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廣義生物安全學(新形態教材) 版權信息
- ISBN：9787030730350
- 條形碼：9787030730350 ; 978-7-03-073035-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
廣義生物安全學(新形態教材) 本書特色
生物安全事關生命安全、可持續發展，是人類面臨的大事，對大事要保持關注
廣義生物安全學(新形態教材) 內容簡介
生物安全及生態安全是當今世界面臨的一項重大課題，具有典型交叉學科的特征，涉及眾多社會關注的熱點問題。本書主要介紹廣義生物安全學的基本理論、技術原理、研究概況及風險防范措施。全書共9章，內容包括實驗室生物安全，轉基因生物的安全性，食品安全與風險防控，大規模流行病、生物恐怖及生物戰，生物學及生態安全中的生物倫理，土壤、大氣和水環境的生物安全性，農資產品、重金屬及新型污染物與生物安全，生物多樣性的安全性，地質環境過程與生物安全等國際社會普遍關注的重大生物安全問題。本書內容包含大量社會熱點和前沿科學問題，有助于各類讀者拓寬視野，增強對廣義生物安全學的認識和關注，提高系統分析和解決復雜問題的能力。每章均附有思考題、參考文獻和拓展閱讀建議，還提供了思考題答案要點和教學課件。本書適合高等院校生物學、生態學、農學、醫學、林學、環境科學、海洋科學和公共安全等專業的高年級大學生和研究生，以及生物技術、環境工程、生態治理、生物保護、流行病防護等相關專業的技術人員使用，也可作為普通大學生和各類企事業單位管理人員了解生物安全知識的通識教材。
廣義生物安全學(新形態教材) 目錄
目錄
前言
**章 實驗室生物安全 1
**節 實驗室生物安全基礎 1
第二節 實驗室生物危害的來源及分級 3
第三節 生物安全實驗室的分級防護與個人防護 5
第四節 生物安全實驗室的廢棄物處理 14
第五節 生物安全實驗室的應急預案與處置 17
第六節 實驗室生物安全管理 23
思考題 29
主要參考文獻 29
拓展閱讀 30
知識擴展網址 30
第二章 轉基因生物的安全性 31
**節 轉基因生物概況 31
第二節 轉基因生物的安全性評價 45
第三節 轉基因生物安全管理體系 66
思考題 72
主要參考文獻 72
拓展閱讀 73
知識擴展網址 73
第三章 食品安全與風險防控 75
**節 食品安全概述 75
第二節 生物性危害及其防控 79
第三節 化學性危害及其風險防控 92
第四節 幾種新型食品的安全性問題 102
第五節 食品安全風險的評估與防控體系概述 105
思考題 111
主要參考文獻 112
拓展閱讀 113
知識擴展網址 113
第四章 大規模流行病、生物恐怖及生物戰 114
**節 大規模流行病 114
第二節 生物恐怖和生物戰的形成與發展概況 123
第三節 生物恐怖及生物戰的危害與防御 132
思考題 140
主要參考文獻 140
拓展閱讀 141
知識擴展網址 141
第五章 生物學及生態安全中的生物倫理 143
**節 生物倫理學的概念、研究范疇及基本原則 143
第二節 生物學與醫學研究涉及的倫理問題 144
第三節 生態倫理與生態安全 160
思考題 164
主要參考文獻 164
拓展閱讀 166
知識擴展網址 166
第六章 土壤、大氣和水環境的生物安全性 167
**節 土壤的生物安全性 167
第二節 大氣環境的生物安全性 187
第三節 水環境的生物安全性 197
思考題 211
主要參考文獻 211
拓展閱讀 213
知識擴展網址 213
第七章 農資產品、重金屬及新型污染物與生物安全 215
