身在“关病毒的盒子”中是一种怎样的体验?

作者: 陈逗逗

来源: 科学大院

发布日期: 2018-05-24

文章介绍了武汉P4实验室的背景、功能及其在病毒研究中的重要作用,详细描述了实验室的防护措施和操作流程,强调了其在生物安全领域的重要性。

希腊神话中,潘多拉打开了盒子,可怕的瘟疫蔓延到人间。黑死病、西班牙大流感、天花……这些看似离我们遥远的名词代表的不仅仅是一场瘟疫本身,还有文明覆灭、王朝更迭、社会动荡隐藏其后。事实上,人类与病毒之间这场没有硝烟的战争,总是与生命如影随形,永不停歇。对于如何赢得这场战争,人类可谓煞费苦心。其中,对病毒的科学研究就是人类提高胜算的一大“法宝”。

但,面对拉沙热、埃博拉等致命活病毒,人类有什么办法能够在安全的环境里研究它?答案就是:P4实验室。

在中国科学院武汉病毒研究所江夏园区,坐落着一栋建筑方方正正的四层灰色大楼,从外观上看,它与普通实验楼别无二致。“大隐隐于市”,这个看起来像身着灰色短褐普通人的它,却是一个不折不扣的“武林高手”。它就是目前亚洲第一个正式投入运行的P4实验室——武汉国家生物安全(四级)实验室(武汉P4实验室)。

什么叫P4?P是英文protection防卫和防护的意思。根据传染病原的传染性和危害性,国际上将生物安全实验室分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级。等级越高,就能研究具有更大传染性和危害性的病原。P4实验室是专用于烈性传染病研究与利用的大型装置,也是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室。

如埃博拉病毒等对人体具有高度危险性、但尚无预防和治疗方法的病毒必须在P4实验室中进行研究,因此P4实验室被誉为病毒学研究领域的“航空母舰”。

P4实验室是如何保护科研人员,又是怎样保证那些可怕的病毒安全的呆在里头的呢?首先我们要让病毒无处可逃——“盒中盒”钢铁之躯困住病毒。武汉P4实验室采用钢龙骨-不锈钢面板围护结构,将核心实验室分为一个个的隔断房间。

每个房间都有自身的功能,如细胞实验室、动物解剖室、消毒室,这样可以形成有层次、更安全的防护体系。核心实验室内部是负压空间,也就是说实验室的内部压强小于外部压强,空气“只能进不能出”。而且每一个房间的气压都是递减的,这样可以保证空气只能从低风险的洁净区流向高风险的污染区。

接着,我们要保护科研人员避免暴露于病原中——“宇航服”为科学家保驾护航。

科学家通常两人一组进入实验室,穿着像宇航服一样的正压防护服,这种防护服头部是透明的充气罩,下端连接着一条蓝色的呼吸带,呼吸带另一端悬挂连接在屋顶的管道上。专门的生命支持管道会向防护服内提供新鲜呼吸空气,研究人员在防护服内进行呼吸循环,和外界空气不发生任何接触。防护服内的正压状态可以让正压服离开供气导管的两分钟时间内持续保障内部工作人员的呼吸供气,也便于工作人员移动时更换供气导管。

武汉P4实验室内的防护措施远不止上述几点。经过十多年的风雨磨砺,实验室还建立了一支可以开展安全操作和研究的服务队伍,形成了成熟的应急处置的运行管理模式和应急反应体系。现在的武汉P4实验室还包括有P3和P2实验室等相关配套设施,被纳入国家大科学设施管理,以“公开、透明、共享”为运行基础,服务于全球公共卫生安全。

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