听说武汉有个病毒研究的航空母舰，啥样的？

摄影：肖宇宙

这是哪里？

核武器？空间站？还是生化危机？

他们是谁？

为什么头上要罩一个“塑料袋”？

黑罐子里装的又是什么？

……

呃，这既不是在空间站上，也不是在拍《生化危机》大电影，这是科研人员正在中国科学院武汉国家生物安全（四级）实验室（简称 P4 实验室）里忙碌工作着呢。

生物安全，这个词可能大家不是太了解，但是说到 SARS、H7N9、埃博拉……你就不陌生了。是的，P4 实验室就是一个研究这些如雷贯耳的、令人畏惧的病毒的实验室。

近年来，全球新发烈性传染病疫情呈上升趋势。据统计，几乎每年都有1-2种新发传染性疾病的出现。新形势下，生物安全威胁正在超过核战争、空天战等传统安全领域，给国家总体安全带来新挑战。因此，建立这样的生物安全实验室刻不容缓，而建设全球顶尖水平的 P4 实验室也是国家安全的迫切需要。

根据对个人、环境和社会提供的保护程度，生物安全实验室被分为四个等级。级别越高，所处理对象的生物危害程度和采取的防护措施越高。P4 实验室，用于烈性传染病研究与利用，是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室，被誉为病毒学研究领域的“航空母舰”。

因为 P4 实验室研究的传染性微生物一般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”。

法国里昂 P4 实验室(图片来自网络)

 

目前，除中国外，全球公开拥有 P4 实验室的国家有9个，其中法国的让•梅里埃 P4 实验室被誉为世界上最先进的生物安全实验室。对于我国来说，P4 实验室的建成和使用也是十年磨一剑。2003年 SARS 暴发后，中科院就决定启动 P4 实验室建设，引进法国里昂 P4 实验室技术和装备，由中科院武汉病毒研究所承建。2017年8月，中国首个 P4 实验室才正式投入运行。

武汉 P4 实验室外观摄影：钱雨婷

对于这样一个实验室，可能大家最为关心的就是实验室的安全问题。那我们就来看看这个实验室内部结构是什么样的，它是如何保证那些可怕的病毒安全地待在实验室里头的吧。

第一，采用“盒中盒”结构把病毒“罩住”。P4 实验室是一栋灰色的4层建筑，如同一个密封的大盒子。从外观看，它与普通的科学实验楼并无明显区别。可一旦走进其中，便会发现其中的奥妙。实验室采用类似法国里昂 P4 实验室“盒中盒”的设计理念。整个实验室呈悬挂式结构，大楼从下往上，底层是设备层，第二层是核心实验室，第三层是过滤器系统，二层和三层之间的夹层是管道系统，最上一层是空调系统。所有一层、三层、四层、夹层均是为了保证二层核心实验室的正常运行。

核心区实验室的墙壁采用不锈钢激光焊接，完全由中国公司完成，像是“盒子中的盒子”。这样一层套一层的盒子的结构，像一个一个的屏障，把病毒们牢牢罩在实验室里头。

“盒中盒”——核心工作区

第二，定向负压让病毒无处可逃。防止危险物质的外泄是实验室防护措施的重中之重。为了保障科研实验和人员安全，核心实验室采用定向负压系统和双层过滤系统。所谓定向负压是指，实验室每一个房间的气压都是递减的，这样可以保证空气都是从外往内流动，所以病毒无法跑出去。

在负压封闭环境中，为了保证科研人员的洁净呼吸，所有人会穿上第一张图片中的“宇航服”——正压工作服，由专门的生命支持管道输送空气。正压工作服封闭效果十分好，穿上后便“两耳不闻窗外事，一心专注做科研”，所以还配有耳麦以便随时与管控人员沟通。

第三，双层过滤系统让病毒在排放之前彻底死掉。实验室内的空气将经过两级高效过滤器处理后进行排放，固体污染物要经过高压灭菌锅处理，液体污染物要经过污水处理设备处理，以保证彻底杀灭病原，确保实验室里的病原不会泄漏。

“武汉 P4 实验室空调通风系统技术先进，在设计上有重大改进。活毒废水系统处理系统也非常先进。”曾主持法国第一个 P4 实验室设计，现任武汉 P4 实验室总设计师的 Bruno JONERY 如此评价道。

经过这三重严格的措施，P4 实验室里的烈性病毒真的是“插翅难飞”了。同时，经过十多年的风雨磨砺，武汉病毒所已建立了一支设施设备维护、生物安全和生物安保管理、科研支撑服务队伍，可以开展安全操作和研究，也形成了成熟的应急处置的运行管理模式和应急反应体系。

虽然全不锈钢的围护结构让整个实验室看起来冷冰冰的，但 P4 实验室迷人的夜景充分体现了法式浪漫情怀。

 

目前，武汉病毒所正积极谋划中科院生物安全大科学中心建设，未来拟形成以中科院、国家卫计委、湖北省政府三方共建，充分整合国内生物安全研究领域优势单位的世界一流高等级生物安全团簇平台。

来源：中国科学院武汉病毒研究所