在环境致病因素中 ,物理和化学因素近年来已引起人们的高度重视 ,而生物因素对人类的危害常被忽视。“ 9· 11”事件之后 , 发生的炭疽事件和蓖麻毒素事件 , 特别是 SARS爆发流行 , 均向人们昭示: 传染性老病死灰复燃 , 新病不断发生 , 生物恐怖活动正在威胁着人类的生命安全。 因而 , 除战争之外 , 各种传染病仍然是人类生存和发展的大敌 , 人类同传染病的斗争还远未结束。为此 , 大力加强对传染病的研究与防范 , 建立健全的危机管理和防范机制 , 特别是完善的公共卫生体系和公共卫生基础设施 ,已成为人类一项十分紧迫的任务。在同传染病作斗争的过程中 , 特别是 2003年 SARS的爆发与流行 ,使各国政府和国际社会对生物安全问题有了更多的认识和关注。 生物安全已经逐渐演变为一个包括科技、 社会、 经济、 政治等诸多内容的世界性环境与发展的基本问题。

微生物实验室在人类与传染病作斗争的过程中起着重要的作用 ,但由于微生物本身的特性和实验室安全防护方面的漏洞 , 也出现了某些生物灾害 ( bioha zar d) , 如 2003年新加坡研究生以及 12 月 17日台北市 1 名防非典研究员的SARS病毒实验室感染事件、 多起伤寒、 霍乱、 布鲁氏病实验室感染 [1]。鉴于微生物实验室研究与实践中已经出现或可能出现的生物灾害 , 生物安全 ( bio safe ty) 越来越受到世界各国政府、 群众团体和技术人员的关注。

1 生物安全及实验室生物安全

生物安全的概念有狭义和广义之分。狭义生物安全是指防范由现代生物技术的开发和应用 (主要指转基因技术 ) 所产生的负面影响 , 即对生物多样性、 生态环境及人体健康可能构成的危险或潜在风险。广义生物安全不仅针对现代生物技术的开发和应用 ,它涵盖了狭义生物安全的概念并且包括了更广泛的内容。大致分为 3个方面: ①指人类的健康安全 ;②指人类赖以生存的农业生物安全 ;③指与人类生存有关的环境生物安全。 因此广义生物安全涉及到多个学科和领域:预防医学、 环境保护、 植物保护、 野生动物保护、 生态、 农药、 林业等 , 而管理工作分属各个不同的行政管理部门。 国内对生物安全的认识很多还局限在狭义的概念里。针对微生物实验室生物安全问题 , 主要考虑实验室生物安全防护 , 即[作者单位 ] 深圳市南山区疾病预防控制中心 , 深圳 , 518052[作者简介 ] 段永翔 ( 1965～ ) , 男 , 医学硕士 , 副主任技师 .实验室工作人员所处理的实验对象含有致病的微生物及其毒素时 , 通过在实验室设计建造、 使用个体防护设施、 严格遵从标准化的工作及操作程序和规程等方面采取综合措施 ,确保实验室工作人员不受实验对象的感染 ,确保周围环境不受实验对象的污染 [2]。

2 微生物危害评估 ( hazard assessment fo r micro bes)微生物危害评估的定义是指对实验微生物和毒素可能给人或环境带来的危害所进行的评估。在建设使用传染性或有潜在传染性材料的实验室前 , 必须进行微生物危害评估评估依据包括传染性微生物致病能力的强弱、 传播途径、 稳定性、感染剂量、操作时的浓度和规模、实验对象的来源、 是有动物实验数据、 是否具有效的预防和治疗方法等诸因素。美国生物安全协会 ( America n Biolog ical Sa fety Association, ABSA) 对常见细菌、 病毒、 真菌、 寄生虫等进行了危害性评估 , 可以参考 [3]。 我国 《中国医学微生物菌种保藏管理办法》[4], 根据菌种的危险性评估 , 将菌种分为 4类 , 1类危险性最高 , 如鼠疫耶尔森氏菌、 霍乱弧菌、 天花病毒 ; 2类危险性次之 , 如炭疽芽孢杆菌、肉毒梭菌、结核分枝杆菌、 狂犬病病毒、 流行性出血热病毒、 人类免疫缺陷病毒等; 3类仅具有一般危险性 , 能引起实验室感染的机会比较少 , 如葡萄球菌、 链球菌、 沙门氏菌 , 志贺氏菌、 致病性大肠埃希氏菌、 副溶血弧菌、 钩端螺旋体、 流感病毒、 麻疹病毒、 柯萨奇病毒等; 4类为生物制品、 菌苗、 疫苗生产用的各种减毒、弱毒菌种以及不属于上述 1、 2、 3类的各种低致病性微生物菌种。