**節 化肥與生物安全 215
第二節 農藥與生物安全 222
第三節 重金屬與生物安全 229
第四節 新型污染物對環境安全的危害 235
第五節 環境污染物生態風險評價和控制方法 245
思考題 253
主要參考文獻 254
拓展閱讀 256
知識擴展網址 256
第八章 生物多樣性的安全性 257
**節 生物多樣性與生態安全概述 257
第二節 物種多樣性的生態安全性 262
第三節 遺傳多樣性與生物安全 267
第四節 生態系統多樣性的生態安全性 271
第五節 生物入侵的生態風險和防控 275
第六節 人類世背景下生物多樣性的安全性 280
思考題 284
主要參考文獻 284
拓展閱讀 287
知識擴展網址 287
第九章 地質環境過程與生物安全 289
**節 地質環境過程的生物安全性概述 289
第二節 地質災難與生物安全 292
第三節 全球氣候變化與生物安全 302
第四節 地質生物安全評價與風險防范 307
思考題 309
主要參考文獻 309
拓展閱讀 311
知識擴展網址 312
前言
**章 實驗室生物安全 1
**節 實驗室生物安全基礎 1
第二節 實驗室生物危害的來源及分級 3
第三節 生物安全實驗室的分級防護與個人防護 5
第四節 生物安全實驗室的廢棄物處理 14
第五節 生物安全實驗室的應急預案與處置 17
第六節 實驗室生物安全管理 23
思考題 29
主要參考文獻 29
拓展閱讀 30
知識擴展網址 30
第二章 轉基因生物的安全性 31
**節 轉基因生物概況 31
第二節 轉基因生物的安全性評價 45
第三節 轉基因生物安全管理體系 66
思考題 72
主要參考文獻 72
拓展閱讀 73
知識擴展網址 73
第三章 食品安全與風險防控 75
**節 食品安全概述 75
第二節 生物性危害及其防控 79
第三節 化學性危害及其風險防控 92
第四節 幾種新型食品的安全性問題 102
第五節 食品安全風險的評估與防控體系概述 105
思考題 111
主要參考文獻 112
拓展閱讀 113
知識擴展網址 113
第四章 大規模流行病、生物恐怖及生物戰 114
**節 大規模流行病 114
第二節 生物恐怖和生物戰的形成與發展概況 123
第三節 生物恐怖及生物戰的危害與防御 132
思考題 140
主要參考文獻 140
拓展閱讀 141
知識擴展網址 141
第五章 生物學及生態安全中的生物倫理 143
**節 生物倫理學的概念、研究范疇及基本原則 143
第二節 生物學與醫學研究涉及的倫理問題 144
第三節 生態倫理與生態安全 160
思考題 164
主要參考文獻 164
拓展閱讀 166
知識擴展網址 166
第六章 土壤、大氣和水環境的生物安全性 167
**節 土壤的生物安全性 167
第二節 大氣環境的生物安全性 187
第三節 水環境的生物安全性 197
思考題 211
主要參考文獻 211
拓展閱讀 213
知識擴展網址 213
第七章 農資產品、重金屬及新型污染物與生物安全 215
**節 化肥與生物安全 215
第二節 農藥與生物安全 222
第三節 重金屬與生物安全 229
第四節 新型污染物對環境安全的危害 235
第五節 環境污染物生態風險評價和控制方法 245
思考題 253
主要參考文獻 254
拓展閱讀 256
知識擴展網址 256
第八章 生物多樣性的安全性 257
**節 生物多樣性與生態安全概述 257
第二節 物種多樣性的生態安全性 262
第三節 遺傳多樣性與生物安全 267
第四節 生態系統多樣性的生態安全性 271
第五節 生物入侵的生態風險和防控 275
第六節 人類世背景下生物多樣性的安全性 280
思考題 284
主要參考文獻 284
拓展閱讀 287
知識擴展網址 287
