國(guó)外一流高校BSL-2 病毒實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理
——以普林斯頓大學(xué)為例

劉迎輝，黃開勝，江 軼,3，吳 丹,3，艾德生

（1. 清華大學(xué) 生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究院，北京 100084；2. 清華大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室管理處，北京 100084；3. 清華大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，北京 100084）

實(shí)驗(yàn)室生物安全（laboratory biosafety）是指以防止發(fā)生病原體或毒素?zé)o意中暴露及意外釋放的防護(hù)原則、技術(shù)以及實(shí)踐[1]。它是生物安全的重要組成部分，也是一個(gè)重要的國(guó)際性安全問(wèn)題[2]。病原微生物感染是造成生物安全事故的重要原因。Pike 等在1976 年公布的調(diào)查顯示，在實(shí)驗(yàn)室獲得性感染中細(xì)菌占比最大（43%），其次為病毒（27%）和立克次體（15%）[3]。20 世紀(jì)90 年代以后，由病毒引起實(shí)驗(yàn)室感染的比例高于細(xì)菌引起的實(shí)驗(yàn)室感染，常見的病毒有Q 熱、漢坦病毒、蟲媒病毒、HBV、非甲非乙型肝炎病毒、埃博拉病毒等[4-9]。這引起了國(guó)際性的警醒，促進(jìn)了病原微生物實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、病原微生物規(guī)范操作、個(gè)人防護(hù)以及生物廢棄物處理等在技術(shù)和管理方面的進(jìn)步。一些國(guó)家開始注重實(shí)驗(yàn)室生物安全管理，成功建立了防護(hù)等級(jí)最高的生物安全實(shí)驗(yàn)室[10]。

本文著重介紹國(guó)外一流高校關(guān)于生物安全一級(jí)防護(hù)水平（BSL-1）和生物安全二級(jí)防護(hù)水平（BSL-2）實(shí)驗(yàn)室的管理情況。結(jié)合筆者在美國(guó)普林斯頓大學(xué)病毒實(shí)驗(yàn)室的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)普林斯頓大學(xué)BSL2 病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理作一系統(tǒng)、全面的闡述，以期為我國(guó)病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的安全管理工作提供一些經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

1 生物安全管理體系及組織架構(gòu)

持續(xù)提升高校實(shí)驗(yàn)室安全水平，最主要的工作是建立一個(gè)行之有效的體系架構(gòu)[11-12]。完善的實(shí)驗(yàn)室安全體系既可以提高師生員工的安全意識(shí)和防護(hù)技能，又能保證師生員工的健康，創(chuàng)造安全環(huán)保的校園環(huán)境，對(duì)促進(jìn)高等學(xué)校的綜合發(fā)展具有重要意義。

1.1 生物安全委員會(huì)

根據(jù)《美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院涉及重組和合成核酸分子的研究指南》要求，普林斯頓大學(xué)設(shè)立了生物安全委員會(huì)（Institutional Biosafety Committee，IBC）來(lái)審查和監(jiān)督全校生物學(xué)研究的安全問(wèn)題。IBC 的職責(zé)包括：

（1）審查學(xué)校內(nèi)進(jìn)行或由學(xué)校贊助的涉及生物制品或微生物的研究，并批準(zhǔn)符合美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）指南相應(yīng)法規(guī)和學(xué)校政策的項(xiàng)目；

（2）制定并實(shí)施與使用生物危害物有關(guān)的政策、程序和指南；

（3）協(xié)助大學(xué)的首席研究員和其他人員履行其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、政策和程序制定、人員培訓(xùn)以及設(shè)施和設(shè)備維護(hù)的職責(zé)；

（4）在執(zhí)行學(xué)校的生物安全計(jì)劃時(shí)，為生物安全專員和環(huán)境健康與安全辦公室（Office of Environmental Health and Safety，EHS）提供指導(dǎo)和支持；

（5）負(fù)責(zé)對(duì)與研究相關(guān)的重大事故和嚴(yán)重違反NIH 準(zhǔn)則的行為進(jìn)行調(diào)查，并及時(shí)向NIH 報(bào)告。

IBC 成員直接由主管全校學(xué)術(shù)研究的院長(zhǎng)（dean for research）任命。為確保委員會(huì)的專業(yè)水準(zhǔn)，并能夠體現(xiàn)不同領(lǐng)域的觀點(diǎn)，其成員必須包括EHS 生物安全專員，精通DNA 分子克隆技術(shù)及傳染病相關(guān)研究領(lǐng)域的校內(nèi)專家（至少3 位），精通動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的專業(yè)人員（1 位），以及校外的社區(qū)代表（至少2 位）。

1.2 學(xué)術(shù)誠(chéng)信與保證辦公室

從行政管理角度而言， IBC 隸屬于學(xué)術(shù)研究院長(zhǎng)辦公室下屬部門RIA（Research Integrity and Assurance，學(xué)術(shù)誠(chéng)信與保證辦公室）。RIA 的主要職責(zé)是管理IBC會(huì)議并維護(hù)所有IBC 記錄，包括IBC 注冊(cè)表格、批準(zhǔn)信和會(huì)議紀(jì)要；監(jiān)督和協(xié)調(diào)IBC 注冊(cè)申請(qǐng)的提交、審查和續(xù)簽流程，并向申請(qǐng)人予以回復(fù)；評(píng)估IBC 的成員構(gòu)成是否符合規(guī)定等。

