实验室中的“隐形敌人”：生物安全风险知多少？

实验室中的“隐形敌人”：生物安全风险知多少？

蒋丹

成都市第二人民医院 四川成都 610021

实验室是现代科学研究的重要场所，无论是生物医学、环境科学还是农业技术，科学家们都在这里进行着各种实验与探索。然而，随着技术的进步和科研手段的多样化，实验室内潜在的生物安全风险也逐渐增多。许多看似不起眼的“隐形敌人”正威胁着实验室工作人员的健康，甚至可能影响到社会的公共安全。

一、什么是生物安全？

生物安全是指通过采取有效措施，预防和减少实验过程中可能对人类、环境和社会造成的危害。这些危害通常源自病原微生物、基因改造生物和实验废弃物等。生物安全不仅涉及实验室人员的安全，还关注环境保护和公共安全。核心目标是防止生物材料传播，降低感染和污染风险。

生物安全的主要任务包括：

控制病原微生物的传播：确保在进行病原微生物操作时，不会对实验人员、实验室环境或公众健康造成威胁。

管理基因工程和生物制剂：确保涉及转基因技术或生物制药等工作的生物材料不会意外扩散或产生负面影响。

处理实验废弃物：实验过程中产生的生物废弃物，如细胞培养废液、实验动物尸体、使用过的试剂和容器等，必须经过严格处理，避免其对环境的污染。

二、实验室中的生物安全风险

1. 病原微生物感染风险

在实验室中，研究人员常处理病毒、细菌、真菌等病原微生物，这些微生物可能具有较强的致病性和传染性，一旦泄露或暴露，可能对实验人员或社会健康构成威胁。

例如，埃博拉病毒、SARS冠状病毒和结核分枝分菌等病原体具有高度传染性，通过空气、飞沫或直接接触传播。感染风险主要来源于以下几个方面：

实验人员操作不当：如未严格遵守生物安全操作规程或忽视个人防护，可能导致病原微生物泄漏。

病原体外泄：如实验室设备故障或废弃物处理不当，可能导致病原体扩散至外部，威胁社会健康。

2. 气溶胶传播风险

气溶胶是指通过空气传播的微小液滴或固体颗粒，能够在空气中漂浮并扩散。某些病原微生物（如新冠病毒、结核分枝分菌等）可以通过气溶胶传播，这种方式隐蔽且危险。

实验中气溶胶的产生：如病毒培养、细胞处理、离心操作等，可能导致病原微生物以气溶胶形式扩散。

设备不当操作：如超净工作台、离心机等设备操作不规范，可能导致气溶胶泄漏。

气溶胶传播的隐蔽性使其成为难以防范的生物安全风险，一旦发生泄漏，可能对实验人员和环境造成严重影响。

3. 实验废弃物管理不当

实验室产生的废弃物包括病原微生物培养液、污染的试剂瓶、细胞培养瓶、实验动物尸体等。这些废弃物如果没有经过有效处理，可能成为病原体传播的载体。

实验废弃物的管理不当主要表现在：

废弃物未经过消毒处理：如果废弃物未经过高温消毒、化学消毒或灭活处理，病原微生物可能会通过废弃物扩散到外部环境。

废弃物外泄：实验室废弃物如果被不当地处置或未经过封闭包装，可能造成废弃物外泄，污染环境或传播病原体。

4. 转基因技术与基因工程风险

转基因技术的应用在现代生物学研究中日益广泛。然而，这也带来了新的生物安全风险。转基因生物如果在实验室外意外扩散，可能对环境造成破坏，甚至引发生态危机。

转基因技术可能带来的风险包括：

基因改造生物的环境扩散：某些转基因植物或动物具有较强的生存能力，它们进入自然环境后，可能会改变生态系统的平衡，甚至对农业生产、食物链产生影响。

不稳定性：转基因生物可能存在基因不稳定性，导致其产生意外的变异，这些变异可能会对环境、人体健康或生物多样性构成威胁。

5. 实验室设备故障或操作不当

实验室中的一些高精度设备，如离心机、超净工作台、培养箱等，在日常使用中如果没有得到适当的维护，可能会发生故障，从而影响实验室的安全性。例如：

超净工作台的过滤功能失效：超净工作台是防止病原微生物泄漏的重要设备，若其过滤功能失效，可能导致病原微生物通过空气传播。

离心机故障导致样本外泄：离心机是常用的实验设备，但如果操作不当，或设备损坏，可能导致样本溅出，造成污染和人员暴露。

三、如何应对实验室中的生物安全风险？

1. 实验室安全等级划分

实验室的生物安全等级通常根据所使用病原微生物的危险性和传播方式进行划分。国际上通常将实验室分为四个生物安全等级（BSL-1至BSL-4），每个等级对应不同的安全措施和操作规范：

BSL-1：适用于低危害微生物，标准的实验室操作规程即可保证安全。

BSL-2：适用于中等危害微生物，要求使用更严格的个人防护装备。

BSL-3：适用于空气传播的致病微生物，需要特定的实验室设施，如负压系统、空气消毒等。

BSL-4：适用于极高危病原体，要求最严格的生物安全措施，包括全封闭的负压实验室。

2. 个人防护与培训

实验室工作人员必须穿戴合适的个人防护装备（PPE），包括实验服、手套、眼罩、面罩、口罩等，防止病原微生物通过皮肤、眼睛、口鼻等途径进入体内。此外，工作人员还需定期接受生物安全培训，掌握相关操作规程和应急处理知识。

3. 严格的操作规程与监督

所有实验室操作都应遵循严格的操作规程，并进行实时监督。工作人员在操作过程中，必须确保每一步都符合安全要求，从样品处理到废弃物管理，都要保证病原微生物不会泄漏。

4. 定期检查与设备维护

实验室设备需定期检查和维护，确保其正常运作。对重要设备（如超净工作台、离心机等）进行常规检测，发现问题及时修复或更换，以避免设备故障带来的安全隐患。

5. 废弃物处理与应急预案

实验室产生的废弃物必须进行有效处理，包括高温消毒、化学灭活等。此外，实验室还应具备应急预案，一旦发生安全事故，能够及时响应并进行处理，减少事故的影响。

四、结语

实验室中的生物安全风险如同隐形的敌人，虽然不易被察觉，但它们对工作人员的健康以及社会公共安全的威胁却是现实而严峻的。随着科学技术的不断发展，生物安全问题也愈加复杂和多样化。只有通过全面细致的生物安全管理，才能在确保科研工作的同时，保护实验人员和社会公众的安全。