生物安全實(shí)驗(yàn)室的分類與分級(jí)

生物技術(shù)是21世紀(jì)科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，而生物安全實(shí)驗(yàn)室又是發(fā)展這一領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)，那么到底什么是生物安全實(shí)驗(yàn)室？它又有什么樣的分類與等級(jí)劃分？建立生物安全實(shí)驗(yàn)室對(duì)我國(guó)生物安全和科學(xué)研究有什么重大意義？本節(jié)將為您展開(kāi)詳細(xì)的介紹。

作者：大阪大學(xué) 陳宇明

生物安全實(shí)驗(yàn)室的分類和分級(jí)

生物安全實(shí)驗(yàn)室根據(jù)所操作致病性生物因子(細(xì)菌、病毒等)的傳播途徑可分為A類和B類。A類指操作非經(jīng)空氣傳播生物因子的實(shí)驗(yàn)室；B類指操作經(jīng)空氣傳播生物因子的實(shí)驗(yàn)室。B類又可分為B1類和B2類兩小類。B1類生物安全實(shí)驗(yàn)室指可有效利用安全隔離裝置進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)室；B2類生物安全實(shí)驗(yàn)室指不能有效利用安全隔離裝置進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn)室。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所處我們理對(duì)象的生物危害程度和采取的防護(hù)措施，把生物安全實(shí)驗(yàn)室分為四級(jí)，其中一級(jí)對(duì)生物安全隔離的要求最低，四級(jí)最高。一般以BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4（BSL: Biosafety Level 生物安全等級(jí)）進(jìn)行分級(jí)，這些級(jí)別的設(shè)置是為了更好地保護(hù)實(shí)驗(yàn)室工作人員和周圍環(huán)境。

以下是每個(gè)生物安全級(jí)別的解釋，防護(hù)的不同之處及應(yīng)用舉例。（每個(gè)級(jí)別都利用先前級(jí)別的保護(hù)，并以此為基礎(chǔ)）：

BSL-1：作為四個(gè)生物安全等級(jí)中的最低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，適用于存在低風(fēng)險(xiǎn)的微生物和病原體的研究工作。對(duì)健康成年人沒(méi)有或幾乎沒(méi)有感染威脅。在BSL-1實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作可在開(kāi)放式工作臺(tái)上進(jìn)行，且個(gè)人防護(hù)設(shè)備最少?？捎脴?biāo)準(zhǔn)門將實(shí)驗(yàn)室和設(shè)施與其他部分分隔開(kāi)。應(yīng)用舉例：大腸桿菌等非致病性菌株在BSL-1實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行研究。

BSL-2：此級(jí)別涵蓋中度危險(xiǎn)因素和導(dǎo)致輕度疾病的實(shí)驗(yàn)室。在此級(jí)別環(huán)境中的保護(hù)包括帶有面罩的個(gè)人防護(hù)用品，使用生物安全柜（BSC）以及對(duì)人員進(jìn)行危險(xiǎn)物質(zhì)處理方面的培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)具有自動(dòng)關(guān)閉的門，在過(guò)濾掉廢氣后，房間很可能處于負(fù)壓狀態(tài)。應(yīng)用舉例：甲，乙或丙型肝炎病毒是可以在BSL-2實(shí)驗(yàn)室內(nèi)處理的。

BSL-3：在生物安全性前兩個(gè)級(jí)別的基礎(chǔ)上，第3級(jí)設(shè)施將涉及可能通過(guò)吸入感染而致死的細(xì)菌或病毒的實(shí)驗(yàn)。對(duì)這些可通過(guò)空氣進(jìn)行傳播的微生物進(jìn)行操作的人員通常將進(jìn)行免疫接種，并佩戴重負(fù)荷的個(gè)人防護(hù)用品和呼吸器。所有危險(xiǎn)工作均在生物安全柜中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室將配備帶鎖和定向氣流的雙自動(dòng)關(guān)閉門，以去除和過(guò)濾受污染的空氣。工作服和工具也將被銷毀并安全處置。應(yīng)用舉例：BSL-3級(jí)別實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)展針對(duì)黃熱病或肺結(jié)核等疾病的研究。

BSL-4：作為最高的生物安全性，BSL-4實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行具有極度高危險(xiǎn)性的劇毒材料研究和氣溶膠傳播疾病研究，這些疾病幾乎都是致命的，并且沒(méi)有可用的疫苗或治療方法。這些實(shí)驗(yàn)室的人員必須穿著高于之前等級(jí)要求的所有個(gè)人防護(hù)用品以及全身供氣的正壓服。對(duì)危險(xiǎn)生物進(jìn)行的一切研究工作都將在生物安全柜內(nèi)進(jìn)行，所有材料和衣服都將被凈化或破壞。人員將接受嚴(yán)格的培訓(xùn)，以處理特定的危險(xiǎn)物質(zhì)和學(xué)會(huì)足夠的個(gè)人防護(hù)措施。該級(jí)別實(shí)驗(yàn)室將與其他任何主要建筑物隔離，并安裝大量自動(dòng)門和氣閘。實(shí)驗(yàn)室將擁有自己的專用空氣供應(yīng)以及真空管線和凈化程序。要求BSL-4安全等級(jí)的實(shí)驗(yàn)室很少，通常是政府運(yùn)營(yíng)或大學(xué)研究機(jī)構(gòu)。應(yīng)用舉例：BSL-4實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)行對(duì)埃博拉和生物武器等的研究。

建立生物安全實(shí)驗(yàn)室的重要意義

生物安全實(shí)驗(yàn)室的直接目的是保證研究人員不受實(shí)驗(yàn)因子的傷害，保護(hù)環(huán)境和公眾的健康，保護(hù)實(shí)驗(yàn)因子不受外界因子的污染。同時(shí)也是為了建立科學(xué)、安全地研究傳染病的平臺(tái)，以便人類徹底戰(zhàn)勝各種傳染病，保障公共衛(wèi)生安全。