1.3 環(huán)境健康與安全辦公室

普林斯頓大學(xué)EHS 的職能是保障全校師生及員工的工作場(chǎng)所安全、職業(yè)健康、實(shí)驗(yàn)室安全、應(yīng)急管理、環(huán)境計(jì)劃以及校園社區(qū)的總體健康與安全。工作內(nèi)容包括為全校師生及工作人員提供安全相關(guān)的技術(shù)支持、信息和培訓(xùn)，以及對(duì)環(huán)境、健康與安全實(shí)踐和法規(guī)遵從性等進(jìn)行定期審核。EHS 具體工作職責(zé)如下：

（1）針對(duì)實(shí)驗(yàn)室的生物安全和生物材料的安全使用問(wèn)題與研究人員進(jìn)行討論；

（2）制定解決生物安全問(wèn)題的操作流程；

（3）為從事潛在生物危害性材料和活動(dòng)的工作人員提供安全使用和實(shí)踐方面的培訓(xùn)；

（4）根據(jù)聯(lián)邦和州法規(guī)以及已有的學(xué)校操作規(guī)程為研究人員提供處置生物廢棄物的適當(dāng)建議；

（5）對(duì)學(xué)校的生物安全管理進(jìn)行監(jiān)督，并嚴(yán)格管理對(duì)有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)人員的培訓(xùn)；

（6）調(diào)查人員暴露于潛在傳染性材料（包括被動(dòng)物咬傷和抓傷）的情況，并將調(diào)查結(jié)果發(fā)送給教職員工或?qū)W生主管；

（7）對(duì)使用生物材料的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定期檢查。

目前EHS 辦公室共有18 名工作人員，包括主任1名，分管不同領(lǐng)域的安全健康工作副主任5 名，安全專員10 名，行政助理1 名及軟件開發(fā)工程師1 名。人員配置較齊全，可以全面保障環(huán)境健康與安全工作的順利開展。

1.4 院系主任

院系主任須對(duì)本院系范圍內(nèi)科研活動(dòng)的生物安全管理負(fù)責(zé)。

1.5 課題負(fù)責(zé)人

課題負(fù)責(zé)人（principal investigator，PI）須履行以下職責(zé)：

（1）負(fù)責(zé)向IBC 注冊(cè)涉及以下內(nèi)容的研究：重組或合成的核酸分子，對(duì)人類、動(dòng)植物具有潛在致病性的生物和病毒、生物毒素，引起人畜共患病的動(dòng)物組織和人體來(lái)源的細(xì)胞、血液或組織。

（2）必須遵守IBC 審批規(guī)定。

（3）必須進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以識(shí)別涉及傳染源的潛在危險(xiǎn)程序，制定標(biāo)準(zhǔn)操作程序，指導(dǎo)和培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室中所有工作人員和學(xué)生關(guān)于安全工作慣例的知識(shí)，而且必須向?qū)嶒?yàn)室人員提供相應(yīng)的個(gè)人防護(hù)設(shè)備。

（4）向生物安全官員報(bào)告違反本準(zhǔn)則的行為以及與研究有關(guān)的事故和疾病。

（5）監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室人員以確保采用必需的安全措施。

（6）確保實(shí)驗(yàn)室工作人員向?qū)W校衛(wèi)生服務(wù)部報(bào)告所有與生物危害有關(guān)的疾病和傷害，并根據(jù)EHS 制定的程序?qū)で蠹皶r(shí)治療。

1.6 教職員工和學(xué)生

教職員工和學(xué)生是實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主體，應(yīng)該嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度和安全操作規(guī)范，做到如下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)驗(yàn)室工作人員和學(xué)生必須遵守PI 的指示才能在實(shí)驗(yàn)室工作；

（2）在可能涉及傳染性病原體研究的實(shí)驗(yàn)室工作人員，必須參加生物安全準(zhǔn)入培訓(xùn)以及生物安全專員（biosafety officer, BSO）建議的其他培訓(xùn)課程；

（3）一旦出現(xiàn)研究事故、傳染性實(shí)驗(yàn)材料灑濺或污染事件，須向PI 報(bào)告，如因?qū)嶒?yàn)事故遭受人身傷害或疾病，須及時(shí)向?qū)W校醫(yī)療服務(wù)中心尋求治療。

1.7 校衛(wèi)生服務(wù)中心

學(xué)校衛(wèi)生服務(wù)中心須提供以下服務(wù)：

（1）如果需要，對(duì)暴露于或可能暴露于生物危害物的人員進(jìn)行醫(yī)學(xué)監(jiān)視/疫苗接種；

（2）為從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的工作人員提供醫(yī)學(xué)監(jiān)督和必要的醫(yī)療服務(wù)；

（3）為進(jìn)行研究時(shí)受傷或患病的人員提供醫(yī)療幫助和隨訪服務(wù)。

1.8 其他委員會(huì)

