1、前言
實(shí)驗(yàn)室工作人員在處理病原微生物、含有病原微生物的實(shí)驗(yàn)材料或寄生蟲(chóng)時(shí)，為確保實(shí)驗(yàn)對(duì)象不對(duì)人和動(dòng)植物造成生物危害，確保周圍環(huán)境不受其污染，對(duì)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與建造都有特別的要求。依據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的危害程度，一般把生物安全實(shí)驗(yàn)室分為四級(jí)，其中一級(jí)對(duì)生物安全隔離的要求最低，四級(jí)最高，生物安全實(shí)驗(yàn)室的分級(jí)見(jiàn)表1.其中三級(jí)和四級(jí)屬于高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室，有時(shí)也稱為生物安全潔凈室，即常說(shuō)的P3、P4實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)室分級(jí)處理對(duì)象的危害程度，
一級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境危害較低，不具有對(duì)健康成人、動(dòng)植物致病的致病因子。
二級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險(xiǎn)的致病因子，對(duì)健康成人、動(dòng)物和環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重危害。有有效的預(yù)防和治療措施。
三級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險(xiǎn)性，主要通過(guò)氣溶膠使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致命疾病，或?qū)?dòng)植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子。通常有預(yù)防治療措施。
四級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險(xiǎn)性，通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、危險(xiǎn)的致病因子。沒(méi)有預(yù)防治療措施。
最近幾年以來(lái)，特別是“非典”疫情發(fā)生之后，不少科研單位、高等學(xué)校、醫(yī)院、商檢和衛(wèi)生防疫部門都已經(jīng)建設(shè)了或正要建設(shè)生物安全實(shí)驗(yàn)室。由于生物安全實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)性強(qiáng)，加上我國(guó)相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不完善，建設(shè)方也缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在建設(shè)中難免存在一些問(wèn)題。現(xiàn)根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)提出一些注意事項(xiàng)，供生物安全實(shí)驗(yàn)室的業(yè)主、設(shè)計(jì)單位和施工單位參考。
2、經(jīng)濟(jì)性方面
（1）對(duì)于高級(jí)別的生物安全實(shí)驗(yàn)室，由于其造價(jià)昂貴，不宜盲目攀比建設(shè)，避免造成浪費(fèi)。在立項(xiàng)建造生物安全實(shí)驗(yàn)室前，首先應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的主要用途，基本的性能指標(biāo)，以及建造實(shí)驗(yàn)室的目的等有透徹的了解。要根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的危害性確定生物安全實(shí)驗(yàn)室的等級(jí)，不能盲目的追求高等級(jí)，因?yàn)榧?jí)別越高，建造和運(yùn)行費(fèi)用也越高。
（2）要平衡初次投資和運(yùn)行費(fèi)用之間的關(guān)系，不能只追求很低的初投資，選擇廉價(jià)的設(shè)備或簡(jiǎn)易的系統(tǒng)形式，而忽略了運(yùn)行費(fèi)用，避免出現(xiàn)建得起而用不起的尷尬情況。設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行壽命周期費(fèi)用（life cycle costing）分析方法，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后選擇合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。
3、慎重選擇設(shè)計(jì)和施工單位
（1）由于想要建造生物安全實(shí)驗(yàn)室的單位逐漸增多，一些對(duì)生物安全實(shí)驗(yàn)室一知半解的公司也想擠入生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)市場(chǎng)。但由于生物安全實(shí)驗(yàn)室的特殊性，特別是在技術(shù)上和生物安全上的一系列特殊的要求，如果沒(méi)有建設(shè)過(guò)高級(jí)別的生物安全實(shí)驗(yàn)室或者對(duì)生物安全實(shí)驗(yàn)室不甚了解，很難建造出合格的生物安全實(shí)驗(yàn)室，造成人力物力上的浪費(fèi)。
一些非正規(guī)的單位雖然利用低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，強(qiáng)占市場(chǎng)，已經(jīng)取得一些工程業(yè)績(jī)，然而業(yè)績(jī)不等于專業(yè)，低價(jià)更不等于優(yōu)質(zhì)，其所謂的工程業(yè)績(jī)，充其量只能是負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室，與安全性極高的生物安全實(shí)驗(yàn)室相去甚遠(yuǎn)。
（2）目前國(guó)內(nèi)有能力承接高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和施工任務(wù)的企業(yè)并不多，因此用戶在選擇承建單位時(shí)要特別謹(jǐn)慎。應(yīng)當(dāng)選擇那些曾經(jīng)設(shè)計(jì)或建造過(guò)高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室并且具有相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)，這是對(duì)自己負(fù)責(zé)，也是對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)。特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，生物安全實(shí)驗(yàn)室的空氣凈化和負(fù)壓控制系統(tǒng)比一般的采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)要重要得多，必須進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