第九章 地質環境過程與生物安全 289
**節 地質環境過程的生物安全性概述 289
第二節 地質災難與生物安全 292
第三節 全球氣候變化與生物安全 302
第四節 地質生物安全評價與風險防范 307
思考題 309
主要參考文獻 309
拓展閱讀 311
知識擴展網址 312
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廣義生物安全學(新形態教材) 節選
**章 實驗室生物安全 實驗室是進行科學研究、藥物研發、疾病防控和醫學檢驗等工作的重要條件，也是人員防護與環境保護的主要屏障。實驗室生物安全是指在從事病原微生物等生物危害相關的實驗活動中，為避免其對實驗室工作人員、相關人員、公眾及環境的危害，保證實驗研究的科學性或保護實驗過程免受污染而配置的物理、生物防護設施和設備，以及建立的規范操作技術方法、管理體系等綜合措施。近年來，實驗室生物安全越來越受到生物學、醫學、農學等相關專業的學生、科研工作者和社會公眾的關注。學習和掌握實驗室生物安全的相關知識與防護方法是實驗操作人員保障自身安全的重要環節，也是科學研究工作順利進行的基本保證。本章內容主要包括實驗室生物安全基礎知識、實驗室生物危害的來源及分級、相應的實驗室生物安全防護設施、實驗操作人員的個人防護設備、生物安全實驗室的消毒滅菌及應急預案與處置、實驗室的生物安全管理等。 **節 實驗室生物安全基礎 一、實驗室生物安全基本概念 實驗室是進行科學實驗的場所。進行與生命活動相關研究的實驗室稱為生物學實驗室，包括普通的生物學教學實驗室和科研實驗室。主要有通用的基礎實驗室，植物、動物和微生物實驗室，臨床檢驗實驗室，公共衛生實驗室，傳染病監測實驗室等。 當生物學研究、臨床診斷、保管或操作傳染性物質時，存在著生物學風險，可能會造成生物危害（biohazard）或生物威脅（biothreat）。由于操作失誤或某些不正確的操作，歷史上，國內外實驗室中相關的生物學感染時有發生，部分造成了嚴重的后果，有的還導致了重大公共衛生事件。為避免實驗室工作人員操作生物因子及相關材料造成危害所制定的相關規則及措施，即實驗室生物安全（laboratory biosafety）。具體而言，就是在生物學實驗室中，必須在實驗室的設計、建造、實驗室防護設施及個體防護裝置等方面建立嚴格的規范，制定細致的生物學操作規程及生物安全管理措施，確保實驗室工作人員不受實驗對象危害，防止其操作的對象向周圍環境釋放，并盡可能減小相關危害材料意外釋放到環境中的概率。 實驗室生物安全防護的內容主要包括實驗室的建筑設計規范、安全防護設施設備、個體防護裝備，嚴格的管理制度和標準化的操作程序及規程等。它的保護對象包括實驗人員、周圍環境和實驗對象。 二、國內外生物安全實驗室發展現狀 生物安全實驗室在20世紀50～60年代首先誕生在美國，主要是針對實驗室意外事故感染所采取的對策。在此之前的40年代，美國為了研究生物武器，實施了“氣溶膠感染計劃”，大量使用烈性傳染病的病原體進行實驗室試驗和武器化及現場試驗，造成實驗室感染事件頻發。第二次世界大戰期間，日本在實行慘無人道的細菌戰過程中，他們自己實驗室的很多工作人員也受到感染，造成上千人員傷亡。蘇聯生物武器研究基地也發生過炭疽桿菌泄漏事故，造成了大量的人員傷亡。因此，美國、日本、英國、蘇聯和加拿大等相繼建立了不同級別的生物安全實驗室。 自20世紀70年代以來，實驗室生物安全受到了美國、英國、日本等國家的高度重視。世界衛生組織（WHO）、美國衛生與公眾服務部（HHS）、美國國立衛生研究院（NIH）、美國疾病預防與控制中心（CDC）、美國國家癌癥研究所（NCI）、日本國立預防衛生研究院等均制定了生物安全實驗室的各種管理規范、標準和實驗指南。 