其他委員會(huì)，如動(dòng)物關(guān)愛和使用委員會(huì)（IACUC），應(yīng)對(duì)在其權(quán)限范圍內(nèi)涉及使用潛在生物危害性材料的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，與IBC 進(jìn)行協(xié)商或協(xié)調(diào)。

2 生物危害物的注冊(cè)及審批流程

在開展研究活動(dòng)之前，PI 首先對(duì)涉及的實(shí)驗(yàn)材料或制品的生物安全性作初步的評(píng)估。根據(jù)不同生物安全等級(jí)的生物危害，進(jìn)行不同方式的注冊(cè)申請(qǐng)。

1）一般生物材料或制品。

在開展一般生物材料或制品的研究活動(dòng)之前， PI必須向IBC 提出注冊(cè)申請(qǐng)。隨后，注冊(cè)申請(qǐng)由IBC 成員進(jìn)行預(yù)審核。對(duì)于涉及NIH 指南中未獲免的重組和合成核酸分子的注冊(cè)，IBC 必須在全員參加的會(huì)議上進(jìn)行正式審核。對(duì)于不涉及重組和合成核酸分子的注冊(cè)，BSO 和IBC 主席可以進(jìn)行審核和批準(zhǔn)，必要時(shí)，IBC 的相關(guān)專家須提供專業(yè)指導(dǎo)。BSO 和IBC 主席可隨時(shí)要求對(duì)提交的注冊(cè)進(jìn)行全面審查。

2）高風(fēng)險(xiǎn)致病性生物材料或生物毒素。

美國(guó)衛(wèi)生與公眾服務(wù)部（The US Department of Health and Human Services，HHS）和美國(guó)農(nóng)業(yè)部（The US Department of Agriculture，USDA）公布了可能對(duì)公共衛(wèi)生、動(dòng)物或農(nóng)作物構(gòu)成嚴(yán)重生物安全威脅的生物制劑和毒素名單。根據(jù) 《美國(guó)愛國(guó)者法案》（The US Patriot Act），HHS 和USDA 對(duì)任何獲取、擁有、使用或轉(zhuǎn)讓名單中生物危害物的行為進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定。若不遵守既定法規(guī)可能會(huì)受到嚴(yán)重的民事或刑事處罰。

根據(jù)聯(lián)邦政府的相關(guān)法規(guī)，從事此類生物材料或毒素的研究，須接受嚴(yán)格審查，包括但不限于：需要向聯(lián)邦機(jī)構(gòu)進(jìn)行注冊(cè)申請(qǐng)，限制實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出，制定書面且須嚴(yán)格遵守的安全操作規(guī)程，嚴(yán)格做好此類生物材料或毒素的使用、轉(zhuǎn)移、損失或破壞的記錄，做好聯(lián)邦調(diào)查局人員背景調(diào)查（包括指紋）。整個(gè)審查過(guò)程可能耗時(shí)幾個(gè)月之久。普林斯頓大學(xué)鼓勵(lì)研究人員將個(gè)人責(zé)任、財(cái)務(wù)成本以及冗長(zhǎng)的審批過(guò)程等納入是否開展此類研究的考量因素。決定開展此類研究活動(dòng)的PI 必須與學(xué)校BSO 聯(lián)系，討論具體事宜。

3 安全設(shè)備的管理

實(shí)驗(yàn)室的安全防護(hù)對(duì)象主要是指操作者本人、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)材料這三類，涉及的安全設(shè)備主要包括生物安全柜、真空廢液瓶裝置、高壓滅菌器和個(gè)人防護(hù)裝備等。

表1 不同保護(hù)類型及生物安全柜的選擇[1]

3.1 生物安全柜

普林斯頓大學(xué)生物安全柜（biosafety cabinet,BSC）的選擇須遵循國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。目前普林斯頓大學(xué)有I 級(jí)BSC 和II 級(jí)BSC 兩種。其中I級(jí)BSC 主要用于進(jìn)行放射性核素和揮發(fā)性有毒化學(xué)品相關(guān)實(shí)驗(yàn)，為人員和環(huán)境提供保護(hù)，而不保護(hù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象。II 級(jí)BSC 用于細(xì)胞和組織物的培養(yǎng)及病毒繁殖等方面的實(shí)驗(yàn)，不但能提供個(gè)體防護(hù)，而且能保護(hù)工作臺(tái)面的物品不受房間空氣的污染，是BSL2 實(shí)驗(yàn)室中必須配置的設(shè)備。

在BSC 的管理和維護(hù)方面，普林斯頓大學(xué)有一系列嚴(yán)格細(xì)致的管理規(guī)定：

（1）BSC 的安裝、認(rèn)證、消毒和維護(hù)必須由經(jīng)過(guò)美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生基金會(huì)（The National Sanitation Foundation，NSF）認(rèn)證的專業(yè)人員完成。

