生物安全

一 血淚之路

從生命誕生之初，來自其他生物的威脅，就成了不亞于環(huán)境本身的重大生存壓力。不管是尖牙利爪的毒蛇猛獸、附骨之疽般的寄生蟲還是寂靜中收割生命的瘟疫，來自其他生物的各種“惡意”，讓當年在東非草原上戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢討生活的人類祖先，經(jīng)歷了刻骨銘心的深切傷痛。

當智人用手中的火炬點燃了地球上每一塊大陸之后，來自猛獸的有形傷害，對人類整體已然微不足道。但是，源自細菌、病毒、真菌以及原生生物的疾病，卻隨著人類聚居規(guī)模的空前擴大而威力暴漲，甚至能對文明造成毀滅性打擊。目前已知最早的人類文明——蘇美爾人，就在英雄史詩《吉爾伽美什》中，記錄了這位論資排輩數(shù)第一的古老英雄，經(jīng)過艱苦跋涉，探尋“萬靈藥”的傳奇故事。可見，在文明誕生的伊始，對于疾病的征服，已經(jīng)成了人們非常迫切的需求。

不過，在之后漫長的歷史之中，人類文明的后繼者們干得并不算多么漂亮。三國爭霸連年鏖戰(zhàn)，對華夏大地造成的殺孽尚不及一場大規(guī)模爆發(fā)的傷寒。盛極一時的東羅馬帝國，鼎盛時期因為一場大瘟疫而一蹶不振。英法百年戰(zhàn)爭的亡魂，與橫掃歐陸的黑色死神比起來顯得無足輕重。殖民者對美洲原住民慘無人道的屠戮，也不過是天花浩劫的零頭。甚至到了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)初步建立的20世紀，西班牙流感還是讓絞肉地獄般的第一次世界大戰(zhàn)自愧不如。

想當年，我們面對這些無形的死神是那么脆弱。各種傳統(tǒng)的草藥醫(yī)學(xué)，在殘酷的自然力量面前，是如此的力不從心。那些從巫術(shù)演化而來的精美醫(yī)學(xué)理論，在累累白骨面前，都顯得蒼白無力。

直到荷蘭的列文虎克發(fā)明了顯微鏡，我們才第一次看清了死神的真面目。之后的歲月里，隨著法國的巴斯德、德國的科赫等一大批科學(xué)家的不懈努力，人類才真正開始向病原生物宣戰(zhàn)。

而在研究這些致命疾病的過程中，對自我的防護也越來越不可或缺。

從歷史上看，在早期的科學(xué)研究中，科學(xué)家們往往并不注重安全防護，經(jīng)常暴露在各種危險的化學(xué)試劑或者生物制劑面前。這其中最著名的例子，大概就是直接研究放射性物質(zhì)的居里夫婦了。直到現(xiàn)在，居里夫人的實驗筆記，還只能封裝在厚重的鉛盒里，避免其上沾染的輻射危害閱讀者。

在科學(xué)研究的拓荒時代，相比于實驗室里的研究者，在一線與死神奮戰(zhàn)的醫(yī)生，從無數(shù)的經(jīng)驗教訓(xùn)中，率先總結(jié)出了最早的個人防護和消毒滅菌概念。

在黑死病肆虐西方時，歐洲的瘟疫醫(yī)生們披上了厚重的黑衣，頭部則佩戴了填充有草藥的“鳥喙面具”。雖然這套行頭的防護效果遠不如它的嚇人效果，但它畢竟是人類最早的“防化服”之一，其中的很多設(shè)計理念，一直延續(xù)到了今天。那炫酷的鳥嘴面具，其實就有幾分現(xiàn)代防毒面具的影子。

之后，隨著歐洲的文藝復(fù)興，近代醫(yī)學(xué)先驅(qū)們對于疾病、感染的理解越來越深入，各種針對性的防護技術(shù)也愈發(fā)完善。到了今天，在科研、醫(yī)療和工程等領(lǐng)域，已經(jīng)形成了一整套行之有效的生物安全防護系統(tǒng)。

