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生物安全實驗室建設與發展報告 版權信息
- ISBN：9787030669292
- 條形碼：9787030669292 ; 978-7-03-066929-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
生物安全實驗室建設與發展報告 內容簡介
本書從中外生物安全實驗室發展歷程、生物安全實驗室標準與管理、生物安全實驗室設計與建造、生物安全實驗室關鍵設備、生物安全實驗室檢測與運營、生物安全實驗室典型案例，以及生物安全實驗室建設發展趨勢與展望這幾個方面展開，用于指導生物安全實驗室的建設和運維管理工作，為保障我國的科技創新能力提供參考依據。
生物安全實驗室建設與發展報告 目錄
目錄
1 中外生物安全實驗室發展歷程 1
1.1 國外生物安全實驗室發展歷程及案例 1
1.1.1 對生物危害的認識發展了生物安全（1950年前） 3
1.1.2 生物安全防護屏障的探索與實施（1950～1982年）5
1.1.3 生物安全指南與標準促進生物安全實驗室發展（1983～1998年）8
1.1.4 傳染病和生物恐怖防控的需要促進生物安全實驗室建設快速發展和國際合作（1999年后）11
1.2 中國生物安全實驗室發展歷程及案例 17
1.2.1 中國生物安全實驗室發展歷程 17
1.2.2 中國生物安全實驗室早期案例 18
1.3 移動式生物安全實驗室發展歷程 21
1.3.1 國外移動式生物安全實驗室概況 22
1.3.2 中國移動式生物安全實驗室概況 24
1.4 生物安全實驗室國際合作 25
1.4.1 中法生物安全實驗室合作項目 25
1.4.2 中非生物安全實驗室合作項目 26
1.4.3 中哈生物安全實驗室合作項目 27
1.4.4 國外生物安全實驗室合作項目 27
1.5 小結 27
參考文獻 28
2 生物安全實驗室管理模式與標準發展 31
2.1 國外管理模式 31
2.1.1 美國 31
2.1.2 英國 37
2.1.3 俄羅斯 40
2.1.4 法國 40
2.2 國內管理模式 41
2.2.1 管理機構 41
2.2.2 法律法規 42
2.2.3 監管機制 45
2.2.4 中外對比 46
2.3 中外標準綜述 46
2.3.1 標準術語 46
2.3.2 標準體系 47
2.3.3 國外標準 48
2.3.4 國內標準 55
2.4 中外標準對比分析 60
2.4.1 體系對比 60
2.4.2 要求對比 61
2.5 發展現狀、存在問題與發展趨勢 67
2.5.1 發展現狀 67
2.5.2 存在問題 67
2.5.3 發展趨勢 68
參考文獻 68
3 生物安全實驗室設計與建造 69
3.1 設計與建造概述 69
3.1.1 設計與建造資質管理現狀 70
3.1.2 設計人員 71
3.1.3 設計團隊選擇 71
3.1.4 設計方法 71
3.1.5 建筑工程施工總承包企業資質等級標準 74
3.1.6 設計與建造方式 74
3.1.7 通用設計與建造要求 75
3.2 生物安全二級實驗室 75
3.2.1 實驗室類型 76
3.2.2 工藝土建 76
3.2.3 暖通空調 77
3.2.4 電氣設計 79
3.2.5 自動控制設計 79
3.2.6 給水排水與氣體供應 80
3.2.7 實驗室施工 81
3.2.8 我國 BSL-2 實驗室設計與建造現狀 84
3.3 生物安全三級實驗室 88
3.3.1 實驗室類型 88
3.3.2 工藝土建 88
3.3.3 暖通 90
3.3.4 電氣、自控設計 98
3.3.5 給水排水與氣體供應 101
3.3.6 我國 BSL-3 實驗室施工技術及管理 104
3.4 生物安全四級實驗室 107
3.4.1 實驗室類型 107
3.4.2 工藝土建 108
3.4.3 暖通 114
3.4.4 電氣、自控設計 121
3.4.5 給水排水與氣體供應 125
3.4.6BSL-4 實驗室施工 140