（3）近年來(lái)，一些國(guó)外企業(yè)也在國(guó)內(nèi)建造了一些三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室，其中某些是成功的，但也確有一些存在某些缺陷，主要是他們對(duì)生物安全實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)要點(diǎn)不十分清楚。因此，盡管他們使用了許多高級(jí)昂貴的建筑材料，但仍然不符合要求。還有一些小公司，打著國(guó)外公司的牌子，而他們提供的設(shè)計(jì)圖紙實(shí)質(zhì)上是普通的負(fù)壓試驗(yàn)室，根本無(wú)法達(dá)到生物安全實(shí)驗(yàn)室的要求。
4、平面布局的問(wèn)題
過(guò)于繁瑣的平面布局，只能增加使用中的不便，并不能真正起多少實(shí)際作用；照搬國(guó)外簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室布局，也不符合中國(guó)的環(huán)境特點(diǎn)和管理水平。一些實(shí)際工程由于平面布局不合理，增加了初投資和管理難度，有的影響了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空氣潔凈度。因此，一個(gè)完善合理的布局非常重要，這就要求業(yè)主和設(shè)計(jì)方要有對(duì)生物安全的充分理解以及相互之間的充分溝通。
5、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)
（1）某些設(shè)計(jì)人員對(duì)生物安全的概念不清楚，造成生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣流組織不合理，死角過(guò)大。生物安全實(shí)驗(yàn)室要求氣流必須從清潔區(qū)流向污染區(qū)，室內(nèi)送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置應(yīng)使氣流停滯的空間降到最小，并且室內(nèi)排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在最危險(xiǎn)區(qū)域，單側(cè)布置，不得有障礙。有的工程送風(fēng)口對(duì)著生物安全柜吹，送風(fēng)氣流和生物安全柜工作窗口的保護(hù)氣流互相干擾，加重了致病因子的泄露。
（2）密閉性能差，包括實(shí)驗(yàn)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性和空調(diào)通風(fēng)管道的密封性。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性差主要是在門窗部位，也有些隔墻的連接處密封性差；空調(diào)通風(fēng)管道的制作過(guò)程不符合要求，密封材料不合格。這些都違背了高度生物安全實(shí)驗(yàn)室要求密封性好的基本原則。
（3）排風(fēng)系統(tǒng)的過(guò)濾器安裝位置不合理，把高效過(guò)濾器(參考www.bacclean.com)安裝在排風(fēng)機(jī)的正壓端，不能滿足污染的排風(fēng)段必須負(fù)壓的要求。
（4）排風(fēng)系統(tǒng)不加高效過(guò)濾器，而是采用高空排放，這也是不允許的。有些設(shè)計(jì)或施工單位對(duì)高速排放的理解也有問(wèn)題，他們認(rèn)為高速排放就是排風(fēng)管中的風(fēng)速要超過(guò)13米/秒，結(jié)果排風(fēng)阻力大，達(dá)不到要求的排風(fēng)量，室內(nèi)很難保持要求的負(fù)壓。或者排風(fēng)機(jī)壓頭加大，噪音和電耗也同時(shí)加大。有些工程已經(jīng)由于排風(fēng)噪聲超標(biāo)與周圍居民引起矛盾。
（5）高效過(guò)濾器的更換和檢漏問(wèn)題，特別是排風(fēng)高效過(guò)濾器。排風(fēng)高效過(guò)濾器更換前必須首先消毒滅菌，設(shè)計(jì)和安裝時(shí)必須考慮消毒問(wèn)題，同時(shí)便于更換。為了確保環(huán)境安全，排風(fēng)高效過(guò)濾器也應(yīng)考慮檢漏的可能性，或采取其他確保不泄露的措施。我國(guó)很多P3實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有做到這一點(diǎn)。
（6）室內(nèi)安裝分體空調(diào)或立柜式空調(diào)器，這在生物類潔凈室中是不允許的，因?yàn)榭照{(diào)器中的換熱器事實(shí)上是一個(gè)微生物孳生裝置，嚴(yán)重污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。有些施工單位雖然不把分體空調(diào)或立柜式空調(diào)器安裝在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，而是安裝在鄰近房間，用風(fēng)管進(jìn)行送風(fēng)。但由于高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室必須采用直流風(fēng)，而普通空調(diào)的換熱器是按室內(nèi)循環(huán)風(fēng)設(shè)計(jì)，達(dá)不到直流風(fēng)要求的大焓差，再加上為了降低造價(jià)，設(shè)備容量沒(méi)有富裕，根本達(dá)不到要求的室內(nèi)溫度。在高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)需要穿特制的防護(hù)服，有時(shí)需要穿多層，如果溫度達(dá)不到要求，實(shí)驗(yàn)人員的感受會(huì)可想而知。
除此以外，還有更令人啼笑皆非的例子，如把三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室建成正壓實(shí)驗(yàn)室，不按規(guī)定安裝防火閥，選用凈化工作臺(tái)來(lái)代替生物安全柜，用安全柜的排風(fēng)代替房間排風(fēng)等，這些都是嚴(yán)重的錯(cuò)誤。普通凈化工作臺(tái)與生物安全柜工作原理和用途完全不同，根本無(wú)法保護(hù)人體免受微生物感染，是十分危險(xiǎn)的。