（2）BSC 必須嚴(yán)格通過(guò)NSF 認(rèn)證。

（3）對(duì)機(jī)柜進(jìn)行故障排除或維修等操作必須由具有專門資質(zhì)的BSC 維護(hù)公司承擔(dān)，任何學(xué)校維修和保潔人員不得在BSC 上進(jìn)行任何類型的服務(wù)。如果已將機(jī)柜用于涉及潛在傳染源或人類來(lái)源材料的研究，則在維修、搬遷或處置之前，必須經(jīng)過(guò)NSF 認(rèn)證的專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行凈化處理。維修之前，須清空BSC 中的所有物品，并用適當(dāng)?shù)南緞ɡ?0%的漂白劑溶液和70%的乙醇溶液）對(duì)BSC 的表面進(jìn)行消毒。

（4）在維護(hù)期間，須安排至少一位實(shí)驗(yàn)室成員在場(chǎng)，以協(xié)助技術(shù)人員完成維護(hù)工作。

（5）在安裝時(shí)以及每隔一定時(shí)間，應(yīng)由有資質(zhì)的專業(yè)人員按照生產(chǎn)商的說(shuō)明對(duì)每一臺(tái)生物安全柜的運(yùn)行性能以及完整性進(jìn)行認(rèn)證，以檢查其是否符合國(guó)家及國(guó)際的性能標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 真空廢液瓶裝置

美國(guó)CDC/NIH 《微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物安全》第5 版建議，在BSL2 實(shí)驗(yàn)室操作時(shí)應(yīng)使用預(yù)裝消毒劑及HEPA 過(guò)濾器的真空廢液瓶裝置，以保護(hù)操作人員免受污染。

如圖1 所示，該裝置包括：兩個(gè)真空瓶（最好是塑料瓶，以避免破裂）、厚壁塑料管、玻璃或塑料管、橡膠塞。

圖1 真空廢液瓶裝置[13]

使用前應(yīng)向真空燒瓶A 中注入消毒劑。如果使用含氯漂白劑，則填充至燒瓶容積的約10%。需注意的是，將漂白劑和水混合在一起后，漂白劑的消毒效力將在24 h 后降低。因此，在處置真空廢液瓶之前，仍需額外添加漂白劑，以達(dá)到徹底消毒的目的。鑒于酒精具有可燃性，請(qǐng)勿使用其作為該裝置的消毒劑。

使用時(shí)應(yīng)將含待吸廢液的培養(yǎng)瓶連接至裝有適當(dāng)消毒劑的溢流收集瓶（A 和B），并經(jīng)過(guò)HEPA（C）過(guò)濾器連接至真空管（D）。操作時(shí)應(yīng)將玻璃管或塑料管放入燒瓶B 的溶液中，以盡量減少氣溶膠。如果燒瓶位于生物安全柜的外部，則有發(fā)生燒瓶被撞倒或破損的風(fēng)險(xiǎn)，因此需要使用二級(jí)容器（垃圾箱或托盤）來(lái)盛放收集瓶A 和B。當(dāng)燒瓶（A）充滿約75%時(shí)，就可以對(duì)液體進(jìn)行消毒和處置了。加入新鮮的漂白劑以獲得10%的漂白劑溶液。攪拌液體，靜置一整夜或至少1 h，隨后用大量冷水將溶液倒入下水道。

3.3 高壓滅菌器

實(shí)驗(yàn)室人員一般用高壓滅菌器對(duì)培養(yǎng)基、實(shí)驗(yàn)室用具及生物廢棄物進(jìn)行滅菌消毒。高壓滅菌器是利用蒸汽、壓力和時(shí)間的共同作用對(duì)物品或器具進(jìn)行消毒和滅菌的裝置，在高溫和高壓下運(yùn)行，能夠殺死微生物和孢子，是生物實(shí)驗(yàn)室常用的設(shè)備之一。

高壓滅菌器通常采用化學(xué)指示劑和生物指示劑對(duì)滅菌效果進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，以控制滅菌質(zhì)量。

1）化學(xué)指示劑（膠帶指示器）。

膠帶指示器是帶有熱敏化學(xué)指示器標(biāo)記的背膠紙帶。膠帶指示器在暴露于121 ℃的環(huán)境時(shí)會(huì)改變顏色或顯示斜條紋。膠帶指示器通常貼在待消毒物品的表面，如果消毒完畢后，熱敏膠帶顏色未變或顯示斜條紋，則說(shuō)明此次滅菌過(guò)程未達(dá)到121 ℃，物品被視為未完全消毒。如果連續(xù)兩次出現(xiàn)這種情況，操作人員須通知所在部門的安全主管人員進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)。

膠帶指示器是溫度的指示器，只能監(jiān)測(cè)高壓滅菌器內(nèi)是否已達(dá)到121℃的溫度，無(wú)法證明微生物是否已被殺死。因此，EHS 建議不要將膠帶指示器作為滅菌或去污的唯一指示器。

2）生物指示劑。

生物指示劑包含來(lái)自嗜熱脂肪芽孢桿菌的孢子，該微生物暴露于121 ℃的飽和蒸汽中20 min 以上會(huì)失活。EHS 每季度會(huì)對(duì)用于處理生物廢棄物的高壓滅菌器進(jìn)行生物指標(biāo)評(píng)估。

