走近世界頂尖病毒實驗室

本報駐美國、南非、法國、德國特派特約記者　張夢旭　呂強　劉玲玲　青木　●丁雨晴

編者的話：全世界已有逾30個國家出現(xiàn)新冠肺炎確診病例，中國以外，韓國、伊朗、意大利、日本等國近日的情況尤其令人擔(dān)憂。全球正與時間賽跑的人很多，除了病患、醫(yī)護(hù)人員，還有生物科學(xué)家。所有人都期盼著，他們能早日研發(fā)出疫苗，而實驗室便是他們的“戰(zhàn)場”。這樣的“戰(zhàn)場”在大部分人看來非常神秘，生物安全級別最高的P4實驗室更是如此。有資料顯示，世界現(xiàn)共有約50所正在運行或在建的P4實驗室，分布在約20個國家。P4實驗室守護(hù)著人類健康與安全，但其從事的高風(fēng)險研究也時常令它陷入生物安全等問題的非議中，武漢P4實驗室此次便被卷入輿論中心。其他國家頂尖的病毒實驗室究竟什么樣，它們?nèi)绾伪Ｕ习踩俊董h(huán)球時報》駐外記者近日發(fā)回報道。

美國

“我們不會秘密地做任何事情”

根據(jù)美國科學(xué)家聯(lián)合會的統(tǒng)計，美國目前共有13所正在運行、擴建或規(guī)劃中的生物安全四級實驗室（以下簡稱P4實驗室），它們分布在佐治亞州、得克薩斯州等多個地方，其中一些是高校所屬，另外一些歸美國疾控中心（CDC）、軍隊、國土安全部、州政府等所有或管理。

英國路透社記者曾在幾年前探訪位于美國得州的加爾維斯頓國家實驗室，他當(dāng)時描述道：跟著所長通過刷門禁進(jìn)入實驗室唯一且由得州警方24小時守衛(wèi)的入口；在走廊上，有100多個閉路攝像頭都在“盯著”他；進(jìn)入一個研究實驗室需要刷另外一張卡，進(jìn)入存放尤其危險微生物的實驗室需要掃描指紋……據(jù)報道，為測試安全性，該實驗室曾與FBI等機構(gòu)聯(lián)合開展遭闖入等模擬演練。美國羅格斯大學(xué)病毒學(xué)家理查德·艾布萊特表示，這所實驗室采取的許多預(yù)防措施其實并非法律要求的，比如有關(guān)守衛(wèi)、生物身份檢查或者視頻監(jiān)控等措施就沒有明確規(guī)定。

路透社稱，在實際操作中，一個問題可能會引發(fā)爭議：有關(guān)研究使用哪個級別的生物安全措施。按照美國的規(guī)定，P3實驗室適用于可能導(dǎo)致“嚴(yán)重或致命疾病”但通常并不人傳人的致病原因的研究，且此類疾病通常已有有效治療或預(yù)防方法；而P4適用于尚無預(yù)防或治療方法的疾病的研究。

獲得生物安全四級研究批準(zhǔn)需要經(jīng)過詳細(xì)審查，比如波士頓大學(xué)國家新發(fā)傳染病實驗室取得相應(yīng)資格的批準(zhǔn)程序花了3年多時間，在2017年底從P3升級為P4實驗室。該實驗室負(fù)責(zé)人羅納德·科利表示，他們運行的每個項目都受到多個地方和聯(lián)邦機構(gòu)的持續(xù)審查和監(jiān)控，而且所有研究計劃細(xì)節(jié)都向公眾公開，“我們不會秘密地做任何事情”。

這所實驗室建在高校云集的波士頓，可以充分利用多學(xué)科專家團隊。病毒學(xué)家保羅·杜普瑞斯長期研究麻疹和腮腺炎病毒，現(xiàn)正在研究尼帕病毒。據(jù)他介紹，該實驗室的一個優(yōu)勢是，科學(xué)家可以在這里同時進(jìn)行生物安全二級、三級、四級的研究工作。研究員約翰·康納是一位微生物學(xué)副教授，他與加爾維斯頓國家實驗室和美國陸軍傳染病研究所進(jìn)行合作，開發(fā)對埃博拉、馬爾堡和拉沙熱的診斷技術(shù)，這幾種病毒都屬于生物安全四級病毒。