3.5 我國高等級生物安全實驗室設計與建造發展 142
3.5.1 建造年代 143
3.5.2 設計與建造發展進程 143
3.5.3 活毒廢水處理設備分析 144
3.5.4 通風空調 150
3.5.5 高等級生物安全實驗室建設特點 151
3.6 發展現狀、存在問題、發展趨勢與建議 153
3.6.1 各級別生物安全實驗室設計與建造要求對照 153
3.6.2 發展現狀 155
3.6.3 存在的主要問題 155
3.6.4 發展趨勢與建議 156
參考文獻 156
4 生物安全實驗室關鍵設備 159
4.1 實驗對象防護屏障裝備 159
4.1.1 生物安全柜 159
4.1.2 生物安全型獨立通風籠具及生物安全型換籠工作臺 178
4.2 圍護結構密封/氣密防護裝置 190
4.2.1 氣密門 190
4.2.2 氣密傳遞裝置（傳遞窗、渡槽）197
4.3 實驗室通風空調系統設備 203
4.3.1 高效空氣過濾裝置 203
4.3.2 生物型密閉閥 212
4.4 個人防護及技術保障裝備 216
4.4.1 正壓防護頭罩 216
4.4.2 正壓防護服 224
4.5 消毒滅菌與廢棄物處理裝備 237
4.5.1 壓力蒸汽滅菌器 237
4.5.2 活毒廢水處理設備 247
4.5.3 氣（汽）體消毒設備 247
4.5.4 動物殘體處理系統 253
4.5.5 實驗室生命支持系統 257
4.5.6 化學淋浴消毒裝置 262
4.6 發展現狀、存在問題、發展趨勢與建議 272
4.6.1 發展現狀 272
4.6.2 存在的主要問題 272
4.6.3 發展趨勢與建議 273
參考文獻 273
5 生物安全實驗室檢測與驗收 277
5.1 工程驗收要求 277
5.2 工程檢測要求 277
5.2.1 檢測時機 277
5.2.2 檢測條件 278
5.2.3 設施檢測 279
5.2.4 關鍵防護設備檢測 280
5.3 國內外標準及檢測要求發展歷程 282
5.3.1 標準體系及檢測要求概況 282
5.3.2 各標準檢測項目對比 284
5.3.3 各標準及檢測要求的發展歷程 289
5.4 小結 293
5.4.1 檢測驗收現狀 293
5.4.2 檢測驗收的必要性 293
5.4.3 發展趨勢 294
參考文獻 294
6 生物安全實驗室建設科技成果 295
6.1 檢索方法 295
6.1.1 文獻檢索 295
6.1.2 專利檢索 296
6.1.3 書籍檢索 296
6.1.4 獎勵檢索 296
6.2 科技論文整體情況 296
6.2.1 近15年論文數量快速增長 296
6.2.2 安全管理和建設維護論文占比較高 297
6.2.3 各機構發表論文情況 297
6.2.4 相關期刊載文量 297
6.3 建設與維護領域論文發表情況 299
6.3.1 發表趨勢 299
6.3.2 研究機構 299
6.3.3 研究作者 299
6.3.4 研究主題 300
6.3.5 期刊分布 301
6.3.6 部分高影響力的文章 301
6.3.7 小結 304
6.4 其他科研成果 304
6.4.1 專利 304
6.4.2 圖書及科技獎勵 306
6.5 小結 307
參考文獻 308
7 生物安全實驗室建設發展趨勢與展望 309
7.1 國內形勢與現狀 309
7.1.1 我國不斷面臨生物安全問題 309
7.1.2 我國生物安全實驗室發展現狀 310
7.1.3 我國實驗室生物安全機遇與挑戰并存 311
7.2 未來發展愿景與規劃 312
7.2.1 合理布局實驗室建設 312
7.2.2 加強關鍵設備研制 313
7.2.3 運用人工智能技術 313
7.2.4 定期的升級檢測 313
7.3 發展意見與建議 313
7.3.1 完善生物安全相關法律法規 313
7.3.2 加快制定產品技術標準 313
7.3.3 增強人才隊伍培養 314
7.3.4 加強國際交流合作 314
7.3.5 加強實驗室生物安全監管 314
7.3.6 重點推進動物實驗防護裝備研制 314