實(shí)驗(yàn)室管理員應(yīng)保存高壓滅菌器日志，其應(yīng)包含以下詳細(xì)信息：日期、時(shí)間、操作人員姓名、實(shí)驗(yàn)室名稱、房間號(hào)、聯(lián)系方式、滅菌的物料類型、溫度、壓力、負(fù)載滅菌時(shí)長(zhǎng)等。

3.4 個(gè)人防護(hù)裝備

個(gè)人防護(hù)裝備是減少操作人員暴露于氣溶膠、噴濺物以及意外接種等危險(xiǎn)的一個(gè)屏障，主要包括：手套、安全眼鏡或護(hù)目鏡、面罩、防護(hù)服、呼吸系統(tǒng)防護(hù)等。根據(jù)所進(jìn)行的操作來(lái)選擇相應(yīng)的裝備。如何選擇合適的個(gè)人防護(hù)裝備并能夠正確使用也是崗前生物安全培訓(xùn)的重點(diǎn)之一。普林斯頓大學(xué)規(guī)定，各院系負(fù)責(zé)對(duì)本院系員工的工作場(chǎng)所進(jìn)行生物安全性評(píng)估，以確定合適的個(gè)人防護(hù)裝備，并確保個(gè)人防護(hù)裝備的充足供應(yīng)。

普林斯頓大學(xué)BSL2 級(jí)別的病毒實(shí)驗(yàn)室一般用到的個(gè)人防護(hù)裝備如下：

1）手套。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室一般性工作以及在處理感染性物質(zhì)、血液和體液或進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，使用一次性乳膠、乙烯樹脂或聚腈類材料的手術(shù)用手套。在操作極冷（如液氮）或較熱（微波爐加熱）等實(shí)驗(yàn)時(shí)，須佩戴具備一定厚度的皮革或帆布手套，用于防凍傷或燙傷。

2）安全眼鏡、化學(xué)防濺護(hù)目鏡或安全面罩。

為避免因?qū)嶒?yàn)物品飛濺對(duì)眼睛和面部造成的危害，在進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，須佩戴安全眼鏡或護(hù)目鏡。安全眼鏡具有由金屬或塑料制成的安全鏡架以及耐沖擊的眼鏡，可防碰撞，但即使側(cè)面帶有護(hù)罩也不能對(duì)噴濺提供充分的保護(hù)?；瘜W(xué)防濺護(hù)目鏡可緊密貼合眼部，完全覆蓋眼睛、眼窩和眼睛周圍的面部區(qū)域，提供保護(hù)，防止撞擊、灰塵和飛濺。面罩一般戴在常規(guī)視力矯正鏡片或隱形眼鏡的外面，采用防碎塑料制成，形狀與臉型相配，通過(guò)頭帶或帽子佩戴，從眉毛延伸到下巴下方，并橫跨員工頭部的整個(gè)寬度，可防止飛濺或噴灑危險(xiǎn)液體。護(hù)目鏡、安全眼鏡或面罩均不得戴離實(shí)驗(yàn)室區(qū)域。普林斯頓大學(xué)EHS 部門每年在相關(guān)院系內(nèi)有1~2 次針對(duì)安全眼鏡、護(hù)目鏡和面罩正確使用的宣傳活動(dòng)，員工可免費(fèi)申領(lǐng)。

3）實(shí)驗(yàn)服。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，為防止實(shí)驗(yàn)材料的意外噴濺，實(shí)驗(yàn)人員需穿著實(shí)驗(yàn)服。普林斯頓大學(xué)的BSL2 實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)服分一次性和多次清洗型兩種，實(shí)驗(yàn)室人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自行選擇。

4）聽力保護(hù)裝置。

有些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體聽力有害的噪音（如超聲破碎細(xì)胞或組織樣品）。在這種情況下，EHS 要求實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)人員配備聽力保護(hù)裝置，如耳塞、耳罩等。

4 人員培訓(xùn)與操作規(guī)范

4.1 培訓(xùn)及準(zhǔn)入

普林斯頓大學(xué)的生物安全培訓(xùn)課程包括線下授課和線上學(xué)習(xí)兩種形式。線上的培訓(xùn)內(nèi)容采用文字、答題和視頻講解等多種方式。崗前生物安全培訓(xùn)是新生入學(xué)和新教職工入職后的第一件事。普林斯頓大學(xué)規(guī)定，使用BSL2 實(shí)驗(yàn)材料（包括BSL2 級(jí)別活病毒）以及NIH 指南中未獲免的重組和合成核酸分子進(jìn)行研究活動(dòng)的新員工或?qū)W生必須參加入門級(jí)別的生物安全培訓(xùn)，一般為一小時(shí)的線下講師授課指導(dǎo)。此外，對(duì)于可能操作血源性病原體的人員，須進(jìn)行專門的線上課程的培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容涉及實(shí)驗(yàn)室中潛在風(fēng)險(xiǎn)因子、規(guī)范操作、個(gè)人防護(hù)、廢棄物的妥善處理以及常見實(shí)驗(yàn)室事故的應(yīng)急處理等。完成培訓(xùn)并考核合格的新員工或?qū)W生才被允許進(jìn)行專業(yè)科研活動(dòng)。

