【科普】关着致命病毒，P4实验室为何那么牛？

出品 | 网易科技《态℃》栏目组（公众号：tech_163）

“新型冠状病毒是不是人造的？”“新型冠状病毒是不是实验室流出去的？”最近几天，社交媒体上各种讨论，把质疑指向武汉病毒所。中科院进行了辟谣，根据财新报道，国内外专家学者认为，新冠病毒不可能是人造的、基因工程的产物。

这些争论把“武汉病毒所”推向了舆论的中心。武汉病毒所拥有中国大陆第一家P4实验室。神秘的“P4实验室”在多数国家几乎都是个位数的存在，被认为是病毒研究领域的“航空母舰”，其研究的对象是目前没有预防和治疗方法的病毒，这也让它们被称为是“魔鬼实验室”。美国大片中所呈现的地球的生化危机，多源于生化研究所。

实际上，“P4实验室”不是一个名称，而是一个生物安全实验室的等级，P4实验室指的是生物安全等级四级实验室。

目前，P4实验室是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，比如埃博拉病毒、天花和此次爆发的新型冠状病毒，一般都是在这种级别的实验室里进行研究。

P4不仅安全等级最高，造价和费用消耗也极大，这限制了很多国家的研究和建造。据不完全统计，全球拥有超过50家P4实验室，除中国之外，分布在法国、加拿大、日本、德国、澳大利亚、美国、英国、加蓬（法国巴斯德所）、瑞典和南非等国家和地区。

1、如何才能成为P4实验室？

武汉病毒研究所旗下的“中国科学院武汉国家生物安全实验室”，是中国第一家P4实验室，简称“武汉P4实验室”。

那么什么是“P4实验室”呢？为何是“4”不是其他数字呢？

其实，生物安全实验室是有等级划分的，按照研究对象的危险程度分为四类：BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4。BSL是指Biosafety Level，即生物安全等级，等级越高，意味着防护级别越强，就能研究具有更大传染性和危害性的病原。不同级别的实验室需要不同级别的保护，根据各级实验室的安全设备和个体防护注意事项又分为P1、P2、P3、P4（P代表英文protection，防卫和防护的意思）。

资料显示，一级实验室（P1实验室），一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物，这一级别的实验室适合于比较熟悉的病源，这些病原体不会经常引发健康成人疾病，对于实验人员和环境潜在危险很小。这一级别的生物实验室，基本不需要特别的安全设施，一般按照高中学习的标准微生物操作进行试验就没问题。

二级实验室（P2实验室），则适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物，实验室人员均需要接受过病源处理方面的特殊培训，并由有资格的科学工作者指导。

三级实验室（P3实验室），适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素。在此安全标准下实验的病毒若因为暴露而吸入，会引发严重的、可能致死的疾病，但是面对此类型的病原，人类仍有治愈方法。

四级实验室，即我们经常听到的“P4实验室”，则是研究对人体具有高度的危险性，通过汽溶胶途径传播或传播途径不明、目前尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生物或其毒素。

“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，比如埃博拉病毒、天花和此次爆发的新型冠状病毒，一般都是在这种级别的实验室里进行研究的。从外星带回来的物品，也需要在P4实验室研究。

所以，“P4实验室”被称为病毒学研究领域的“航空母舰”。而由于“P4实验室”研究的传染性微生物都是无预防和治疗方法的病毒，也有人将“P4实验室”称为“魔鬼实验室”。

2、“魔鬼实验室”需要哪些防护？

“P4实验室”在安全等级方面有极高极高极高的特殊要求。工作人员在P4实验室，类似宇航员在太空舱里。

根据百度百科的介绍，各个国家“P4实验室”设计不尽相同。典型的“P4实验室”由更衣区、过滤区、缓冲区、消毒区、核心区组成。此外，在实验室的四周装有高效空气过滤器。

到达实验室的核心区，总共有10道门。没错！你没看错，是十道门！而且，最里面的7道门是互锁的，如果一道门没有关好，另一道门肯定打不开，这样避免空气的流通。

更衣区依次为外更衣室、淋浴室和内更衣室。消毒区为化学淋浴室，工作人员离开主实验室时首先经过化学淋浴消毒正压防护服表面。核心区任何相邻的门之间都有自动连锁装置，防止两个相邻的门被同时打开。对于不能从更衣室携带进出主实验室的材料、物品和器材，应在主实验室墙上设置具有双门结构的高压灭菌锅、浸泡消毒槽、熏蒸室或带有消毒装置的通风传递窗，以便进行传递或消毒。

在核心区里配有生物安全柜、超低温冰箱、离心机、电热细胞培养柜、显微镜和实验台、小型动物实验室等。生物安全柜顶上有一个直径0.5米左右的粗管子，直接通到房顶，它也是负压状态的，一些主要的操作都需要在生物安全柜中进行。

从BSL-4实验室拿出的相关的物品必须通过高压灭菌锅消毒后，再用洁净袋充分包装，然后通过传递窗传到准备间。

离开BSL-4时，核心区的工作人员要相互把全身从上到下消毒一遍才能走到缓冲间，在缓冲间除去外层防护服、口罩、外层手套，然后将这些放入灭菌容器或消毒袋内。

关闭实验室门之后，再取下防护眼镜，将其放入传递窗进行消毒。然后，工作人员经过另外一个缓冲间，退到准备间。

在这里，他们才可以取下身上所有的防护器具，立即在沐浴室洗澡，之后才可离开实验室。

P4实验室有严格、复杂的管理程序，为了保证BSL-4实验室的绝对安全，只有得到批准和持有磁卡通行证的人才能进入，有的通过指纹门禁系统进入，而且所有出入的人员都由电脑记录在案。

“P4实验室”必须要有严格安全流程，因为实验室里的病原体一旦泄露，将造成大范围的传染病甚至被恐怖分子用作生化武器，好莱坞拍摄的生化危机大片将会上演。

据了解，日本的第一个BSL-4实验室建于1981年，但建成后一直操作的是低风险病原体，直到2015年安全问题才得到解决。

3、全球有哪些“P4实验室”？

目前除中国之外，全球公开拥有“P4实验室”的有法国、加拿大、日本、德国、澳大利亚、美国、英国、加蓬（法国巴斯德所）、瑞典和南非等国家。据不完全统计，目前，全球有超过50家“P4实验室”。（具体图见文末：全球主要P4实验室）

全球具有代表性的“P4”实验室主要有以下几个。

1）法国，里昂让·梅里厄实验室。这是欧洲第一个“P4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，（武汉病毒研究所即借鉴的该设计）。

（编辑：52刷机网）

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