參考文獻 314
附錄1 315
1 中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所生物安全二級實驗室 315
1.1 工程概況 315
1.2 技術特點 315
1.3 運維情況 321
1.4 意見和建議 323
2 中國農業科學院蘭州獸醫研究所生物安全二級實驗室 323
2.1 工程概況 323
2.2 結構及工藝平面 323
2.3 實驗室設施設備 323
2.4 實驗室運行管理 329
2.5 總結與建議 329
3 中國疾病預防控制中心某生物安全實驗室 329
3.1 項目概況 329
3.2 實驗室工藝 329
3.3 項目各專業情況 329
3.4 運行維護情況 332
3.5 經驗與總結 332
4 中國食品藥品檢定研究院生物安全二級實驗室 333
4.1 項目概況 333
4.2 設計特點 333
4.3 施工 333
4.4 運行維護 334
4.5 問題與建議 334
附錄2 335
1 援塞拉利昂高等級生物安全實驗平臺建設案例 335
1.1 項目背景 335
1.2 項目概況 335
1.3 實驗室工藝 335
1.4 項目各專業情況 337
1.5 實驗平臺的運行維護 339
2 移動式生物安全三級實驗室 340
2.1 項目背景 340
2.2 項目概況 340
2.3 工程設計特點（以**代移動式生物安全三級實驗室為例） 344
2.4 系統展開與撤收 352
2.5 執行任務情況 354
2.6 認證認可情況 355
3 中國疾控中心某生物安全三級實驗室建設案例 356
3.1 項目概況 356
3.2 平面布局及工藝流程 356
3.3 各專業情況 357
3.4 運行維護 359
3.5 經驗與總結 359
4 援建哈薩克斯坦塞弗林農業大學中哈農業科學聯合實驗室 360
4.1 建設背景 360
4.2 項目概況 361
4.3 平面工藝 362
4.4 各專業情況 363
4.5 運行維護 364
4.6 難點分析 365
4.7 支持與協調配合 365
4.8 里程碑 365
附錄3 366
1 國家動物疫病防控高級別生物安全實驗室案例 366
1.1 工程概況 366
1.2 平面布局 366
1.3 各專業情況 368
2 武漢某高等級生物安全實驗室 375
2.1 實驗室立項和依托單位 375
2.2 建設內容 375
2.3 實驗室關鍵防護裝備的技術特點 377
2.4 實驗室試運行、認可與活動資格 379
附錄4 382
1 北京大興機場海關負壓隔離留驗設施建設案例 382
1.1 工程概況 382
1.2 工藝布局 382
1.3 建筑裝飾 383
1.4 暖通空調 383
1.5 電氣及智能化系統 384
1.6 空調控制系統 384
1.7 給排水 38
1 中外生物安全實驗室發展歷程 1
1.1 國外生物安全實驗室發展歷程及案例 1
1.1.1 對生物危害的認識發展了生物安全（1950年前） 3
1.1.2 生物安全防護屏障的探索與實施（1950～1982年）5
1.1.3 生物安全指南與標準促進生物安全實驗室發展（1983～1998年）8
1.1.4 傳染病和生物恐怖防控的需要促進生物安全實驗室建設快速發展和國際合作（1999年后）11
1.2 中國生物安全實驗室發展歷程及案例 17
1.2.1 中國生物安全實驗室發展歷程 17
1.2.2 中國生物安全實驗室早期案例 18
1.3 移動式生物安全實驗室發展歷程 21
1.3.1 國外移動式生物安全實驗室概況 22
1.3.2 中國移動式生物安全實驗室概況 24
1.4 生物安全實驗室國際合作 25
1.4.1 中法生物安全實驗室合作項目 25
1.4.2 中非生物安全實驗室合作項目 26
1.4.3 中哈生物安全實驗室合作項目 27
1.4.4 國外生物安全實驗室合作項目 27
1.5 小結 27
參考文獻 28
2 生物安全實驗室管理模式與標準發展 31
2.1 國外管理模式 31
2.1.1 美國 31
2.1.2 英國 37
