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技术导航 |全球高危P4实验室

   日期:2020-06-11     浏览:1796    
核心提示:P4实验室是病毒学研究领域的“航空母舰”
 
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全球高危P4实验室

P4实验室是目前人类所拥有生物安全等级最高的实验室,也是专用于烈性传染病研究的大型装置,像埃博拉病毒这样的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”。

目前,世界上建成及在建的生物安全四级实验室有50余家,遍布世界五大洲,其中非洲大陆只有两个,分别位于南非和加蓬。单论国家而言,美国最多,有15个。实际上真正投入运行的BSL-4实验室并不多,下面介绍其中几个有代表性的实验室。


1

澳大利亚P4

澳大利亚动物健康实验室位于维多利亚州的吉朗,是世界上著名的动物生物学研究机构,能够从事感染性疾病的基础性研究和其他复杂的生物学研究。维多利亚州北墨尔本的维多利亚传染病研究所下属的国家高安全性实验室主要开展病毒学、微生物学、流行病学和分子生物学研究,重点研究脊髓灰质炎病毒和结核分支杆菌。除一个标准的BSL-4实验室外,还有两个BSL-3实验室。


2

加拿大P4

加拿大国家微生物学实验室位于曼尼托巴省温尼伯的加拿大人畜健康科学中心,包括一个BSL-4和多个BSL-3、BSL-2实验室。其BSL-4实验室于1982年开始设计建设,历经18年,于2000年3月投入运行。研究方向有埃博拉病毒、马耳堡病毒和拉萨热病毒等。


3

法国P4

法国里昂的让·梅里厄实验室是欧洲第一个BSL-4实验室,也是世界上最先进的生物安全实验室。它于1999年3月竣工并投入运行。该实验室采用“盒子中的盒子”设计,外观新颖。其外层由钢筋和玻璃构成,内层是负压的密封空间。BSL-4核心区面积为1000平方米,分为三层:上层技术区、下层技术区、BSL-4工作区和安全通道区。BSL-4工作区为两个面积为60~70平方米、相互独立的实验室和一个独立的动物实验室构成。主要从事烈性病毒的检测、诊断、致病机理和疫苗研究,研究的主要有埃博拉病毒、拉萨热病毒、马耳堡病毒、登革热病毒和出血病毒等。


4

德国P4

澳大利亚动物健康实验室位于维多利亚州的吉朗,是世界上著名的动物生物学研究机构,能够从事感染性疾病的基础性研究和其他复杂的生物学研究。维多利亚州北墨尔本的维多利亚传染病研究所下属的国家高安全性实验室主要开展病毒学、微生物学、流行病学和分子生物学研究,重点研究脊髓灰质炎病毒和结核分支杆菌。除一个标准的BSL-4实验室外,还有两个BSL-3实验室。


5

日本P4

国家传染病研究所1981年在东京都的武藏村山市建立了BSL-4设施,但是一直作为BSL-3实验室运作。鉴于埃博拉疫情的需要,该设施于2016年申请作为BSL-4实验室运行。另外,长崎大学计划在2020年左右建成一座规模较大的BSL-4实验室。


5

南非P4

南非国立病毒研究所(NIV)成立于1976年,后来在其基础上改建而成国立传染病研究所(NICD),并于2002年4月在约翰内斯堡建成一个BSL-4级的实验室。这里主要研究HIV病毒的行为以及病毒与宿主的关系,同时还从事埃博拉病毒、出血热病毒、马耳堡病毒、裂谷热病毒、拉萨热病毒和其他呼吸道病毒研究。


6

美国P4

美国建成的BSL-4实验室有四个,其中一个在马里兰州德特里克堡的美国陆军传染病医学研究所(USAMRIID)内,除一个1000平方米的BSL-4实验室外,还建有5000平方米的BSL-3实验室,从事细菌病原学、病毒学及诊断与医学方面的研究。还有一个BSL-4实验室隶属于总部位于佐治亚州亚特兰大的美国疾病预防控制中心(CDC),是世界上最后的天花病毒两个保存地之一。而位于蒙大拿州的隶属于国家感染性疾病研究所的洛基山实验室也在新建一个700平方米的BSL-4实验室。

