聽說武漢有個病毒研究的航空母艦，啥樣的？

攝影：肖宇宙

這是哪裡？

核武器？空間站？還是生化危機？

他們是誰？

為什麼頭上要罩一個「塑料袋」？

黑罐子里裝的又是什麼？

……

呃，這既不是在空間站上，也不是在拍《生化危機》大電影，這是科研人員正在中國科學院武漢國家生物安全（四級）實驗室（簡稱 P4 實驗室）里忙碌工作著呢。

生物安全，這個詞可能大家不是太了解，但是說到 SARS、H7N9、埃博拉……你就不陌生了。是的，P4 實驗室就是一個研究這些如雷貫耳的、令人畏懼的病毒的實驗室。

近年來，全球新發烈性傳染病疫情呈上升趨勢。據統計，幾乎每年都有1-2種新發傳染性疾病的出現。新形勢下，生物安全威脅正在超過核戰爭、空天戰等傳統安全領域，給國家總體安全帶來新挑戰。因此，建立這樣的生物安全實驗室刻不容緩，而建設全球頂尖水平的 P4 實驗室也是國家安全的迫切需要。

根據對個人、環境和社會提供的保護程度，生物安全實驗室被分為四個等級。級別越高，所處理對象的生物危害程度和採取的防護措施越高。P4 實驗室，用於烈性傳染病研究與利用，是人類迄今為止能建造的生物安全防護等級最高的實驗室，被譽為病毒學研究領域的「航空母艦」。

因為 P4 實驗室研究的傳染性微生物一般都是無預防和治療方法的病毒，也有人將 P4 實驗室稱為「魔鬼實驗室」。

法國里昂 P4 實驗室(圖片來自網路)

目前，除中國外，全球公開擁有 P4 實驗室的國家有9個，其中法國的讓?梅里埃 P4 實驗室被譽為世界上最先進的生物安全實驗室。對於我國來說，P4 實驗室的建成和使用也是十年磨一劍。2003年 SARS 暴發後，中科院就決定啟動 P4 實驗室建設，引進法國里昂 P4 實驗室技術和裝備，由中科院武漢病毒研究所承建。2017年8月，中國首個 P4 實驗室才正式投入運行。

武漢 P4 實驗室外觀

攝影：錢雨婷

對於這樣一個實驗室，可能大家最為關心的就是實驗室的安全問題。那我們就來看看這個實驗室內部結構是什麼樣的，它是如何保證那些可怕的病毒安全地待在實驗室裡頭的吧。

第一，採用「盒中盒」結構把病毒「罩住」。P4 實驗室是一棟灰色的4層建築，如同一個密封的大盒子。從外觀看，它與普通的科學實驗樓並無明顯區別。可一旦走進其中，便會發現其中的奧妙。實驗室採用類似法國里昂 P4 實驗室「盒中盒」的設計理念。整個實驗室呈懸掛式結構，大樓從下往上，底層是設備層，第二層是核心實驗室，第三層是過濾器系統，二層和三層之間的夾層是管道系統，最上一層是空調系統。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。

核心區實驗室的牆壁採用不鏽鋼激光焊接，完全由中國公司完成，像是「盒子中的盒子」。這樣一層套一層的盒子的結構，像一個一個的屏障，把病毒們牢牢罩在實驗室裡頭。

「盒中盒」——核心工作區

第二，定向負壓讓病毒無處可逃。防止危險物質的外泄是實驗室防護措施的重中之重。為了保障科研實驗和人員安全，核心實驗室採用定向負壓系統和雙層過濾系統。所謂定向負壓是指，實驗室每一個房間的氣壓都是遞減的，這樣可以保證空氣都是從外往內流動，所以病毒無法跑出去。

在負壓封閉環境中，為了保證科研人員的潔凈呼吸，所有人會穿上第一張圖片中的「宇航服」——正壓工作服，由專門的生命支持管道輸送空氣。正壓工作服封閉效果十分好，穿上後便「兩耳不聞窗外事，一心專註做科研」，所以還配有耳麥以便隨時與管控人員溝通。

第三，雙層過濾系統讓病毒在排放之前徹底死掉。實驗室內的空氣將經過兩級高效過濾器處理後進行排放，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。

「武漢 P4 實驗室空調通風系統技術先進，在設計上有重大改進。活毒廢水系統處理系統也非常先進。」曾主持法國第一個 P4 實驗室設計，現任武漢 P4 實驗室總設計師的 Bruno JONERY 如此評價道。

經過這三重嚴格的措施，P4 實驗室里的烈性病毒真的是「插翅難飛」了。同時，經過十多年的風雨磨礪，武漢病毒所已建立了一支設施設備維護、生物安全和生物安保管理、科研支撐服務隊伍，可以開展安全操作和研究，也形成了成熟的應急處置的運行管理模式和應急反應體系。

雖然全不鏽鋼的圍護結構讓整個實驗室看起來冷冰冰的，但 P4 實驗室迷人的夜景充分體現了法式浪漫情懷。

目前，武漢病毒所正積極謀劃中科院生物安全大科學中心建設，未來擬形成以中科院、國家衛計委、湖北省政府三方共建，充分整合國內生物安全研究領域優勢單位的世界一流高等級生物安全團簇平台。

來源：中國科學院武漢病毒研究所

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