新型冠狀病毒的快速傳播將病毒又一次帶入人們的視線(xiàn)，不光醫務(wù)和救援工作者在前線(xiàn)全力救治，科研人員也在緊鑼密鼓地進(jìn)行病毒研究以及藥物實(shí)驗。

那你可能想知道，進(jìn)行病毒實(shí)驗的實(shí)驗室是什么樣子？與學(xué)校里的生物實(shí)驗室、醫院里的檢測實(shí)驗室有什么不同呢？接下來(lái)，讓我們一起認識一下生物安全實(shí)驗室。

一、什么是生物安全實(shí)驗室

實(shí)驗室是進(jìn)行科研工作的必需場(chǎng)所，根據危險度等級，包括傳染病原的傳染性和危害性，國際上將生物實(shí)驗室按照生物安全水平（Biosafety level，BSL）分為（防護等級Protection level）：P1，P2，P3和P4四個(gè)等級。

P1-P4實(shí)驗室可以承擔的工作也根據安全等級進(jìn)行劃分，其嚴格等級從低到高。

P1實(shí)驗室：基礎實(shí)驗室，適合對人體、動(dòng)植物或環(huán)境危害較低，不具有對健康成人，動(dòng)植物致病的因子。

P2實(shí)驗室：基礎實(shí)驗室，適用于對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子，對健康成人、動(dòng)物和環(huán)境不會(huì )造成嚴重危害，有有效的預防和治療措施。

P3實(shí)驗室：防護實(shí)驗室，適用于處理對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危害性，通過(guò)直接接觸或氣溶膠使人傳染上嚴重甚至是致命的疾病，或對動(dòng)植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子，通常有預防和治療措施。

P4實(shí)驗室：最高級別防護實(shí)驗室，適用于對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危害性，通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、高度危險的致病因子。沒(méi)有預防和治療措施。比如埃博拉病毒。

生物安全實(shí)驗室的建設需要遵照已發(fā)布的《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》。根據規范，P2實(shí)驗室宜實(shí)施一級屏障和二級屏障，而P3和P4實(shí)驗室需要設置一級屏障和二級屏障。

一級屏障保障了實(shí)驗操作者與被操作對象之間的隔離，包括生物安全柜和正壓防護服等；二級屏障則是保障了生物安全實(shí)驗室與外部環(huán)境的隔離，其中就包括換氣系統，因此，一級屏障和二級屏障分別是實(shí)驗人員和外界環(huán)境的保護傘。建筑技術(shù)規范中也詳細制定了P3和P4等級實(shí)驗室的主要房間，包括主實(shí)驗室，主實(shí)驗室緩沖間，隔離走廊，防護服更換間，準備間，淋浴區等的技術(shù)指標。超高的清潔級別，恒定范圍的溫度、濕度以及壓差都是實(shí)驗安全的保證。

生物安全實(shí)驗室二級屏障的主要技術(shù)指標

來(lái)源: 生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范 GB 50346-2011

你可能會(huì )好奇，最高級別的P4實(shí)驗室具體是怎樣的呢？

二、P4實(shí)驗室具體是怎樣的

P4實(shí)驗室作為最高級別的生物安全實(shí)驗室，是應對高危險性、且無(wú)法預防和治療的烈性病毒的利器。P4實(shí)驗室一般為一棟獨立的建筑物，如與其他級別生物實(shí)驗室共用建筑物，也需要在建筑物中占據獨立的隔離區域，并與附近的其他建筑物完全隔離。在常見(jiàn)的四層結構中，一層為污水處理與保障設備，二層為核心實(shí)驗區，三層為排風(fēng)管道過(guò)濾層，四層為空調設備與送排風(fēng)管道。

P4實(shí)驗室的基本特征

來(lái)源：National Institutes of Health, part of the United States Department of Health and Human Services

三、生物安全實(shí)驗室中的人員保護

進(jìn)入普通實(shí)驗室時(shí)，實(shí)驗人員僅需實(shí)驗服，手套和面部防護等裝備。而高等級實(shí)驗中有潛在的危險致病因子，研究人員要怎樣保護自身呢？