二 現(xiàn)代防護

現(xiàn)代的科研機構(gòu)，都有著完善的生物安全防護系統(tǒng)。實驗室通過科學(xué)的設(shè)計布局、配套的防護設(shè)施，以及標準化的操作程序與管理制度，盡最大可能地保證實驗人員和外部環(huán)境不會受到來自實驗生物樣本的感染。

目前國際通行的標準，將生物安全防護水平（BiosafetyLevel，BSL）從低到高分為BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4四個等級。簡單概括來說，BSL-1主要用于開展對人體和環(huán)境無害的生物研究，中學(xué)生物課的實驗室就是這種水平；BSL-2則負責容納有中等潛在危險的微生物，已經(jīng)需要一些基本的防護設(shè)施了；BSL-3則可以收納、研究足以致死的傳染性疾病，需要專門設(shè)計的科研設(shè)備和進入制度；至于最高級的BSL-4，則用于研究高度危險，甚至目前都缺少有效治療手段的病原微生物，比如埃博拉病毒。

實際上，在生物科學(xué)領(lǐng)域，絕大部分的基礎(chǔ)研究都只需要BSL-1實驗室就可以了。所以現(xiàn)實中的很多生物實驗室，并沒有電影里那么高大上，甚至可能乍一看有些“臟亂差”。

不過，當研究對象是有致病潛力的東西時，安全級別就需要提升了。對于這些更高安全等級的實驗室，裝有雙重密封門和氣閘室的專用通道、嚴格的進出制度，以及全套防護設(shè)備就非常必要了。其中，生物安全柜和防護服就是科研人員最重要的兩道防護屏障。

所謂生物安全柜，就是能夠保護操作者與外部環(huán)境的實驗臺。它們根據(jù)防護水平有三個級別。其中最基本的一級安全柜，通過控制內(nèi)部氣流，在臺面上形成負壓空間，保證安全柜內(nèi)部的病原體無法以氣溶膠的形式擴散到外界，吸入的空氣最后也會經(jīng)過專門過濾處理后才排放。

而二級安全柜的內(nèi)部氣流循環(huán)則更加復(fù)雜，不但要形成負壓空間，同時還要保證實驗樣本接觸的空氣也是清潔的，這樣一來，可以防止其他物質(zhì)污染實驗樣本，從而得到最精確的實驗結(jié)果。

至于應(yīng)對最極端情況的三級安全柜，則有著完全不同的設(shè)計。三級安全柜完全放棄了開放式布局，反而做成了一個封閉的結(jié)構(gòu)，只有換氣道和傳遞通道可以對外。在三級安全柜的側(cè)壁上，有著固定其上的密封操作手套。使用時，實驗操作者只需要把手伸手套里，就能操作安全柜內(nèi)的樣本了。因此，三級安全柜也被俗稱為“手套柜”。如此設(shè)計，就是為了能把實驗樣本和實驗操作者完全隔離，以最大限度地保證外部人員和環(huán)境的安全。

而作為生物安全系統(tǒng)的最后一條防線，防護服也有不同的種類。最基本的布制隔離服基本就相當于全身版白大褂，主要是防止污物直接接觸人體。最高級的正壓防護服，則可以用于最危險的BSL-4環(huán)境。這種看著略顯滑稽的“充氣皮套”，有著獨立的內(nèi)部氣流循環(huán)，可以保證穿戴者與外部環(huán)境完全隔離。而且，因為正壓防護服的內(nèi)部氣壓高于外部大氣壓，所以即便因為意外出現(xiàn)了小破口，向外吹出的氣流也不會讓致命的病菌立刻進入防護服內(nèi)部，從而進一步增加了安全性。也就是說，很多影片中出現(xiàn)的“一個小破口就送命”情節(jié)，在現(xiàn)實中反而不容易發(fā)生，因為這種顯而易見的隱患早就被防護服的設(shè)計者想到了。

如此看來，現(xiàn)代研究機構(gòu)對病菌的防護已經(jīng)比較完備了，電影里那些“一個實驗失誤就毀滅世界”的情節(jié)并不太可能在現(xiàn)實中發(fā)生。但是，相比于無形的微生物，對于有形的大型生物，研究機構(gòu)又是怎么管理的呢？

