图1. 全身正压防护服使工作人员免受高致病病毒的侵袭。

同样的操作流程，高安全 较普通 有着更加严格的安全规范。在此规范下的工作和环境有何不同？不妨让我们走进菲利普斯大学病毒学研究所的高安全 做番了解。

位于德国马尔堡市的菲利普斯大学高安全 ，又称“四级生物安全 ”（BSL4），工程耗资1.14千万欧元，历时一年半（2005年11月~2007年6月）竣工，总面积达700m2，实验面积约280m2（见图2）。该 于2007年12月投入使用，其核心任务是研究高致病性病毒，包括研究病毒致病机理以及病毒疾病的诊断。诊断研究的对象主要是各种输入性病毒（如马尔堡、伊波拉、尼帕及拉沙）和新型病毒（如萨斯冠状）以及已灭绝病毒（如天花）引发的疾病。此外, 也开发一些候选疫苗的初级产品，以应对一些有潜在致病性的病毒。2009年H1N1（甲流）病毒流行初期，在诺华疫苗公司的合作下，该 成功研制出首株甲流疫苗。

可靠的密闭设计

菲利普斯高安全 是德国首家获得四级安全建造和经营许可的 。建筑的设计运用了最新的科技理念， 的密闭度和空调系统十分关键，必须保证杜绝一切高危操作对环境和人员的危害，尤为重要的是该密闭设计的核心——隔离区，即实验人员研究高致病性病毒相关工作的场所。隔离区的四壁是不锈钢面板，通过螺丝固定在不锈钢骨架上（见图3、图4），聚四氟乙烯密封材料保障其密闭性。该设计经正、负压测试后，确证完全可靠，适于建造密闭 。

图2. 菲利普斯大学高安全 （BSL4）。

多重保险的安全设施

安全的相关设施众多，如：用于维持隔离区负压的空调系统、高压灭菌器、闸门、（病毒）灭活设备、水电热设施、压缩空气呼吸设备、消毒剂配制台、蒸汽发生器及防火设施等。为最大程度地保障人员和环境的安全，这些设施不仅要作为独立单元正常运行，其整体协调状况更要随时受到检查和监控。因此，精准的测量和调节技术显得尤为重要。早在项目规划期，相关人员就花了大量时间讨论可能出现的各种状况，并制定相应的应急措施，确保设备能在任何情况下正常运行。

所有安全相关设备都备有一个或多个备用件。若工作时突然停电，安全供电层级系统便会开启。由于隔离区可同时容纳4人工作，因此系统必须保证在停电后，4个人都有足够的时间安全、规范地撤离。

一旦停电，实验大楼里的应急发电机率先启动，只需几秒便能恢复对所有安全设备的供电。如果该发电机无法启动，则采取第二应急方案：启动隔壁楼的应急发电机。若此方案也无效，则用蓄电池保障所有安全设施的运行， 的供电足以坚持到外部应急电源接入大楼。停电时， 内的工作人员会接收到报警系统的提示，然后根据安全规范里的操作规定结束工作，撤离现场。万一这套多重保险的供电方案也完全失灵，压缩空气呼吸设备储备了足够的空气，可保障 人员的安全、规范撤离。

图3. 少量螺丝钉和聚四氟乙烯密封材料就实现了全防护区与环境的隔绝。

全身正压防护服

的工作人员约有14名，其中有4人可同时身着全身正压防护服在 工作（见图1）。最初工作人员还热衷于身着防护服的工作，一段时间过后，多数人都意识到其种种不便。即便仅在防护服内穿着消毒裤和罩衫，也会感到穿上防护服比较热。此外，防护服的通气噪音还会带来干扰——为维持防护服的正压，每分钟有340L空气通过防护服，产生的噪音量相当于闹市街头，且十分单调。为此，防护服设有防噪耳机以避免工作人员受到噪音伤害。防护服的正压通风既保障了足够的新鲜空气，又利用气流带走了体热，但湿气会集结在防护服的内侧，让人感到不适。

工作人员需借助耳机上的麦克风与与隔离区的同事、安全保障人员以及利用视频全程跟踪他们的大楼技术人员保持联络，这对保障工作人员的安全尤为重要，能够快速地识别出人员所处的特殊状况。为做好各种状况的应对准备，隔离区一般都是4人在场，1人操作。小组成员均要接受培训，学习将同事救离隔离区的技能，并进行定期演练。

繁琐的操作程序

在二级生物安全 里对一个病毒培养基消毒耗时约1.5h，在BSL4里则需要3h。隔离区的工作则更加费时。工作人员要在第一道闸门换上消毒服，然后穿过第二闸门，在第三闸门仔细检查完防护服后才能穿上。同时要开启防护服的头部装置和无线设备，与安全保障人取得联络，确保通讯的正常。检查完防护服的正压后，经消毒淋浴才能进入隔离区。

图4. 隔离区人员可透过不锈钢面板看到窗外的风景。

由于在安全工作台的所有操作都要按照消毒计划执行，因此隔离区的工作更加费时，所有的实验废料需在隔离墙进行化学灭活处理和高压灭菌处理，才能拿到室外废弃。隔离区没有电话，同事间只在必要的时候才进行交流。工作结束后，要对所有仪器进行消毒，并妥善收藏所有材料后，工作人员才能进入消毒淋房对防护服进行6min的处理，洗澡后才能离开防护区。

BSL4的未来发展趋势

通过上述情况不难得出结论：高安全 的工作环境并不十分舒适，工作程序也相当繁琐而单调。为此，实验人员希望将工作流程自动化，目前正在尝试使用的滴定机器人，即可执行频繁而枯燥工作。滴定机器人不仅广受工作人员的青睐，也与 贯彻的安全理念相一致。至于较复杂的操作，目前 在尝试应用可遥控的活体细胞显微镜。该方案的可行性也很强，无需时刻身着防护服工作，也为科学家节省不少时间。自动化及远程遥控是高安全 的未来发展趋势，但由于成本高昂，目前还难以实现。

繁琐耗时的工作

在高安全 里身着全身正压防护服工作需要进行细致的准备工作。由于操作不便，繁琐的进入和撤离程序（更衣、防护服检查、消毒和清洁等）耗费了大量时间，因此四级安全 的工作时长通常是是二级 的两倍。