2.1.3 俄羅斯 40
2.1.4 法國 40
2.2 國內管理模式 41
2.2.1 管理機構 41
2.2.2 法律法規 42
2.2.3 監管機制 45
2.2.4 中外對比 46
2.3 中外標準綜述 46
2.3.1 標準術語 46
2.3.2 標準體系 47
2.3.3 國外標準 48
2.3.4 國內標準 55
2.4 中外標準對比分析 60
2.4.1 體系對比 60
2.4.2 要求對比 61
2.5 發展現狀、存在問題與發展趨勢 67
2.5.1 發展現狀 67
2.5.2 存在問題 67
2.5.3 發展趨勢 68
參考文獻 68
3 生物安全實驗室設計與建造 69
3.1 設計與建造概述 69
3.1.1 設計與建造資質管理現狀 70
3.1.2 設計人員 71
3.1.3 設計團隊選擇 71
3.1.4 設計方法 71
3.1.5 建筑工程施工總承包企業資質等級標準 74
3.1.6 設計與建造方式 74
3.1.7 通用設計與建造要求 75
3.2 生物安全二級實驗室 75
3.2.1 實驗室類型 76
3.2.2 工藝土建 76
3.2.3 暖通空調 77
3.2.4 電氣設計 79
3.2.5 自動控制設計 79
3.2.6 給水排水與氣體供應 80
3.2.7 實驗室施工 81
3.2.8 我國 BSL-2 實驗室設計與建造現狀 84
3.3 生物安全三級實驗室 88
3.3.1 實驗室類型 88
3.3.2 工藝土建 88
3.3.3 暖通 90
3.3.4 電氣、自控設計 98
3.3.5 給水排水與氣體供應 101
3.3.6 我國 BSL-3 實驗室施工技術及管理 104
3.4 生物安全四級實驗室 107
3.4.1 實驗室類型 107
3.4.2 工藝土建 108
3.4.3 暖通 114
3.4.4 電氣、自控設計 121
3.4.5 給水排水與氣體供應 125
3.4.6BSL-4 實驗室施工 140
3.5 我國高等級生物安全實驗室設計與建造發展 142
3.5.1 建造年代 143
3.5.2 設計與建造發展進程 143
3.5.3 活毒廢水處理設備分析 144
3.5.4 通風空調 150
3.5.5 高等級生物安全實驗室建設特點 151
3.6 發展現狀、存在問題、發展趨勢與建議 153
3.6.1 各級別生物安全實驗室設計與建造要求對照 153
3.6.2 發展現狀 155
3.6.3 存在的主要問題 155
3.6.4 發展趨勢與建議 156
參考文獻 156
4 生物安全實驗室關鍵設備 159
4.1 實驗對象防護屏障裝備 159
4.1.1 生物安全柜 159
4.1.2 生物安全型獨立通風籠具及生物安全型換籠工作臺 178
4.2 圍護結構密封/氣密防護裝置 190
4.2.1 氣密門 190
4.2.2 氣密傳遞裝置（傳遞窗、渡槽）197
4.3 實驗室通風空調系統設備 203
4.3.1 高效空氣過濾裝置 203
4.3.2 生物型密閉閥 212
4.4 個人防護及技術保障裝備 216
4.4.1 正壓防護頭罩 216
4.4.2 正壓防護服 224
4.5 消毒滅菌與廢棄物處理裝備 237
4.5.1 壓力蒸汽滅菌器 237
4.5.2 活毒廢水處理設備 247
4.5.3 氣（汽）體消毒設備 247
4.5.4 動物殘體處理系統 253
4.5.5 實驗室生命支持系統 257
4.5.6 化學淋浴消毒裝置 262
4.6 發展現狀、存在問題、發展趨勢與建議 272
4.6.1 發展現狀 272
4.6.2 存在的主要問題 272
4.6.3 發展趨勢與建議 273
參考文獻 273
5 生物安全實驗室檢測與驗收 277
5.1 工程驗收要求 277
5.2 工程檢測要求 277
5.2.1 檢測時機 277
5.2.2 檢測條件 278
5.2.3 設施檢測 279
5.2.4 關鍵防護設備檢測 280
5.3 國內外標準及檢測要求發展歷程 282
5.3.1 標準體系及檢測要求概況 282
5.3.2 各標準檢測項目對比 284