對(duì)于從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的員工，必須完成相關(guān)的健康與安全培訓(xùn)，并須注冊(cè)加入專門針對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)人員的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)計(jì)劃。專業(yè)培訓(xùn)以及完成注冊(cè)是研究計(jì)劃獲批的必要條件。

學(xué)校針對(duì)新入職員工提供免費(fèi)的體檢以及工作相關(guān)病原體的抗原或抗體檢測(cè)。對(duì)于已有疫苗的病原體從業(yè)員工，如需要，學(xué)校會(huì)提供免費(fèi)的免疫接種。

在正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作的初期，實(shí)驗(yàn)室會(huì)安排專門的工作人員對(duì)新員工進(jìn)行實(shí)地操作培訓(xùn)，以確保其真正掌握所在實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理規(guī)定。同事之間也會(huì)互相提醒、互相監(jiān)督，共同創(chuàng)造安全、健康的工作環(huán)境。

4.2 操作規(guī)范

1）BSC 的使用。

在開始使用BSC 開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)前，實(shí)驗(yàn)人員須做好以下準(zhǔn)備工作：穿戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備；檢查認(rèn)證標(biāo)簽以確認(rèn)BSC 在過(guò)去12 個(gè)月內(nèi)已通過(guò)認(rèn)證；打開鼓風(fēng)機(jī)預(yù)吹至少5 min；對(duì)櫥柜表面進(jìn)行消毒；根據(jù)BSC 制造商的說(shuō)明，將窗扇的高度設(shè)置為20~25 cm；關(guān)閉臺(tái)面下方的排水閥，這樣在發(fā)生大范圍溢出事故時(shí)所有受污染的材料將只會(huì)滯留在機(jī)柜中；調(diào)整凳子的高度，以使實(shí)驗(yàn)人員的面部在前開口上方；按照潔凈區(qū)、工作區(qū)和污染區(qū)的劃分，合理擺放機(jī)柜內(nèi)的物品，盡可能地將其放置在臺(tái)面的里側(cè)，遠(yuǎn)離機(jī)柜前端，以減少潛在的污染；真空廢液瓶必須裝有適當(dāng)?shù)南緞ㄒ话銥?0% 含氯漂白劑）和高效微?？諝猓℉EPA）直插式過(guò)濾器。

操作中及完畢后，應(yīng)做好以下工作：所有操作均應(yīng)在距臺(tái)面的前格柵邊緣至少10 cm 的工作臺(tái)面上進(jìn)行；實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)按照從干凈區(qū)域到工作區(qū)域，再到污染區(qū)域的方向進(jìn)行；操作完畢后，用適當(dāng)?shù)南緞┎潦门_(tái)面（一般為70%~75%酒精）。

2）高壓滅菌器的使用。

工作狀態(tài)下的高壓滅菌器的參數(shù)為：121 ℃的溫度至少保持30 min。根據(jù)待消毒物品的體積和特性，可能需要增加循環(huán)時(shí)間。

普林斯頓大學(xué)EHS 制定了明確的高壓滅菌器的操作流程及注意事項(xiàng)（見圖2），并詳細(xì)列出可用和不可用于高壓滅菌器的物品清單（見圖 3），并張貼在每一臺(tái)高壓滅菌器附近，方便指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行規(guī)范操作。

圖2 高壓滅菌器操作流程及注意事項(xiàng)[13]

圖3 高壓滅菌器可滅菌和不可滅菌物品清單[13]

5 實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理

根據(jù)《美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院關(guān)于重組和合成核酸分子的研究準(zhǔn)則》 和新澤西州環(huán)境保護(hù)部的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物必須作為“管制醫(yī)療廢物”進(jìn)行處置，具體分類及處置流程見圖4。

5.1 液體類廢棄物

液體廢棄物包括含病毒或其他實(shí)驗(yàn)微生物的細(xì)胞培養(yǎng)基、人或動(dòng)物的血液、體液等。處理方式是將其倒入廢物瓶中，加入1∶10 的含氯消毒液靜置30 min或高壓滅菌30~60 min，之后倒入下水池中，并用大量冷水沖洗。

圖4 實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類及處置流程[13]

5.2 固體類廢棄物

固體廢棄物包括可能接觸重組或合成核酸或接觸BSL1 和BSL2 級(jí)別實(shí)驗(yàn)材料的耗材，例如手套、口罩、培養(yǎng)瓶、孔板、錐形管等。

處理方式是放入專門的具有生物危害物標(biāo)識(shí)的生物安全袋中，扎緊口后放入堅(jiān)固的防漏容器中，進(jìn)行高壓滅菌。之后再用具有生物危害物標(biāo)識(shí)的生物安全袋包好，放入專門的“管制醫(yī)療廢棄物”紙箱中，密封好，做好標(biāo)記（包括日期、實(shí)驗(yàn)室、部門），放到學(xué)校指定的“醫(yī)療廢棄物”存放點(diǎn)，待專門人員收取。

5.3 尖銳廢棄物

尖銳廢棄物包括接觸或可能接觸重組或合成核酸或接觸BSL1 和BSL2 級(jí)別實(shí)驗(yàn)材料的尖銳利器，如注射器針頭、手術(shù)刀、剃須刀刀片、巴斯德移液器、玻璃毛細(xì)管、破損的玻璃材質(zhì)的耗材等。

