埃博拉、艾滋、新冠病毒就存在城市裡!萬一泄露……

在全球新冠病毒肆虐的今天,世界上有這麼一種地方,它比任何傳播新冠肺炎的地方都危險,只要其中一丁點受污染的空氣泄露,就能致無數人於死地。

而它又比任何一個地方都安全,層層武裝下,光是防護措施就多達十幾種。

這就是生物實驗室。

我們人類所發現的病毒,大多數都存儲在各國的生物實驗室中,如麻風病毒、HIV病毒、埃博拉病毒……

生物實驗室有著儲存病毒、進行科研的作用,尤其是如今新冠疫苗的研發,也離不開高等級的生物實驗室。

4種等級的生物實驗室

不同的病毒的威力也不同,不論是進行實驗還是存放病毒,相應的防護措施都不一樣,因此對應病毒的危害大小,生物實驗室也有四個不同的等級。

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一級是最普通的細菌病毒,而四級則是需傾國力建造的高級實驗室。

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基礎實驗室:一級生物安全水平(P1)圖片源自WHO

這裡主要進行不會引起人類或者動物致病的微生物的操作,學校中常有這類實驗室。

P1不需要進行生物危害性問題防範,做實驗只需要手套和一些面部防護就行了,實驗室也並不一定需分隔出來。

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基礎實驗室:二級生物安全水平(P2)

P2的病菌會傳播給人類,但危害有限,比如流感病毒。實驗人員和處理病原體的人員需要是特定培訓和高級培訓的科學家。

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防護實驗室——三級生物安全水平(P3)

P3專門處理本地或外來的病原體,這些病原體可能會由吸入而導致嚴重的或潛在的致命疾病,比如HIV。

這裡的防護進一步加強,實驗室里的廢氣需要過濾後才能排放到室外,通風也需要定向進入,限制人員進入實驗室等等,並配有生物安全3級安全設備。

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最高防護實驗室—— 四級生物安全研究水平(P4)

P4的多數病原體至今仍無任何已知的疫苗或治療法,比如天花、埃博拉。從外星帶回來的物品也需要在這研究。

防護也是最高級別,生物實驗室的四個出入口將配置多個淋浴設備、真空室與紫外線光室,及其他可摧毀所有的生物危害的安全防範措施。

多個氣密鎖保護,止在同一時間打開兩個門,所有的空氣和水的服務將進行消毒程式,消除意外釋放的可能性。

有些夥伴不免會想到如今致使全世界百萬人死亡的新冠,如此傳播性強的病毒一定是最高等級吧!

其實不然,新冠病毒傳播性強,但並不算絕症,艾滋病毒和新冠病毒這類高致病性微生物都屬於三級安全等級。

而致死率在一半以上的烈性傳染病如馬爾堡病毒、埃博拉病毒這類來自於非洲地區靈長類動物身上攜帶的病毒,則問鼎第四等級。

埃博拉病毒平均死亡率為88%,馬爾堡病毒不及時治療致死率為88%,即使及時治療救助致死率也在50%以上。

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歷史上的病毒泄露事故

如此可怕的病毒竟然會存放在城市中?泄露了豈不是全人類都「玩完了」?

多數的高等級生物實驗室大多建在大型城市邊緣,可以想像,有一處三級至四級實驗室泄露,都將會造成人類史上的難以估量的災難。

沒錯,歷史上的確不乏病毒泄露事件。

01、天花病毒泄露

1978年8月,英國實驗室的天花病毒泄露。

剛剛被世衛組織批準保留的天花病毒,在送到英國伯明翰大學醫學院實驗室沒幾天後,就將其傳染給了在實驗室樓上的解剖攝影師帕克夫人,而這位攝影師從沒有正面接觸過病毒。

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攝影師帕克夫人,感染五天後去世

為此,整個伯明翰市有超過260人被隔離,她的病房也被封鎖了五年。

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顯微鏡下帕克夫人體內的天花病毒

感染者帕克夫人的工作地點在保存天花病毒的實驗室樓上,有專家猜測,天花病毒是通過空氣傳播到樓上的,但又有專家反駁,天花病毒並不會通過空氣傳播。

至今人們也沒有找到當年天花病毒的泄露途徑。

02、生化武器工廠爆炸

1979年,蘇聯代號「十九號大院」的生化武器工廠發生爆炸。

爆炸時,這裡正秘密生產著名為「炭疽836」的武器級炭疽細菌,用來製作彈道導彈的生化武器彈頭。

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在爆炸後,工廠附近數百人被感染炭疽,其中死亡人數將近105人,甚至附近30公里的羊也被感染了炭疽病(因為羊比人更容易感染這種傳染病)。