成立于1969年的美國陸軍傳染病研究所是美國陸軍轄下最主要的防御性醫(yī)療研究單位，專門研發(fā)生物武器作戰(zhàn)的防御方式。不過去年7月，CDC曾發(fā)現(xiàn)該研究所沒有足夠的系統(tǒng)對生物安全三級和四級實驗室操作產(chǎn)生的廢水進(jìn)行凈化處理。目前，陸軍傳染病研究所正進(jìn)行擴建，一棟占地7.7萬平方米的新大樓將取代擁擠的老辦公樓，計劃在明年投入使用。

路透社援引專家的話稱，那些獲得美國政府撥款研究危險病原體的實驗室必須遵守防止微生物泄漏的特定規(guī)定。如果有此類實驗室違反規(guī)定，那么CDC將中斷撥款?！暗鼰o法關(guān)閉實驗室?！币幻绹鴮W(xué)者說，因此他對美國的生物安全“并不那么有信心”。

美國國會下屬監(jiān)察機構(gòu)政府問責(zé)局2009年的一份報告曾稱，在此前10年里，美國的P3實驗室發(fā)生了400起事故。另有數(shù)據(jù)顯示，1978年至1999年，全世界大約有1200人受到來自P4實驗室病毒的感染，其中22人病危。

專家否認(rèn)存在好萊塢災(zāi)難片場景的可能性，比如轟炸一所P4實驗室導(dǎo)致疫情暴發(fā)。“病原體能在劇烈的熱浪中自我毀滅，”美國生物安全威脅學(xué)者雷恩·薩勒諾說，“但隨著開展更多此類研究，意外泄漏、潛在被盜和被濫用的風(fēng)險將會增加，尤其是在國際層面?！彼J(rèn)為，“科學(xué)正遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在政府監(jiān)管科學(xué)能力的前面”。“我們正在進(jìn)行一場P3和P4實驗室‘繁殖比賽，”曾在美國對外關(guān)系委員會擔(dān)任全球衛(wèi)生資深研究員的勞里·加勒特說，“擁有此類設(shè)施是一種顯示國家先進(jìn)的標(biāo)志。但這些實驗室的迅速增加也使世界上最危險的微生物不受限制地繁殖?！薄?/p>

南非

每月發(fā)布“公報”，幫助整個非洲

非洲擁有兩所P4實驗室，一所位于加蓬，主要為該大陸的法語國家服務(wù)；另一所是南非國家傳染病研究所，依托著撒哈拉以南非洲國家中最好的醫(yī)療條件，為南非政府、南部非洲發(fā)展共同體乃至整個非洲提供傳染病知識，并協(xié)助制定應(yīng)對政策。

南非國家傳染病研究所位于該國最大城市約翰內(nèi)斯堡。該研究所從事的研究項目與當(dāng)?shù)亓餍胁‖F(xiàn)狀緊密相關(guān)，比如研究所的臨時執(zhí)行董事林恩·莫里斯教授是艾滋病領(lǐng)域的權(quán)威專家，她負(fù)責(zé)艾滋病疫苗的開發(fā)。南非是全球艾滋病感染率最高的國家之一，達(dá)到20%左右。

“努力為全球衛(wèi)生事業(yè)提供來自非洲大陸的最新傳染病信息和研究”，這是該研究所為自己設(shè)立的目標(biāo)，它每月發(fā)布提供最新地區(qū)傳染病資訊的《傳染病公報》。南非國家傳染病研究所的合作伙伴包括世界衛(wèi)生組織、非洲疾病控制和預(yù)防中心等。