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国内外高校实验室安全规范与管理比较


实践证明,实验教学是培养学生实践和科学素养的重要途径,所以实验室成为从事实验教学和科学研究的重要基地。近年来,高校验室建设规模和实验室的功能得到了不断加强,由此带来的实验室安全问题变得尤为突出。2015 年12 月18 日,据人民网报道:“清华大学化学系何添楼一实验室发生火灾爆炸事故,造成一博士后实验人员当场死亡。”此次实验室安全事故再一次敲响了实验室安全教育与管理的警钟。为了保障实验室财产与实验人员的安全,高校应把实验教学安全规范与管理作为实验教学与科研工作的首要任务。笔者在比较中外高校实验教学安全规范与管理制度的基础上,提出以下促进中国高校实验教学安全规范与管理的举措,以期为建设科学的实验室安全管理体系提供有益的借鉴。

中国高校实验室安全规范与管理现状


随着中国教育事业的快速发展,高校实验室也得到了不断的加强,但实验室安全事故发生的机率也随之增加。实验教学安全一般分为两类:一类是人身安全。主要由实验人员安全观念不强、未严格执行全规范程序而引起的人身伤害。另一类是设施(设备)安全。一般为实验室不能满足实验的基本或极限要求,或实验人员未按仪器安全操作规程操作,从而对实验设备和实验环境造成了破坏。

目前,中国在本科阶段并没有开设实验类安全规范课程,实验前也未组织任何安全培训活动,实验时指导教师只是宣布了注意事项,并没有引起学生对安全的高度重视。高校实验室安全管理一般由副校长分管,由其负责全校的安全设施建设和安全制度的制定;日常检查工作由保卫处负责,但学校保卫处缺少专业技术人员。另外,受上级主管部门的考核 、高校排名等因素影响,多数高校只注重抓科研成果,而忽视了安全管理 的重要性,所制定的安全制度与规范形同虚设 。由于学生未经历系统的安 全规范学习,再加上部分师生员工缺乏安全意识等,酿成了许多实验室安全事故 。

国外实验室安全规范与管理情况


国外特别是西方发达国家,其高校对安全管理高度重视,每所高校都成立专门机构负责实验安全工作,机构内成员大多是专业技术人员。如美国麻省理工大学,下设了名称为“环境、健康和安全”的管理部门,专门负责全校的安全;日本东京大学设有环境安全本部、保健健康推进本部,以及实验委员会。

为预防安全事故,国外的做法是:在新人进实验室之前,必须进行岗前培训;待培训结束后,由相关部门对参训学员进行考核,只有考核合格者,才被允许进入实验室。通过系统的安全培训,实验人员(学生)基本上掌握了安全设备操作技能,增强了安全意识,大大降低了实验安全事故的发生率。

为了强化日常安全意识,国外高校一般采取定期的安全检查或不定期的应急演练。在每次检查与演练时,学校都高度重视,对发现的问题必须整改,对存在的安全隐患,只有消除后实验室才能使用,且每年在安全方面投入的资金是有保障的。

对中国高校实验室安全规范与管理的启示


实验室安全规范与管理能够有效地保障高校教职员工和学生的安全。与国外高校实验室安全管理体系相比,中国高校要想成立由专业安全管理人员组成的独立安全管理部门,建立一套完善的安全管理体系和安全资金保障体系,必然是一项长期而艰巨的任务。在这一过程中,教育主管部门应加大管理 、监督力度,学校要切实加强实验室安全设施建设。提升防范能力和水平;各实验室应加强实验人员和学生的培训工作,建立符合实验室特点的实验安全规范。只有这样才能体现以人为本、预防为主的安全观,才能建设平安校园,亦才能为教学、科研事业的可持续发展提供坚实而富有成效的保障。

文章来源:国家哲学社会科学学术期刊数据库

 
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