2009年3月，德國漢堡Bernhard Nochty熱帶醫學研究所一名45歲女科學家，因被帶有埃博拉病毒的注射器針頭刺傷手指而被懷疑感染埃博拉病毒。

這種號稱“人命收割機”的病毒擁有90%以上的致死率，極易傳染，一旦感染，沒有疫苗注射，沒有其他治療方法，幾近自判死刑。與之類似的還有馬爾堡病毒、阿根廷出血熱病毒、剛果出血熱病毒、拉薩熱病毒等。

這些可怕的病毒他們有一個共同的“囚籠”——P4實驗室。

什么是P4實驗室？

生物安全實驗室共分4級(Biosafety Level 1-4)。生物安全4級實驗室（BSL-4實驗室/P4實驗室），是生物安全等級最高的實驗室，通常用于埃博拉病毒、馬爾堡病毒等高危險性、致命性、無有效治療手段的病原體研究，造價昂貴，數量稀少是病毒學研究領域的“航空母艦”。

正因為此，雖然全球有超過1,000,000所實驗室，但達到P4級別的也就58所，我國武漢1所，臺灣2所。

 

魔鬼實驗室

P4實驗室的安全防護

由于P4實驗室研究的傳染性微生物都是致命性很強的高危險性病毒，沒有有效治療方法，也沒有疫苗，因此也有人將P4實驗室稱為“魔鬼實驗室”。根據國際慣例，這是人類目前唯一可對埃博拉病毒等活體病毒做實驗的安全場所。

P4實驗室只有專家中的專家才能進入工作，他們屬于真正和魔鬼打交道的人。因為壓力非常大，規定專家一天工作時間不能超過3個小時。

P4相關人員要求：

必須具備在P3實驗室的工作經驗，掌握各種實驗技能，包括采集動物血液樣本、疫苗劑量管理、麻醉與安樂死試劑管理，甚至還要學會簡單尸檢等等。

 

P4實驗室在安全防護上有著近乎“變態”的苛刻要求，工作人員類似于宇航員在太空艙工作。

進入P4的研究員必須穿著有單獨空氣供應的正壓防護服，為了雙手不暴露要帶兩到三副手套，外面的一副要緊緊系在衣服袖口上，每套裝備重約10公斤。

他們出入都要進行嚴格的消毒，從更衣區到達核心區需要通過10道門，其中里面的7道門是互鎖的，必須在關好一道門的情況下，才能打開另一道門，整個消毒過程大概需要20-30分鐘。

 

進入實驗室的必要步驟：

準備間→外更衣間→內更衣間→P4實驗室

離開實驗室的必要步驟：

P4實驗室→化學淋浴間→內更衣間→消毒間→淋浴間→準備間

工作結束后，工作材料要小心鎖起來所有使用過的物體都要在高壓滅菌器清洗系統中凈化。實驗室廢物或廢水要被“滅活”。在離開實驗室之前，研究人員必須穿著防護服用稀釋的過氧乙酸進行淋浴消毒。脫下衣服后要求再次淋浴。全程必須2名科學家一起工作互相檢查對方衣服是否破損，幫助對方穿脫衣服。

P4實驗室究竟什么樣？

P4實驗室就是研究人類敵人的前沿堡壘，是科學家研究埃博拉和馬爾堡等烈性病毒的屏障和基本條件。因此安全防護是第一位。

“在建筑利用上，每1000平米的使用空間需要6400平米的建筑面積支撐，沒有上億美元的投入，很難建造一個P4實驗室。”

以“武漢P4實驗室”為例。單從外觀看，武漢P4實驗室與普通的科學實驗樓并無明顯區別。可一旦進入其中，便會發現這個實驗室的確與眾不同。

 

首先它必須位于獨立建筑之內，并與其它建筑完全隔離；必須對環境保持負壓，以防病原體泄漏；必須對氣流進行嚴格控制，以確保空氣始終從實驗室的“干凈”區域流向“污染”區域。

它要求有專門的通風排風設備，以及真空管線和凈化系統，必須凈化處理所有廢物，包括過濾后的空氣、水和垃圾，以消除意外釋放病原體的可能。

 

P4功能示意圖，圖片來源網絡

雖然我們看到實驗室有4層，但只有二層用于實驗室，其他三層從下至上，底層是污水處理和生命維持系統；二層和三層間的夾層是管道系統；三層是過濾器系統；最上層是空調系統。

所有空氣將經過兩級高效過濾器處理后進行排放，固體污染物要經過高壓滅菌鍋處理，液體污染物要經過污水處理設備處理，以保證徹底殺滅病原，確保實驗室里的病原不會泄漏。

“所有一層、三層、四層、夾層均是為了保證二層核心實驗室的正常運行，保證實驗室里面是單向氣流，是一個負壓狀態。里面的東西不能出來，只有外面的東西有可能進去，就像一個密封的盒子。”中科院武漢分院院長、P4實驗室主任袁志明此前強調。

P4實驗室-國之利器

人類的歷史就是與病毒抗爭的歷史。全球化時代，烈性傳染病傳播速度以及傳播范圍不受控制。P4實驗室，用最聰明的人，采取最嚴格的安全措施，研究最危險的病毒，只為拯救最多的人。

當前全球的P4實驗室建設正呈現超速發展的趨勢，在自己的實驗室研究世界上最危險的病原體，構建本國公共衛生防御體系已經成為“未來國之利器”。

實驗室行業是一個屬于未來的剛需行業，希望更多的人關注實驗室行業，關注科研人員，關注國之發展！