根据微生物危害评估结果 ,确定对象微生物应在哪一级

的生物安全防护实验室中进行操作 , 并制定相应的操作规程、 实验室管理制度和紧急事故处理办法 , 必须形成书面文件并严格遵守执行。

应当特别注意的是 , 用传染性因子接种动物时 , 染菌动物将使传染性因子的潜在危险剧增。我国 《中国医学微生物菌种保藏管理办法》 中明确规定: “凡进行菌种的动物实验时 , 都相应地升一级进行管理 , 二类按一类 , 三类按二类管理”。如流感病毒为三类病原 ,普通操作可以在生物安全二级实验室中进行 ,但在进行动物试验时 ,应升一级进行管理 ,在生物安全三级实验室中进行试验。

3 微生物实验室生物安全分级

生物安全的一个原理生物安全分级。

各国 (组织 ) 有关微生物风险组和生物安全防护水平的定义有些差异。根据我国卫生行业标准 《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》 ( W S 233- 2002) , 生物安全防护实验室根据所处理的微生物及其毒素的致病能力和传染的危险程度等划分为四类。相应地 , 各级实验室的生物安全防护等级也分为 4级 , 1级最低 , 4级最高[2 ]。

3. 1 1级生物安全防护实验室 实验室结构和设施、 安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人已知无致病作用的微生物 , 如用于教学的普通微生物实验室等。

3. 2 2级生物安全防护实验室 实验室结构和设施、 安全操作规程、安全设备适用于对人或环境具有中等潜在危害的微生物。绝大多数传染性因子可以在生物安全 2级实验室中操作 , 主要包括采集、 纯化、 简单分类、 消毒和杀灭等常规操作。

3. 3 3级生物安全防护实验室 实验室结构和设施、 安全操作规程、安全设备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及其毒素 ,通常已有预防传染的疫苗。

3. 4 4级生物安全防护实验室 实验室结构和设施、 安全操作规程、 安全设备适用于对人体具有高度的危险性 , 通过气溶胶途径传播或传播途径不明 ,目前尚无有效的疫苗或治疗方法的致病微生物及其毒素。与上述情况类似的不明微生物 , 也必须在 4级生物安全防护实验室中进行。 待有充分数据后再决定此种微生物或毒素应在四级还是在较低级别的实验室中处理。

4 生物安全实验室的建设要求

生物安全实验室的建设应以生物安全为核心 ,确保实验人员的安全和实验室周围环境的安全 ,同时保护试验对象不被污染。 我国生物安全实验室在建前论证、 建后验收、 使用过程的监督管理等方面尚缺乏相应的评判标准、验收规范以及管理办法。我国卫生行业标准 《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》 ( WS 233- 2002) 针对不同级别的生物安全实验室在实验室设计和建造方面提出了一些要求 ,但尚不具体。为使生物安全实验室在设计、 施工和验收方面满足生物安全防护实验室的通用安全标准 ,切实遵循物理隔离的建筑技术原则 , 中国建筑科学研究院、 中国疾病预防控制中心会等有关单位共同编制的国家标准《生物安全实验室建筑技术规范》 ,已完成征求意见稿 ,不久将由中华人民共和国建设部、 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布。

5 生物安全屏障

生物安全的另— 个原理是安全屏障 ,即通过采用安全设备、 个人防护、 建筑技术等措施 , 构筑微生物和毒素与操作者、 外部环境之间的屏障 , 确保实验室工作人员不受实验对象的感染 , 确保周围环境不受实验对象的污染。

5. 1 1级屏障 以防止微生物和毒素对操作者个人和实验室内环境的污染为目标。安全设备和个体防护是确保实验室工作人员与致病微生物及其毒素直接接触的一级屏障。生物安全柜是最重要的安全设备 , 形成最主要的防护屏障。