處理方式是收集到專門的利器容器中，當(dāng)利器容器裝滿3/4 時(shí)，關(guān)閉并鎖上蓋子，之后做好標(biāo)記（包括日期、實(shí)驗(yàn)室、部門等信息），放入專門的“管制醫(yī)療廢棄物”紙箱中。投放利器時(shí)須直接投放進(jìn)容器，勿剪斷、彎曲、夾斷利器，也不要試圖將針頭從注射器上分離。利器容器須具備以下特性：堅(jiān)固、不易破裂且抗穿刺、防潮防漏、紅色、帶有通用生物危害標(biāo)識(shí)。

5.4 其他廢棄物

明確未接觸重組或合成核酸或BSL1 和BSL2 級(jí)別實(shí)驗(yàn)材料的玻璃器皿，直接放入專門的玻璃收納容器中，待專門的管理人員取走處理；移液器槍頭直接放入具有生物危害物標(biāo)識(shí)的生物安全袋包好，再放入專門的“管制醫(yī)療廢棄物”紙箱中；長(zhǎng)形移液吸管放入專門的防漏抗刺穿的移液吸管收置容器中，密封后高壓滅菌，之后的處理與移液器槍頭相同。

6 實(shí)驗(yàn)事故和人身傷害的緊急處理

實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)自己或他人遇到嚴(yán)重緊急實(shí)驗(yàn)事故或人身傷害時(shí)，應(yīng)及時(shí)撥打911 或致電學(xué)校公共安全部門或激活藍(lán)燈電話尋求幫助。而遇到非緊急實(shí)驗(yàn)事故時(shí)，要冷靜、妥善處理，根據(jù)具體情況選擇緊急處理方式。

6.1 化學(xué)危險(xiǎn)品的泄漏

（1）皮膚或衣物上的化學(xué)物質(zhì)。對(duì)于一般化學(xué)物質(zhì)，立即用水沖洗15 min 以上（氫氟酸，易燃固體或> 10%的苯酚除外）；對(duì)于較大面積的接觸，應(yīng)使用安全淋浴；對(duì)于皮膚上的易燃固體，先擦去盡可能多的固體，然后繼續(xù)進(jìn)行沖洗；對(duì)于氫氟酸，用水沖洗5 min并涂上葡萄糖酸鈣凝膠（如果沒(méi)有凝膠，沖洗15 min），然后立即就醫(yī)；如果苯酚濃度超過(guò)10%，立即用聚乙二醇（PEG）沖洗或擦拭患處（若沒(méi)有PEG，用大量水沖洗15 min，不要使用乙醇代替）。沖洗時(shí)，應(yīng)迅速脫掉所有被污染的衣服或配飾，然后丟棄受污染的衣物或?qū)⑵渑c其他衣物分開洗滌（皮革服裝或配件污染物無(wú)法去除，應(yīng)丟棄）。

（2）眼中的化學(xué)物質(zhì)。立即用水沖洗眼睛至少15 min；若佩戴隱形眼鏡，沖洗時(shí)應(yīng)取下隱形眼鏡；保持眼瞼遠(yuǎn)離眼球并旋轉(zhuǎn)眼睛，以便可以徹底沖洗所有表面；盡可能使用洗眼液；最后無(wú)論事故是否嚴(yán)重，均應(yīng)尋求醫(yī)療救助。

（3）化學(xué)吸入。發(fā)生化學(xué)吸入時(shí)應(yīng)關(guān)閉容器，打開窗戶或以其他方式增加通風(fēng)，并轉(zhuǎn)移到新鮮空氣中；如果頭痛、鼻子或喉嚨發(fā)炎、頭昏眼花或嗜睡等癥狀持續(xù)存在，需尋求醫(yī)療救助。

（4）意外注入化學(xué)品。必要時(shí)用肥皂和水清洗該區(qū)域，并尋求醫(yī)療護(hù)理。

6.2 生物危害物的灑濺

如果是含傳染性病原體的實(shí)驗(yàn)材料的事故，首先須判斷實(shí)驗(yàn)人員是否接觸到傳染性病原體。此處的接觸是指：接觸破碎的皮膚、眼睛、鼻子、嘴巴，其他粘膜，被尖銳物污染的經(jīng)皮損傷或在大面積看似完整的皮膚上接觸傳染性物質(zhì)。

6.2.1 接觸灑濺處理

發(fā)生接觸傳染性物質(zhì)情況時(shí)，事故當(dāng)事人須進(jìn)行以下操作：

（1）打掃清除。如皮膚接觸，立即脫去污染的衣服，并用肥皂和水清洗受污染的區(qū)域15 min。如眼睛接觸，立即在洗眼器或水龍頭上用水沖洗眼睛至少15 min。

（2）尋求醫(yī)療救治，事故上報(bào)。發(fā)生生物安全暴露事件時(shí)，事故當(dāng)事人或發(fā)現(xiàn)人應(yīng)向其直接主管和PI報(bào)告，然后PI 負(fù)責(zé)將情況報(bào)告EHS。