5.3.3 各標準及檢測要求的發展歷程 289
5.4 小結 293
5.4.1 檢測驗收現狀 293
5.4.2 檢測驗收的必要性 293
5.4.3 發展趨勢 294
參考文獻 294
6 生物安全實驗室建設科技成果 295
6.1 檢索方法 295
6.1.1 文獻檢索 295
6.1.2 專利檢索 296
6.1.3 書籍檢索 296
6.1.4 獎勵檢索 296
6.2 科技論文整體情況 296
6.2.1 近15年論文數量快速增長 296
6.2.2 安全管理和建設維護論文占比較高 297
6.2.3 各機構發表論文情況 297
6.2.4 相關期刊載文量 297
6.3 建設與維護領域論文發表情況 299
6.3.1 發表趨勢 299
6.3.2 研究機構 299
6.3.3 研究作者 299
6.3.4 研究主題 300
6.3.5 期刊分布 301
6.3.6 部分高影響力的文章 301
6.3.7 小結 304
6.4 其他科研成果 304
6.4.1 專利 304
6.4.2 圖書及科技獎勵 306
6.5 小結 307
參考文獻 308
7 生物安全實驗室建設發展趨勢與展望 309
7.1 國內形勢與現狀 309
7.1.1 我國不斷面臨生物安全問題 309
7.1.2 我國生物安全實驗室發展現狀 310
7.1.3 我國實驗室生物安全機遇與挑戰并存 311
7.2 未來發展愿景與規劃 312
7.2.1 合理布局實驗室建設 312
7.2.2 加強關鍵設備研制 313
7.2.3 運用人工智能技術 313
7.2.4 定期的升級檢測 313
7.3 發展意見與建議 313
7.3.1 完善生物安全相關法律法規 313
7.3.2 加快制定產品技術標準 313
7.3.3 增強人才隊伍培養 314
7.3.4 加強國際交流合作 314
7.3.5 加強實驗室生物安全監管 314
7.3.6 重點推進動物實驗防護裝備研制 314
參考文獻 314
附錄1 315
1 中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所生物安全二級實驗室 315
1.1 工程概況 315
1.2 技術特點 315
1.3 運維情況 321
1.4 意見和建議 323
2 中國農業科學院蘭州獸醫研究所生物安全二級實驗室 323
2.1 工程概況 323
2.2 結構及工藝平面 323
2.3 實驗室設施設備 323
2.4 實驗室運行管理 329
2.5 總結與建議 329
3 中國疾病預防控制中心某生物安全實驗室 329
3.1 項目概況 329
3.2 實驗室工藝 329
3.3 項目各專業情況 329
3.4 運行維護情況 332
3.5 經驗與總結 332
4 中國食品藥品檢定研究院生物安全二級實驗室 333
4.1 項目概況 333
4.2 設計特點 333
4.3 施工 333
4.4 運行維護 334
4.5 問題與建議 334
附錄2 335
1 援塞拉利昂高等級生物安全實驗平臺建設案例 335
1.1 項目背景 335
1.2 項目概況 335
1.3 實驗室工藝 335
1.4 項目各專業情況 337
1.5 實驗平臺的運行維護 339
2 移動式生物安全三級實驗室 340
2.1 項目背景 340
2.2 項目概況 340
2.3 工程設計特點（以**代移動式生物安全三級實驗室為例） 344
2.4 系統展開與撤收 352
2.5 執行任務情況 354
2.6 認證認可情況 355
3 中國疾控中心某生物安全三級實驗室建設案例 356
3.1 項目概況 356
3.2 平面布局及工藝流程 356
3.3 各專業情況 357
3.4 運行維護 359
3.5 經驗與總結 359
4 援建哈薩克斯坦塞弗林農業大學中哈農業科學聯合實驗室 360
4.1 建設背景 360
4.2 項目概況 361
4.3 平面工藝 362
4.4 各專業情況 363
4.5 運行維護 364
4.6 難點分析 365
4.7 支持與協調配合 365