我們前面提到了，一級屏障保障了實(shí)驗人員與潛在毒菌的隔離。在進(jìn)入高等級實(shí)驗室前，人員需要經(jīng)過(guò)多道程序，包括外更衣間，淋浴間，內更衣間，緩沖間等，從外面進(jìn)到實(shí)驗室內部可能需要20-30分鐘。因此，實(shí)驗室工作人員在上崗前都需要接受?chē)栏竦呐嘤?，上崗后必須確保遵守使用流程。為了使科研人員與潛在的病原隔離，進(jìn)入實(shí)驗室需要穿著(zhù)獨立供氧的正壓防護服。在防護服中，實(shí)驗人員所呼吸的空氣來(lái)源于獨立的空氣系統，并且在實(shí)驗室中活動(dòng)需要更換呼吸管，這也是為什么實(shí)驗室中會(huì )吊著(zhù)很多螺旋狀管子。

對于P2級別及以上的實(shí)驗室，按照規定須配備有生物安全柜（Biosafety cabinet，BSC），操作有危險的病原都需要在柜內完成。生物安全柜是一種負壓式裝備，根據循環(huán)風(fēng)和排風(fēng)比例也分為不同的級別，其通過(guò)將柜內空氣不斷抽出，以保證柜內的負壓，來(lái)防止實(shí)驗操作中產(chǎn)生的氣溶膠向外擴散。實(shí)驗完成后，人員在離開(kāi)實(shí)驗室時(shí)，要進(jìn)行化學(xué)淋浴消毒，消滅一切可能沾染到的病毒，最終才能層層脫掉防護裝置。

電影《傳染病》中，身著(zhù)防護服進(jìn)行實(shí)驗的場(chǎng)景

來(lái)源：電影《傳染病》 2011

電影《傳染病》中，進(jìn)入P4實(shí)驗室的片段

關(guān)病原的盒子

科學(xué)家們可能會(huì )在實(shí)驗室中研究危險的致病因子，而實(shí)驗室是如何確保了實(shí)驗室內部的病原不向外擴散的呢？

首先，所有生物實(shí)驗都要按照國家規定的微生物安全等級在相應安全等級的實(shí)驗室中進(jìn)行（詳細參考《人間傳染的病原微生物名錄》http://www.nhc.gov.cn/wjw/gfxwj/201304/64601962954745c1929e814462d0746c.shtml）。

普通實(shí)驗室接觸不到也不具有致病性病毒的實(shí)驗權限，但需要在操作中遵循微生物學(xué)操作技術(shù)規范（GMT），并且與非致病性病毒接觸的器械和耗材需要經(jīng)過(guò)酒精或高壓消毒，廢棄物放入專(zhuān)用的醫療廢物垃圾袋，以保證生物安全。

各級生物安全實(shí)驗室的二級屏障保障了致病因子無(wú)法出逃。實(shí)驗人員在從緩沖間進(jìn)出實(shí)驗室內部需要經(jīng)過(guò)層層關(guān)卡。對于P3和P4實(shí)驗室來(lái)說(shuō)，進(jìn)入方向的每一道門(mén)氣壓都會(huì )逐漸降低，即定向負壓系統，同時(shí)設有多道安裝連鎖裝置的門(mén)，保證無(wú)法同時(shí)打開(kāi)兩道門(mén)，以防止空氣流通。實(shí)驗室內部的空氣必須經(jīng)由高效過(guò)濾器過(guò)濾后才可向外排放；實(shí)驗產(chǎn)生的固體廢棄物，必須經(jīng)過(guò)徹底的滅菌消毒，才可以進(jìn)行無(wú)害化焚燒處理；實(shí)驗室產(chǎn)生的污水也經(jīng)由污水處理系統進(jìn)行了完善的處理；至于實(shí)驗人員穿著(zhù)的防護服則更加不會(huì )被放過(guò)，嚴格的化學(xué)淋浴消毒可以消滅一切沾染到的病原?？傊?，沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的氣體，固體和液體是不會(huì )離開(kāi)實(shí)驗室的。

那你可能想問(wèn)，如果斷電了怎么辦？排風(fēng)系統出故障了怎么辦？不用擔心！高等級的生物安全實(shí)驗室都遵照了其建設標準，設置了備用電源和備用排風(fēng)機，不間斷地保障實(shí)驗室內的負壓環(huán)境，維護實(shí)驗室安全。也就是說(shuō)，生物安全實(shí)驗室就像一個(gè)盒子，用各種手段把病原“關(guān)”在里面。

目前，全國不少的生物安全實(shí)驗室都加入到新型冠狀病毒的研究，有的在開(kāi)展檢測工作，有的在抓緊時(shí)間進(jìn)行科研攻關(guān)，為早日解決疫情作出努力。讓我們向奮斗在一線(xiàn)的科研工作者和醫務(wù)工作者致敬！