6.2.2 未接觸灑濺處理

如事故當(dāng)事人未接觸傳染性病原體或其他生物危害物發(fā)生灑濺的情況，須按以下要求進(jìn)行處理。

（1）小面積泄漏。戴上一次性檢查手套，用浸有消毒劑的紙巾擦去溢出物，并用合適的消毒劑清潔表面。

（2）離心機(jī)內(nèi)泄漏。如果在沒(méi)有密封轉(zhuǎn)子或離心桶的情況下，容器發(fā)生破裂，請(qǐng)立即暫停使用，通知實(shí)驗(yàn)室管理人員和PI，并向生物安全專員尋求幫助，在離心機(jī)停止運(yùn)行至少30 min 后，再啟動(dòng)清理、消毒工作。

（3）BSC 內(nèi)的泄漏。BSC 一直保持開的狀態(tài)，關(guān)閉BSC 下方的排水閥；將消毒劑倒在工作臺(tái)面上，令其通過(guò)前后風(fēng)口柵進(jìn)入下水盤；20~30 min 后用紙巾吸去工作臺(tái)面溢出的液體消毒劑，并丟棄在專門放置生物廢棄物的袋中；清空排水盤，打開排水閥，將排水盤中液體倒入裝有消毒劑的收集容器中；用水沖洗排水盤，然后拆下軟管。 清理后至少要讓BSC 運(yùn)行10 min，再恢復(fù)BSC 的使用。

（4）裝置外的泄漏。當(dāng)泄漏物不在BSC、離心機(jī)或其他實(shí)驗(yàn)室設(shè)備內(nèi)時(shí)，將泄漏物區(qū)域封閉以禁止通行，并通知實(shí)驗(yàn)室其他人員。正確處理方式是：脫去污染的實(shí)驗(yàn)服或衣服，并清洗暴露的皮膚；戴上干凈的手套和實(shí)驗(yàn)室外套；用紙巾或其他吸收性材料圍堵泄漏物，然后用足夠量的1:10 稀釋的含氯漂白劑或其他消毒劑浸潤(rùn)污染區(qū)域，靜置10 min；將溢出物邊緣的吸收性材料推入溢出物的中心；使用干凈的紙巾和消毒劑擦拭可能與溢出材料接觸的所有表面。

6.3 其他安全事故處理

除以上安全事故外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還經(jīng)常發(fā)生其他類型的事故問(wèn)題，如被實(shí)驗(yàn)動(dòng)物咬傷、刮擦、割傷、擦傷、飛濺等。若發(fā)生此類事故，需做以下緊急處理：立即用肥皂和水清洗傷口，如果眼睛或粘膜裸露在外，用洗眼器沖洗至少15 min；嚴(yán)重緊急情況撥打911 或?qū)W校公共安全部門電話；將事故情況進(jìn)行逐級(jí)匯報(bào)。

7 結(jié)語(yǔ)

普林斯頓大學(xué)生物安全實(shí)驗(yàn)室的管理體系相對(duì)比較完善，雖然涉及多部門共同協(xié)作，但各自的職責(zé)清晰明確，同時(shí)部門之間的配合程度比較高，因此執(zhí)行力非常強(qiáng)。此外，以筆者的親身體驗(yàn)，普林斯頓大學(xué)生物安全專員的專業(yè)素質(zhì)較高、責(zé)任感以及服務(wù)意識(shí)均比較強(qiáng)，面對(duì)研究人員關(guān)于生物安全方面的問(wèn)題，反應(yīng)及時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)會(huì)給出專業(yè)指導(dǎo)意見。

目前我國(guó)高校生物安全制度比較健全，但是在制度的普及以及推廣上，美國(guó)高校的安全培訓(xùn)工作做得更全面，形式更多樣，更能吸引一線研究人員主動(dòng)自主地進(jìn)行研究與學(xué)習(xí)。建議我國(guó)生物安全管理人員在安全培訓(xùn)課程的開發(fā)、課程形式的拓展、實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)獲取的便捷性等方面多下功夫。豐富多樣的安全培訓(xùn)課程對(duì)于以年輕人為主體的新入門研究人員具有更大的吸引力。

美國(guó)的教育理念和人文環(huán)境鼓勵(lì)人與人之間相互監(jiān)督、相互提醒。在一些公共場(chǎng)所，經(jīng)常有這樣的一句話，“When you see something，say something”。美國(guó)高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室生物安全工作非常重視，一線員工的安全意識(shí)也比較強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)室中易形成安全管理的良好氛圍，這是實(shí)驗(yàn)室安全管理工作落到實(shí)處的有力保證。然而在我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室中，仍然存在“重建設(shè)、輕管理”的現(xiàn)象，一線工作人員的安全意識(shí)普遍比較淡薄，這無(wú)疑是推廣實(shí)驗(yàn)室安全管理工作的障礙。如何突破這一障礙，提高PI 及研究人員的安全意識(shí)，是實(shí)驗(yàn)室安全管理建設(shè)需要攻克的難題。

總之，我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室的生物安全管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期、持續(xù)的工作，需要汲取多方的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中不斷總結(jié)、探索和改進(jìn)。