4.8 里程碑 365
附錄3 366
1 國家動物疫病防控高級別生物安全實驗室案例 366
1.1 工程概況 366
1.2 平面布局 366
1.3 各專業情況 368
2 武漢某高等級生物安全實驗室 375
2.1 實驗室立項和依托單位 375
2.2 建設內容 375
2.3 實驗室關鍵防護裝備的技術特點 377
2.4 實驗室試運行、認可與活動資格 379
附錄4 382
1 北京大興機場海關負壓隔離留驗設施建設案例 382
1.1 工程概況 382
1.2 工藝布局 382
1.3 建筑裝飾 383
1.4 暖通空調 383
1.5 電氣及智能化系統 384
1.6 空調控制系統 384
1.7 給排水 38
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生物安全實驗室建設與發展報告 節選
1中外生物安全實驗室發展歷程 生物安全實驗室是指通過防護屏障和管理措施，達到生物安全要求的微生物實驗室和動物實驗室，包括主實驗室及其輔助用房（中華人民共和國住房和城鄉建設部，2011）。生物安全實驗室是開展傳染病防治、生物防范和應用生物安全研究**的實驗場所，可為實驗人員免受病原微生物感染并防止病原微生物泄漏到外環境提供重要的安全平臺。從人類開始在實驗室從事病原微生物研究以來，就一直受到病原微生物實驗室感染和泄漏的威脅，由此也發展出實驗室生物安全這一學科，并逐漸形成由設施設備防護屏障、標準微生物操作規程和實驗室生物安全管理體系三大要素構成的現代生物安全實驗室概念。本章以時間為主線，以重大事件為節點，梳理了國內外生物安全實驗室的發展歷程，并介紹了典型生物安全實驗室案例，以對生物安全實驗室的歷史和現狀有一個全面認識。 1.1 國外生物安全實驗室發展歷程及案例 追溯生物安全實驗室發展歷程，離不開一系列與實驗室生物安全相關的重大事件。表1-1列舉了近一個多世紀以來重大實驗室生物安全相關事件。 表1-1 重大實驗室生物安全相關事件 從表1-1可以發現，伴隨著病原微生物研究工作出現實驗室感染事件，從而提出實驗室生物安全的需求。世界各國科學家采用一系列裝備、技術來防范病原微生物研究工作所帶來的生物危害，并逐漸形成統一的規范、標準，歷經了4個階段：**階段即1950年前，對生物危害的認識促進了生物安全起步，屬于生物安全實驗室初期階段；第二階段即1950～1982年，生物安全防護屏障的探索與實施，屬于生物安全實驗室早期階段；第三階段即1983～1998年，生物安全指南與標準促進生物安全實驗室發展，屬于生物安全實驗室發展期；第四階段即1999年后，傳染病和生物恐怖防控的需要促進了生物安全實驗室建設快速發展，同時國際上生物安全實驗室出現融合趨勢，著重建立生物安全實驗室的合作體系，構建高等級生物安全實驗室群，以更好地應對全球一體化所面臨的傳染病防控和生物威脅新形勢，屬于生物安全實驗室的全球合作發展期。具體見圖1-1。 圖1-1 中外生物安全實驗室發展歷程 1.1.1 對生物危害的認識發展了生物安全（1950年前） 這一階段，科學家通過實驗室感染事件意識到從事感染性微生物操作的危害，并且在各自領域采用現在稱為“一級屏障”的個體防護裝備來自覺進行防護，且通過負壓排風過濾來防止污染擴散，但尚未形成“定向流”的概念，也缺少廣泛的交流。這一階段通過對生物危害的認識引出并發展了生物安全。 19世紀末，德國醫學家羅伯特 科赫（ Robert Koch）首次運用科學方法證明某種特定的微生物是某種特定疾病的病原，自此開啟了有關病原微生物感染致病相關研究的大門（ Dubovsky，1982）。而后，在長達半個多世紀的初步探索階段，結核分枝桿菌、霍亂弧菌、鼠疫耶爾森菌、痢疾桿菌、傷寒沙門菌等長期困擾人類生命健康的病原微生物相繼被發現（Ferrari Sacco and Oliaro，1982；Blevins and Bronze，2010）。20世紀初期，在不斷探究病原微生物致病機制的同時，以法國、日本、英國、美國和蘇聯為主的大國相繼開啟了研制生物武器的秘密計劃。