拉響健康警報、發(fā)布疫情提醒，這是南非國家傳染病研究所發(fā)揮公共衛(wèi)生職能的重要組成部分。2月14日，當(dāng)埃及宣布發(fā)現(xiàn)首例新冠肺炎病例（后經(jīng)多次檢測被排除）后，該研究所立即發(fā)布提醒，建議從所有出現(xiàn)新冠肺炎病例的國家和地區(qū)返回南非的人，在出現(xiàn)癥狀后進(jìn)行自我隔離。

然而作為國家級實驗室，這家研究所的工作效率和職能受限等問題也曾被公眾詬病。2017年至2018年，南非發(fā)生李斯特菌造成的公共食品安全危機，上千人因為食用加工肉類被感染，死亡率高達(dá)20%。病例從2017年1月開始就出現(xiàn)了，但南非國家傳染病研究所到次年3月才追蹤到病菌源頭是一家南非企業(yè)生產(chǎn)的豬肉香腸，該國衛(wèi)生部才得以宣布從國內(nèi)外市場中召回問題食品，并暫停相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)。世衛(wèi)組織曾發(fā)出警告，因南非有毒食品流出而導(dǎo)致的疫情對其他16個非洲國家產(chǎn)生威脅，成為南部非洲有記錄以來的最大規(guī)模李斯特菌病疫情。

據(jù)南非《商業(yè)日報》報道，這次疫情暴露了當(dāng)?shù)卣畯钠髽I(yè)和私人實驗室獲取病原樣本信息的權(quán)力不足。當(dāng)時，南非國家消費者委員會中只有1/4的企業(yè)成員愿意提供受污染食品清單，另外，僅兩個私人食品檢測實驗室共享了可用于基因組測序的李斯特菌分離株，其他機構(gòu)則以保密為由拒絕了國家實驗室的請求。此次事件后，南非政府總結(jié)教訓(xùn)，加大了食品安全相關(guān)法律的立法和執(zhí)法力度?！?/p>

德國

從進(jìn)入到走出實驗室需經(jīng)過20多道程序

德國共有4所P4實驗室?！董h(huán)球時報》記者前不久近距離觀察過柏林羅伯特·科赫研究所的P4實驗室大樓，它位于歐洲最大的教學(xué)醫(yī)院柏林夏里特醫(yī)學(xué)院維爾肖醫(yī)院校區(qū)旁邊，這樣能更有效地利用雙方資源，減少病原體運輸?shù)娘L(fēng)險。柏林夏里特醫(yī)學(xué)院也是德國傳染病定點醫(yī)院。這所實驗室在2018年7月底投入運營，一般拒絕訪客，記者采訪只能從實驗室外的玻璃墻觀察內(nèi)部情況。

該實驗室負(fù)責(zé)人去年夏天曾在一場活動上接受《環(huán)球時報》等媒體記者采訪。他當(dāng)時介紹說，實驗室擁有單獨的通風(fēng)、供水和供電系統(tǒng)，可完全獨立運作，其排出的氣體也經(jīng)過多級別的過濾系統(tǒng)，以保證殺死可能存在的致病原。

這名負(fù)責(zé)人說，相關(guān)人員從進(jìn)入到走出實驗室需要經(jīng)過20多道程序，進(jìn)入時包括輸入密碼、換上防護(hù)內(nèi)衣、穿戴防護(hù)服和氧氣罩、走過四道閘門等，走出時需要對防護(hù)服消毒、淋浴等。實驗期間，不能喝咖啡或者抽煙，不得與他人交頭接耳。因為一旦有一位工作人員手持尖銳物如針頭或解剖刀，受傷的風(fēng)險會增加。實驗室還采取“四眼原則”，即工作時會由另一位工作人員進(jìn)行監(jiān)督。如果有員工發(fā)燒，必須立即向?qū)嶒炇邑?fù)責(zé)人和專門的醫(yī)生報告，然后共同檢查實驗室的情況。