03、對於新冠病毒的猜測

如今疫情以來,德特里克堡生物基地這個冷門辭彙頻頻被提及。這個建於美國的生物實驗室,曾被爆出一直研究一種類似於新冠的病毒。

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德特里克堡基地

美國媒體曝出,在中國發生疫情前的幾個月,德特里克堡生物基地附近暴發了一種不明原因的呼吸系統致命性疾病(被猜測是病毒泄露),而後德特里克堡生物基地神秘關閉,美國政府至今不願解釋清楚突然關閉的原因。

並且,美國全球流行病演習代號「201」的演習的腳本與疫情發展的相似度頗高,引發了國際社會的持續關注。

中國外交部也曾多次呼籲美方說出德特里克堡基地真相。

到底是真是假,我們無從得知。

越危險越嚴格的防護措施

病毒泄露雖有發生,但也為極個別事件,甚至是人為的意外事故。正是因為後果太過嚴重,所以越是危險的研究防護措施越嚴格,我們不必過分擔憂。

拿P4來舉例,從實驗室布局示意圖我們可以看出,P4不僅需要單獨的實驗建築,防護措施也多達幾十種。

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對於主實驗室,主實驗室緩衝間,隔離走廊,防護服更換間,準備間,淋浴區等都有相應的技術指標。超高的清潔級別,恆定範圍的溫度、濕度以及壓差都是實驗安全的保證。

美劇《血疫》中也還原了研究人員進入P4需要多少步(實際上不止四道門,前後加起來共十道門以上)。

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先過一道門

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再過一道門

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過第三道門

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進入實驗室

裡面的許多門都是互鎖的,如果一道門沒有關好,另一道門則打不開,避免空氣的流通。

對於P2級別及以上的實驗室,都配備有生物安全櫃,操作有危險的病原都需要在櫃內完成。

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生物安全櫃內操作

不僅是實驗室如同套娃,實驗員也會在正壓衣的包裹下進行烈性病毒的檢測、診斷、致病機理和疫苗研究。

武漢國家生物安全實驗室:新冠的前哨所

P4不僅僅是指它在生物安全方面是頂級的,其造價、運營和維護也是最貴的。往往建造就要花費上億元,每年的維護成本也需上千萬。

P4實驗室目前在全球範圍內數量較少,世界上建成及在建的生物安全四級實驗室目前有50餘家。

中國擁有4家生物安全四級實驗室,分別是武漢國家生物安全實驗室、哈爾濱國家動物疫病防控高級別生物安全實驗室、台灣國防醫學院預防醫學研究所、台灣檢驗及疫苗研製中心昆陽實驗室。

《走近科學·生命》就帶我們參觀了武漢國家生物安全實驗室。

它是我內地首個正式投入運行的P4實驗室,其中有三間實驗室,兩間動物實驗室、一個菌種保藏間,一個動物解剖間,同時可容納24位科研人員同時進行工作。

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科研人員身穿正壓服,此時實驗室中還未引進病原活體,可以進行拍攝

在疫情期間,武漢國家生物安全實驗室,迅速確定了新冠病毒的全基因組序列、分離得到病毒毒株、向世衛組織提交了病毒序列,在後續全世界抵抗新冠病毒中,起到了不可磨滅的作用!

擁有P4實驗室,很好地說明了一個國家的經濟、科研水平,它將助力病毒研究更上一層樓。

生物實驗室,並不代表著「生化」「恐怖」,正相反,它代表著強大和進步。

分布在城市中的生物實驗室,存儲著世界上各式各樣的病菌,然而正是因為這些不同級別、安全牢固的實驗室,才讓我們對於疾病的認知多了一分,才能在疾病到來之時能夠全力應對!