國際上，對實驗動物同樣也有著嚴格的生物安全等級劃分，大體來說分為三個級別，分別是普通級、SPF級和無菌級。

普通級的實驗動物，就是經(jīng)過檢疫，確認沒有人獸共患疾病和烈性動物傳染病的實驗動物。一般來說，這些動物只能用于面向?qū)W生的實驗課。但有一些大型實驗動物，例如比格犬、恒河猴等，因為養(yǎng)殖原因，實驗中用到的絕大部分都是普通級。尤其是恒河猴等非人靈長類，容易會攜帶對人類足以致命的B病毒，但自身卻沒有明顯癥狀，所以在實驗時需要格外小心。

而SPF級，就是指“無特定病原體”動物。在這些實驗動物體內(nèi)，沒有任何潛在的致病菌以及對科研有影響的微生物。換句話說，它們的體內(nèi)基本上是“干凈”的，即便還有一些“外來居留人員”，也都是沒有任何“案底”的。對于這幫金貴的家伙，其居住的環(huán)境也十分講究，被稱為“屏障環(huán)境”。這種環(huán)境與外界之間有著嚴格的隔離措施，空氣需要經(jīng)過層層凈化過濾才能進入其中。SPF級的小鼠和大鼠（這是兩個不同的物種，關(guān)系類似黑猩猩與大猩猩），住的是24小時恒溫、恒濕的屋子，每個密封鼠籠都有獨立的供氣管道。舒舒服服住在其中的鼠大爺們，呼吸的是經(jīng)過三級過濾的超凈空氣。反而是進入這里的科研人員，都要穿戴全套滅菌工作服、消毒手套和口罩。如此大費周章，為的就是保住這些SPF級動物的“金身”，唯恐它們沾染任何外界可能存在的病原微生物。對于大部分生物研究來說，SPF級的小鼠和大鼠都是絕對的主力，它們的“金身”也成了提供精確可信的科研數(shù)據(jù)的最好工具。

而無菌級動物，顧名思義，其體內(nèi)沒有任何現(xiàn)有技術(shù)可檢出的微生物——當然現(xiàn)有技術(shù)檢測不出來的家伙也不能打包票說一定沒有。一般而言，無菌級動物都是特指11號染色體隱性裸基因發(fā)生突變、T淋巴細胞缺損、無法對外來異物做出免疫應(yīng)答的小鼠突變系——“裸鼠”。

這種嬌貴得不能再嬌貴的小東西，終其一生，都只能居住在類似三級生物安全柜的隔離環(huán)境里。實驗人員也只能通過操作窗口上固定的密封手套，來對它們進行操作。不過隔離環(huán)境與三級安全柜不同之處在于，安全柜是為了防止里面的東西污染外面，隔離環(huán)境則是防止外面的任何風吹草動影響了里面幾乎完全不設(shè)防的裸鼠。

自然，維持這樣的環(huán)境是很麻煩的。但“裸鼠”因為缺少免疫應(yīng)答能力，所以對移植到體內(nèi)的幾乎所有組織都不會產(chǎn)生排異反應(yīng)，是免疫學(xué)、腫瘤學(xué)等領(lǐng)域的重要實驗工具，此外也是測試疫苗安全性的最好模型。

因此，不管是對于看不見的病菌還是瞅得著的實驗動物，現(xiàn)代的科研機構(gòu)都有著嚴格的管理方法和設(shè)施劃分，只要設(shè)備運轉(zhuǎn)正常、操作規(guī)程被嚴格執(zhí)行，就不太可能出現(xiàn)什么人命官司。

那么，如果電影里的科學(xué)家們能有現(xiàn)實中的同行們這樣的防護意識，結(jié)果會是怎么樣的呢？

三 作死手冊

在現(xiàn)代的防護系統(tǒng)面前，大部分科幻電影都要提前至少一個小時結(jié)束了。

比如說《生化危機》中的各種病毒，作為主要靠接觸傳染來擴散的病原體，幾乎完全沒有僥幸溜出實驗室的機會。如果這樣嚴密的防范還能出現(xiàn)“大新聞”，就幾乎只能認定是有“內(nèi)鬼”在主動放虎歸山了。這一點上，游戲設(shè)定得還是比較嚴謹?shù)模适轮械慕^大部分災(zāi)難，都是某些反派惡棍的陰謀所導(dǎo)致的。