這名負(fù)責(zé)人告訴記者，只有受過訓(xùn)練和有經(jīng)驗的員工才能在P4實驗室工作。所有工作須遵循規(guī)定的程序，并由P4實驗室的生物安全人員定期檢查。羅伯特·科赫研究所的P4實驗室是由柏林衛(wèi)生和社會福利局等單位頒發(fā)許可證，相關(guān)機構(gòu)也對其進(jìn)行監(jiān)督，每年定期檢查。

在此次新冠肺炎疫情中，德國馬爾堡大學(xué)由于在研發(fā)疫苗方面正發(fā)揮重要作用也受到廣泛關(guān)注，該實驗室每年獲得約1150萬歐元的日常經(jīng)費，著名的馬爾堡病毒就取自于其所在地名，因為在這座城市首先發(fā)現(xiàn)了這種病毒。目前，該研究所在所長貝克爾教授的帶領(lǐng)下，與德國傳染病研究中心等聯(lián)合開發(fā)全新疫苗平臺。該平臺采用一種模塊化設(shè)計，以此來加快抗原和病毒的匹配。貝克爾認(rèn)為，找到新冠病毒的疫苗至少也要一年時間。

圍繞病毒實驗室的運作，德國在《感染保護(hù)法》《生物物質(zhì)條例》《基因工程法》等法規(guī)中對相關(guān)措施作出了詳細(xì)規(guī)定，比如，只有獲得許可才能使用病原體；必須采取保護(hù)員工安全和健康以及防止擴散的保護(hù)措施等?！?/p>

法國

“盒中盒”結(jié)構(gòu)設(shè)計成為范本

在法國里昂，坐落著世界上數(shù)一數(shù)二的病毒實驗室——法國國民保健與醫(yī)學(xué)研究所讓·梅里埃P4實驗室（以下簡稱里昂P4實驗室），它致力于研究高致病性病毒和主要的出血熱病毒。就是在這里，研究人員于2014年3月證實了肆虐西非的埃博拉病毒應(yīng)為扎伊爾型埃博拉病毒。除了研究最新病毒，里昂P4實驗室也對歷史上舊的、變種的病毒進(jìn)行深入研究、建檔，并尋找治療方法。

從外形上看，里昂P4實驗室位于一棟灰黑色建筑物內(nèi)。主樓分為三層：上層是空氣過濾區(qū)；下層是廢物處理區(qū)；中層為真正的核心實驗區(qū)。主樓旁邊有一座兩層附屬樓，負(fù)責(zé)實驗準(zhǔn)備及實驗室安全，全部由計算機進(jìn)行中央控制。

在安全性方面，里昂P4實驗室為許多后來建設(shè)的生物安全實驗室提供了范本和借鑒經(jīng)驗，包括位于武漢的P4實驗室。該實驗室采用“盒子中的盒子”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，外層全部用玻璃和鋼材建成，被認(rèn)為是“新一代四級生物安全實驗室的首創(chuàng)”。實驗室內(nèi)層是負(fù)壓的密封空間，科研人員靠獨立的供氧系統(tǒng)呼吸，與外界空氣不發(fā)生接觸。

法國在生物核心技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)方面占有一定優(yōu)勢，里昂P4實驗室因此擁有強力的技術(shù)支持。比如該實驗室使用的正壓工作服，其頭部是透明的充氣罩，下端連接著呼吸帶，呼吸帶另一端懸掛連接在屋頂?shù)墓艿郎?，這樣保證科研人員在防護(hù)服內(nèi)進(jìn)行呼吸循環(huán)。資料顯示，這種由法國DeltaProtection公司生產(chǎn)的防護(hù)服在全球高等級實驗室中使用率排名第一。

這家實驗室在2005年轉(zhuǎn)由法國國民保健與醫(yī)學(xué)研究所管理后向全球科學(xué)界開放，來自不同國家的研究團隊可申請在該實驗室進(jìn)行相關(guān)研究。近年來，實驗室規(guī)模在政府和民間資金的支持下不斷擴大，不僅研究范圍涉及幾乎所有已知烈性病毒，同時學(xué)科分類更加細(xì)致，涵蓋病原生物學(xué)、病毒與宿主的相互作用關(guān)系等?！?/p>