5. 2 2级屏障 以防止微生物污染外环境为目标 , 是生物安全实验室和外部环境的隔离。通过建筑技术 (如气密的建筑结构、 平面布局 , 通风空调和空气净化系统、 污染空气及污染物的过滤除菌和消毒灭菌直至无害排放 )达到防止有害生物微粒从实验室散逸到外部环境的目的 [3]。

6 安全操作规程及管理制度

不同等级生物安全防护实验室所规定的安全操作规程 ,包括标准的安全操作规程和针对不同的微生物及其毒素应补充规定相应的特殊安全操作规程 ,必须在实验室的生物安全手册中明列并加以执行。

7 实验室生物安全相关标准规范

7. 1 W HO及美国实验室生物安全相关标准规范 W HO一直非常重视生物安全问题在国际事务中的重要性 , 早在1983年就出版了 《实验室生物安全手册》 (第 1版 ) , 对 4类微生物可操作的相应级别的实验室及程序进行了规定。在该手册中 , W HO鼓励各国针对自己国内的微生物实验室制定相应的生物安全条例 , 并愿为此提供指导。 2003年 4月 《实验室生物安全手册》 (第 3版 )以电子版的形式在 WHO网页上问世 ,再次强调了良好的专业训练和技术能力对安全健康的实验室环境的重要性 , 以及研究人员对自身、 同事、 社会和环境应负的责任。尤其强调了在对新发现的病原体进行研究时 , 一定要具有高度的责任感 , 预先评价其危险性 [5]。 如SARS病毒 , W HO于今年 4月 25日专门颁布了 《WHO关于处理 SARS标本的生物安全指南》[6 ],对血和尿标本、病毒及细胞培养物和动物实验作了严格的规定 , 并对标本的运输、 固液体的包装进行了规范。

美国国家疾病控制中心 ( CDC) 和国家卫生研究院( NIH) 在 1984年共同制定了 《微生物学和生物医学实验室生物 安全 性规 划》 ( Bio sa fety in Micro bio loBicaL andBiomedica l Labo rato ries) , 目前已修订到第 4版 [7]。

7. 2 我国实验室生物安全相关标准规范 我国是一个发展中国家 ,微生物研究和实践中的生物安全性研究较发达国家相对滞后。但我国在生物安全方面也制定过一些相应的条例和法规。

中华人民共和国卫生行业标准《微生物生物医学实验室生物安全通用准则》 ( WS233- 2002) 已于 2003年 8月 1日起正式实施 ,此准则将为确保我国生物安全实验室的安全起到一定的指导和规范作用。尤其在今年的抗击 S ARS过程中发挥了重要的作用。

1989年 2月颁布的 《中华人民共和国传染病防治法》以法律的形式对生物安全问题进行了规范 , 其第十五条规定:医疗保健机构、卫生防疫机构和从事致病性微生物实验的单位 , 必须严格执行国务院卫生行政部门规定的管理制度、 操作规程 , 防止传染病的医源性感染、 医院内感染、 实验室感染和致病性微生物的扩散。 第十六条规定: 传染病菌种、 毒种的保藏、 携带、 运输 , 必须按照国务院卫生行政部门的规定严格管理。

我国卫生部及早认识到了 SARS研究中可能出现的生物安全问题 ,卫生部 2003年 4月 29日、 5月 3日和 5月 6日先后发布了 《传染性非典型肺炎实验室生物安全操作指南》( 2003年 6月已修订为 《传染性非典型肺炎实验室生物安全操作规范》 )、 《传染性非典型肺炎人体样品采集、 保藏、 运输和使用规范》、 《传染性非典型肺炎研究实验室暂行管理办法》 3个文件 , 对传染性非典型肺炎样品采集、 运送和实验室检测的生物安全问题进行了规范。

为及时总结防治非典型肺炎疫情的经验 ,确保国家突发公共卫生事件应急反应体系建设的需要 ,中国建筑科学研究院、中国疾病预防控制中心会等有关单位共同编制的国家标准 《生物安全实验室建筑技术规范》 , 即将出台。

人类与有害微生物的斗争是长期的 , 艰苦的 , 在与有害微生物斗争的过程中 , 微生物实验室的安全性至关重要 , 如果防范措施不力 , 轻则造成实验室工作人员的感染 , 重则因传染性微生物外泄 ,殃及社会 ,造成传染病的大范围流行 ,甚至可导致生物灾难的发生。因此必须对生物安全问题给予更多的关注。