日本軍隊不僅在二戰中將細菌武器用于實戰，其臭名昭著的侵華日軍第七三一部隊，更是在我國哈爾濱試驗基地“培養了足以毀滅人類文明的各種令人恐怖的細菌；進行了駭人聽聞的以活人為實驗對象的種種研究”（郭長建和王鵬，2005）。圖1-2即為當時的第七三一部隊第四部（細菌生產部）示意圖，具備基本的密閉防護條件。二戰結束后，1946年3月5日，英國首相溫斯頓 丘吉爾發表“鐵幕演說”，正式拉開了冷戰序幕（羅會鈞，2003）。在此后長達半個世紀的時間，以美國、北大西洋公約組織為主的資本主義陣營，與以蘇聯、華沙條約組織為主的社會主義陣營展開了包含政治、經濟、軍事斗爭等在內的全方位較量。在冷戰的前半程，雙方均投入大量人力和財力以期能夠大規模生產生物戰劑，也因此提出了在研究和生產生物戰劑過程中的安全防護需求。 圖1-2 日本七三一部隊第四部（細菌生產部）示意圖（郭長建和王鵬，2005） 隨著全世界對于病原微生物的認識不斷深入，從事相關研究工作的科研機構和從業人員開始逐漸增多，工作所造成的感染也逐漸被人們認識。1893年法國首次報道了世界上**例實驗室感染事件，實驗人員在培養細菌過程中意外感染破傷風（ Nicolas，1893）。1903年美國一位臨床醫生在給一位死于全身性芽生菌病的患者進行尸檢時刺傷自己導致意外感染，這也是美國境內報道的**例實驗室感染事件（Evans，1903）。但直到20世紀初期，有關病原微生物實驗室生物安全問題還沒有引起人們足夠的重視，在科學研究、臨床診斷、制劑生產等過程中往往出現研究人員意外感染事件。此后，隨著實驗室感染的報道范圍逐漸擴大，開始系統性研究實驗室感染事件，并逐漸形成微生物安全、生物安全的理念。德國科學家曾在1915年、1929年、1930年和1950年四次發表該國實驗室感染調查報告，涉及傷寒等疾病研究。1941年，Meyer等報道了74例美國境內和73例境外的布魯氏菌實驗室感染調查結果。1950年，美國公共衛生協會和國立衛生研究院組織進行的全國性實驗室感染調查，范圍遍及美國近5000家實驗室，根據Sulkin和Pike（1951a，1951b）報道，各種實驗室感染涉及細菌、病毒、真菌、立克次體和原生動物等70多種病原體，共計1342例，其中39例死亡，但只有三分之一的實驗室感染被記錄下來。 隨著病原微生物研究范圍逐漸擴大、種類日益增多、深度不斷增強，同時伴隨著上述實驗室感染的報道也越來越廣泛深入，有關病原研究過程中的生物安全防護需求日益凸顯。早在19世紀末，以羅伯特 科赫為首的早期微生物學家就已經開始嘗試設計簡單的生物安全柜用以進行微生物學實驗。20世紀初期開始，科研人員開始通過設計各類防護裝置來避免實驗室感染事件的發生。1943年，由美國人Hubert Kaempf Jr設計的Ⅲ級生物安全柜基本成型，并于1944年被用于美國馬里蘭州迪特里克的美國陸軍生物武器實驗室（即美國陸軍傳染病醫學研究所的前身），見圖1-3（United States Army Biological Warfare Laboratories，2019）。1947年，美國NIH第7號建筑物成為二戰后**座非軍方的微生物安全研究實驗室。1950年，在美國公共衛生協會組織的學術會議期間展出了生物安全防護一級屏障設備，隨后Wedum（1953）發表文獻系統介紹了Ⅰ級生物安全柜、Ⅲ級生物安全柜、密封離心套筒、搖床、動物飼養設備等，并列表分析了常見微生物操作的危害。與此同時，在操作病原微生物以及處置傳染病患者和傳染病疫情過程中的個體防護也逐漸被人們認識，并形成基本統一的規范，包括穿著防護服、佩戴手套，特別是在涉及呼吸道傳播病原微生物時佩戴口罩。1910年11月，一場肺鼠疫從俄國貝加爾湖地區沿中東鐵路傳入中國，并以哈爾濱為中心迅速蔓延，4個月內死亡達6萬多人。當時伍連德受政府委派負責調查、應對疫情，在認清病原的基礎上，采取了隔離肺鼠疫感染者和健康人群防護的方法，很快扭轉疫情。當時起關鍵作用之一的“伍氏口罩”（圖1-4），就是采用普通外科紗布，中間放置一塊長130mm、寬200mm、厚15mm左右的棉花，并通過縛帶加強口罩與面部的密合度，這也是現代生物防護口罩的雛形。 