以上僅是一些例子，由此可以看出國(guó)內(nèi)生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)市場(chǎng)的混亂。為了杜絕這些現(xiàn)象的發(fā)生，除了制定相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，讓設(shè)計(jì)和施工單位有“法”可依外，還應(yīng)建立相應(yīng)的管理、檢測(cè)、認(rèn)證機(jī)構(gòu)，以確保生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)質(zhì)量。
6、設(shè)備備用問(wèn)題
（1）沒(méi)有設(shè)置備用電源。如三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室要求雙路獨(dú)立供電，或采用備用發(fā)電機(jī)組，而四級(jí)生物安全試驗(yàn)室要求有第三備用電源。條件不具備時(shí)需要另設(shè)不間斷電源，不間斷電源的供電能力要求不少于45分鐘。有的三級(jí)生物安全試驗(yàn)室僅采用普通市政供電，沒(méi)有任何備用措施，顯然不滿足要求。
（2）排風(fēng)機(jī)的備用問(wèn)題。為了保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)在任何情況下都保持負(fù)壓，三級(jí)、四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)系統(tǒng)要求應(yīng)設(shè)置備用排風(fēng)機(jī)，但很多工程沒(méi)有設(shè)置。更有甚者排風(fēng)系統(tǒng)沒(méi)有備用風(fēng)機(jī)，但送風(fēng)設(shè)置了備用風(fēng)機(jī)。
7、系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制功能
系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制功能。為了嚴(yán)格保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的壓差和壓力梯度，送風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)上應(yīng)安裝必要的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，而不能用普通調(diào)節(jié)閥代替。有些工程生物安全柜和房間的排風(fēng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)計(jì)算，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)不能滿足設(shè)計(jì)要求的壓力梯度，或壓力梯度不穩(wěn)定。
沒(méi)有完善的自控系統(tǒng)，缺少應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，也是目前已竣工實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)主要問(wèn)題。雖然竣工驗(yàn)收時(shí)各區(qū)域的壓力梯度可以調(diào)整到滿足要求，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于高效過(guò)濾器阻力變化，缺乏專業(yè)運(yùn)行管理人員等原因，沒(méi)有自控系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室不能確保壓力梯度。因此必須重視生物安全實(shí)驗(yàn)室的自控系統(tǒng)。
8、要重視工程檢測(cè)
生物安全實(shí)驗(yàn)室竣工后，首先應(yīng)經(jīng)過(guò)國(guó)家授權(quán)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)，這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。檢測(cè)的內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)密程度、各個(gè)房間之間的負(fù)壓值、空氣氣流流向、高效過(guò)濾器檢漏、潔凈度級(jí)別、自控系統(tǒng)等多個(gè)方面。
9、其他注意事項(xiàng)
嚴(yán)禁把生物安全實(shí)驗(yàn)室建成正壓實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)按規(guī)定安裝防火閥，嚴(yán)禁用凈化工作臺(tái)來(lái)代替生物安全柜，嚴(yán)禁用安全柜的排風(fēng)代替房間排風(fēng)等。普通凈化工作臺(tái)與生物安全柜工作原理和用途完全不同，根本無(wú)法保護(hù)人體免受微生物感染，這是十分危險(xiǎn)的。
10、結(jié)語(yǔ)
美國(guó)生物恐怖事件發(fā)生后，特別是SARS疫情過(guò)后，我國(guó)進(jìn)行生物安全研究顯得更加重要。因?yàn)槲覈?guó)人口多，居住密集，容易遭受傳染性疾病和恐怖組織的生物恐怖襲擊，包括生物武器對(duì)我國(guó)的威脅。我國(guó)醫(yī)藥研發(fā)和生物技術(shù)的飛速發(fā)展也急需大量各種生物安全實(shí)驗(yàn)室。生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的監(jiān)督管理已經(jīng)提上議事日程。
目前，經(jīng)過(guò)各國(guó)政府、科學(xué)工作者、醫(yī)務(wù)工作者和社會(huì)各界的共同努力，SARS疫情已得到有效控制，但是在抗擊SARS和生物醫(yī)學(xué)研究的道路上，我們?nèi)匀蝗沃囟肋h(yuǎn)。在研究和探討各種致病因子的致病機(jī)理以及疫苗、早期診斷試劑、抗病毒藥物和新型防護(hù)設(shè)施及材料的過(guò)程中，生物安全問(wèn)題顯得尤為重要[6].在生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，我們也應(yīng)該抱著對(duì)人類負(fù)責(zé)、對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的態(tài)度，并遵守對(duì)科學(xué)負(fù)責(zé)的“SARS規(guī)則”：即具有安全意識(shí)（Safety）、進(jìn)行嚴(yán)格管理（Administration）、肩負(fù)社會(huì)責(zé)任（Responsibility）和按照科學(xué)規(guī)律（Science）去進(jìn)行生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理，努力使我國(guó)生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)向著標(biāo)準(zhǔn)化、安全性和實(shí)用性的方向發(fā)展，為我國(guó)醫(yī)藥和生物技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。