我國(guó)政府一向從保證人民健康和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本目的出發(fā)，把傳染病防治作為衛(wèi)生工作的重要組成部分，并取得了巨大成就。但是，隨著世界環(huán)境的變化，我們正面臨著新的挑戰(zhàn)。例如，我國(guó)乙型肝炎病毒攜帶者占世界1/3；我國(guó)現(xiàn)有結(jié)核病人500萬(wàn)，占世界1/4，每年死亡人數(shù)大約15萬(wàn)人，是青年人的第一殺手； 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球發(fā)現(xiàn)的32種新傳染病有一半以上已經(jīng)在我國(guó)出現(xiàn)。

2002年11月中旬在廣東開(kāi)始出現(xiàn)的“傳染性非典型肺炎”(SARS)和2020年出現(xiàn)在武漢的新型冠狀病毒肺炎嚴(yán)重威脅到我國(guó)國(guó)民生命安全。還有些發(fā)源于國(guó)外的傳染病，如埃博拉出血熱、馬爾堡出血熱、拉沙熱等都是目前無(wú)法治療的烈性傳染病，一旦傳人后果不堪設(shè)想。因此，我們必須加強(qiáng)生物防護(hù)能力的建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)室研究能力，以應(yīng)對(duì)下一場(chǎng)可能到來(lái)的公共衛(wèi)生危機(jī)。

二十世紀(jì)下半葉，生命科學(xué)與技術(shù)異軍突起，日新月異，取得了極為輝煌的成就。但是，一個(gè)不容忽視的問(wèn)題卻擺在我們的面前，生命科學(xué)和技術(shù)的迅速發(fā)展在給人類帶來(lái)福音的同時(shí)，也可能給人類造成生物威脅。因此，生物安全實(shí)驗(yàn)室的建立無(wú)疑加強(qiáng)了我國(guó)的生物國(guó)防安全。

我們不斷面臨著新的國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)和軍事環(huán)境，生物威脅已經(jīng)不僅局限于生物(戰(zhàn))恐怖，還包括生物事故、生物災(zāi)難、新發(fā)傳染病、動(dòng)物疫病，對(duì)國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定、人民健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大威脅等。目前畜牧業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總收入比重已超過(guò)30％。但我國(guó)動(dòng)物防疫形勢(shì)不容樂(lè)觀，動(dòng)物疫病每年造成200億元的直接損失和300億元的間接損失，成為畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸。更為嚴(yán)重的是，已有的和新發(fā)的人畜共患病一旦傳播給人造成流行，后果不堪設(shè)想，因此建立生物安全實(shí)驗(yàn)室也是動(dòng)物防疫的需要。

我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步快速發(fā)展，國(guó)際地位不斷提高，國(guó)際往來(lái)日益頻繁，進(jìn)出口額不斷擴(kuò)大，出入境人員、物資中有關(guān)生物安全的課題面臨新的挑戰(zhàn)。一方面要完善規(guī)章制度加強(qiáng)管理，另一方面更要提高各種生物危害的偵察能力、實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力，特別是要加強(qiáng)對(duì)具有潛在威脅、國(guó)內(nèi)沒(méi)有的和未知的病原微生物的檢驗(yàn)工作。

此外，在全球，醫(yī)院感染已經(jīng)成為重大問(wèn)題。2003年SARS流行期間，我國(guó)醫(yī)院內(nèi)感染病例占病人總數(shù)的20％左右，醫(yī)護(hù)人員高比例的感染造成了社會(huì)的極大恐慌。實(shí)際上，醫(yī)護(hù)人員的職業(yè)性感染早就存在，例如結(jié)核病房醫(yī)護(hù)人員和臨床檢驗(yàn)人員的感染率遠(yuǎn)高于正常人群，因此臨床檢驗(yàn)工作也需要生物安全實(shí)驗(yàn)室。

最后，GOARN監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)離不開(kāi)生物安全實(shí)驗(yàn)室 GOARN監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是WHO建立的全球傳染病突發(fā)預(yù)警和應(yīng)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)(The Global Outbreak Alert and Response Network，GOARN)。它是成員國(guó)內(nèi)，地區(qū)、實(shí)驗(yàn)室、國(guó)際組織等形成的專業(yè)技術(shù)協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，它有效使用各方面資源應(yīng)對(duì)傳染病的威脅，抵御突發(fā)傳染病的全球傳播。

參考文獻(xiàn)：

National Research Council. Biosafety in the Laboratory: Prudent Practices for Handling and Disposal of Infectious Materials. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/1197.

World Health Organization. Laboratory biosafety manual. – 3rd ed. ISBN 92 4 154650 6 (LC/NLM classification: QY 25) WHO/CDS/CSR/LYO/2004.11

章欣. 生物安全4級(jí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)關(guān)鍵問(wèn)題及發(fā)展策略研究[D].中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,2016.

周登仁,李明奎,王艷燕,黃桂花.實(shí)驗(yàn)室生物安全和實(shí)驗(yàn)室分級(jí)及適用范圍[J].中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué),2005(02):344-345.

白翠,刁鵬翔,王楠,鄭聰,李海燕.生物安全實(shí)驗(yàn)室的一些概念[J].吉林畜牧獸醫(yī),2020,41(03):60.

中國(guó)生物器材網(wǎng)-生物安全實(shí)驗(yàn)室的分級(jí)與分類http://www.bioequip.com/showarticle.asp?ID=453083539

維基百科 生物安全等級(jí)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%82%BB%E3%83%BC%E3%83%95%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%99%E3%83%AB