圖1-3 美國陸軍生物武器實驗室使用的Ⅲ級生物安全柜系列（United States Army Biological Warfare Laboratories，2019） 圖1-4 伍氏口罩 1.1.2 生物安全防護屏障的探索與實施（1950～1982年） 1.1.2.1 發展概述 在認識到生物危害的同時，生物安全學科也在探索實驗室生物防護措施的過程中逐步建立起來。以美國陸軍生物武器實驗室的現代生物安全之父阿諾德 魏杜姆（Arnold G. Wedum）為首的科學家科學評估了處理危險微生物制劑的風險，特別是各種微生物操作中產生氣溶膠的風險，制定了相應的操作規程和管理辦法，使用合理有效的微生物學實驗技術，設計研發相關設備和設施（ Wedum，1961，1964）。圖1-5（Wedum，1964）為當時設計的小型實驗室單元，可供進行大動物（如猴）的氣溶膠暴露實驗。同時，20世紀60年代早期（ Whitfield，1962；Kruse et al.，1991）提出的單向氣流概念開始應用于實驗室和生物安全柜，結合同期研究發現的交叉污染和交叉感染等情況，提出將從事感染性疾病研究的實驗室進行整體設施改造和區域化管理，逐漸形成實驗室防護的思想，以實現對研究人員和周圍環境的保護（Wedum，1953；Phillips and Runkle，1967）。隨著對實驗室生物安全防護屏障的逐步探究，科研人員開始注重實驗室選址，開展內部區塊化建設，在地板、墻壁、門、窗等部分注意建材選擇，給實驗室安裝供風和排風系統以保持適當的空氣流動與壓力，同時在水源供應、設備安裝等方面充分考慮生物安全問題（Hanel et al.，1956）。實驗室生物危害的防護逐漸形成包括風險評估、一級屏障、二級屏障、標準微生物操作規程和實驗室管理等在內的綜合防護系統。 圖1-5 氣溶膠暴露實驗室平面示意圖（Wedum，1964）UV.紫外線 隨著生物安全學科的逐步興起，該領域內專家學者的實踐經驗得到積累，一些學術會議和學科委員會開始涌現。1955年4月18日，14名代表在美國馬里蘭州迪特里克營會面，分享美國陸軍三個主要生物武器研究實驗室在生物、化學、放射和工業安全方面的知識及經驗（ Barbeito and Kruse，1997；Kruse and Barbeito，1997，1998）。由于生物武器研究實驗室工作的特殊性，這樣的會議被要求進行安全審查。1957年開始，除機密會議以外，一些非機密會議開始興辦，以便更廣泛地分享生物安全領域的知識和信息。1964年起，美國政府開始組織與生物武器研究不相關的生物安全會議，并在接下來的十年里逐漸擴大到包括來自所有資助或進行病原微生物研究的聯邦政府代表。1966年起，生物安全會議開始邀請來自大學、私人實驗室、醫院和工業領域的代表。整個70年代，參加這些會議的人數持續增加，到1983年開始探討設立一個正式的組織。1984年，美國生物安全協會（ American Biological Safety Association，ABSA）正式成立。隨后各國及國際的生物安全學會或協會等組織相繼成立，并于2001年成立國際生物安全工作組（International Biosafety Working Group，IBWG），現更名為國際生物安全協會聯盟（ International Federation of Biosafety Associations，IFBA），各協會組織在生物安全學科交流及有關標準的統一中發揮了重要作用（International Federation of Biosafety Associations，2019）。 在此期間，生物安全知識和理論逐漸形成體系，表現為生物安全專著、指南、標準的逐步出現，并昀終形成世界范圍內基本統一的生物安全標準。1969年，由Wedum和Kruse主編的《微生物實驗室內人員感染的風險評估》出版；1974年，美國CDC編制發布了《基于危害對病原體的分類》（Classification of
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