至于各種在外星發(fā)現(xiàn)的不明生物樣本，在現(xiàn)實中，會被第一時間丟進BSL-4級實驗室的三級生物安全柜。之后任它再怎么能耐，也不太可能出去興風作浪了。實在碰上些強悍兇猛的刺兒頭，也不過是給安全柜多加幾層裝甲板，再學(xué)習核物理實驗室用機械手進行操作而已。科研設(shè)施的工作人員，在忙完工作以后也能安心休息下班，而不用擔心身邊的同事，更不必擔心自己體內(nèi)突然冒出一條外星觸手……

由此觀之，幾乎所有涉及生物安全問題的科幻電影，都在科技發(fā)達的未來，犯下了在當下都無法容忍的低級錯誤。

比如說堪稱科幻影史經(jīng)典的《異形1》，在一名船員直接接觸到外星抱臉蟲后，其他人竟然在沒有任何隔離措施的情況下，就把他直接拉到船上的醫(yī)務(wù)室里。雖說救人心切乃人之常情，但也真是心太大了。

如果說《異形1》的船員畢竟是一幫在星際間跑運輸?shù)摹疤湛ㄜ囁緳C”，缺少足夠的安全知識也能理解。那么在《普羅米修斯》中，那支由各領(lǐng)域“頂尖專家”組成的星際科考隊，就完全是無限作死的典范了。甚至可以說，這部影片的幾乎所有劇情轉(zhuǎn)折，都或多或少與這些專家完全沒有安全常識有關(guān)，無怪乎有人吐槽說這部片子應(yīng)該改名叫《一群腦殘上太空》。

而在最近上映的后傳作品《異形：契約》中，新一代的考察隊繼續(xù)“發(fā)揚”了前輩們屢屢作死的“光榮傳統(tǒng)”，干出了深入外星環(huán)境卻連防護面罩都不戴的“豪放壯舉”，也難怪后來被逐一“點名領(lǐng)便當”了。有人甚至調(diào)侃道，這部影片里幾乎所有的角色死亡，都是某種程度的“自殺”。

可以說，這些科幻電影想要表現(xiàn)的主題（之一），是科研探索應(yīng)當謹慎小心，但演繹的形式卻有點兒過分夸張了。現(xiàn)實中的科學(xué)研究，往往比科幻電影想象得還要謹慎、還要嚴格。因為每一條嚴苛制度的背后，都是無數(shù)刻骨銘心的慘痛教訓(xùn)，都是一代一代先驅(qū)的生命。

現(xiàn)實中，面對未知而膽大妄為的家伙，往往并不是科幻作品里最常見的科學(xué)家，而是那些“無知無畏”的“作死能手”。

到現(xiàn)在都幾乎無藥可醫(yī)的艾滋病，最早是由雖然熟悉當?shù)丨h(huán)境但缺少現(xiàn)代科學(xué)知識的土著獵人患上的。之后，也是另一些同樣對生物安全一無所知的游客，將這種恐怖的疾病傳遍了全世界。當科學(xué)家把HIV樣本鎖進實驗室的時候，一切都已經(jīng)太晚了。至于更加致命的埃博拉病毒，同樣是由當?shù)厝私佑|野生動物感染上的，而非科研團隊手滑放出來的。

在中國，清末鼠疫大流行時也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。進入疫區(qū)的“西醫(yī)”師生們很少出現(xiàn)感染，而傳統(tǒng)中醫(yī)則因為缺少基本的病原生物學(xué)概念及防護知識，不少人都在拯救患者的時候把自己也搭進去了。

面對未知的深淵，逃避的結(jié)果，就是歷史上無數(shù)慘絕人寰的大瘟疫；冒進的結(jié)果，就是現(xiàn)實中的各種“作死能手”；只有靠著嚴謹?shù)乃季S、及時的總結(jié)和科學(xué)的分析，我們才能在黑暗中用理性之光照出一條向前的道路，然后一步一個腳印地延伸人類知識的邊界，把未知的黑暗，變成屬于全人類的知識新大陸。

【責任編輯：劉維佳】