1979年，美國實驗室生物安全專家派克（Pike）指出：“我們具備了防止在部分實驗室感染的知識、技術和設備。”但當時國際上并沒有任何操作規程、標準、指南或其他文件為實驗室操作提供詳細的技術、設備介紹及其他規范。《病原體的危險程度分級》（Classification of Etiologic Agents on the Basis of Hazard）在20世紀70年代被作為傳染病實驗室的一般參考書，此書也是《微生物學和生物醫學實驗室的生物安全》（Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories）的早期藍本。 1983年，WHO出版了《實驗室生物安全手冊》（Laboratory Biosafety Manual）（以下簡稱《手冊》）**版，鼓勵各國接受和執行生物安全的基本概念，并針對當地實驗室如何安全處理致病微生物制定了操作規范。多個國家利用《手冊》所提供的指導，制定了生物安全操作規范。《手冊》的第二版、第三版和第四版分別于1993年、2004年和2020年出版。《手冊》第三版闡述了新千年所面臨的生物安全和生物安全保障問題，并在以下幾個方面增加了新的內容：危險度評估、重組DNA技術的安全利用及感染性物質運輸。第三版還介紹了生物安全保障的概念，即保護微生物資源免受盜竊、遺失或轉移，以免因微生物資源的不適當使用而危及公共衛生。《手冊》第四版將實驗室生物安全防護要求分為“核心要求”“加強要求”和“*高要求”，這三個要求相當于舊版的BSL-2、BSL-3、BSL-4的要求。第四版對實驗室的生物安全防護要求主要是基于生物因子和人員能力的評估而確定的。鑒于我國實驗室生物安全管理工作的實際需求和本書的主要使用對象，本章仍沿用第三版的相關分級。 我國強調實驗室生物安全主要是在2000年以后，起步和發展較晚。隨著生物科學的發展及公共安全事件的發生，特別是2003年嚴重急性呼吸綜合征（SARS）暴發流行和高致病性禽流感發生后，生物安全引起我國政府和廣大科研管理部門、科研人員和社會大眾的廣泛重視與關注。2003年，參照WHO、美國和加拿大等衛生與疾控部門的相關要求，我國組織編譯了《醫學實驗室-安全要求》。在此基礎上，2004年，我國頒布了國家標準《實驗室生物安全通用要求》（GB 19489-2004），這是國家對實驗室生物安全管控強制執行的標準。2008年，對該標準進行了修訂（GB 19489-2008），這是現行的國家標準。 2005年7月26日，中國實驗室國家認可委員會在北京宣布，中國首家高級別生物安全實驗室（ABSL-3）—武漢大學生物安全三級動物實驗室通過國家認證，表明中國實驗室生物安全認證體系建成并開始有效運行，標志著中國在生物安全領域的認證工作已經步入制度化、規范化和法制化的軌道。2015年1月31日，我國首*P4實驗室—中國科學院武漢國家生物安全實驗室（即武漢P4實驗室）在武漢竣工。這意味著，中國人將能夠在自己的實驗室獨立開展埃博拉病毒（Ebola virus）等高度危險病原體的實驗研究（見知識擴展1-1）。 近年來，我國高等院校、科研院所、醫院和疾病控制等部門紛紛建立起生物安全實驗室；特別是2019年12月新型冠狀病毒肺炎在全球開始流行后，我國對于生物安全的重視達到了前所未有的高度。在新型冠狀病毒的檢測及科學研究中，凸顯了我國對于高級別生物安全實驗室的迫切需求和現有高級別生物安全實驗室數量的嚴重不足。建立高等級生物安全實驗室，不僅對于科學研究，而且對于保護人民群眾生命財產安全、維護社會穩定都具有重大意義。 第二節 實驗室生物危害的來源及分級 一、實驗室感染的主要來源及其控制 一些感染性的致病生物因子，無論是直接感染，還是間接地散播到環境中，對人類、動物或植物都是一個現實的或潛在的危害。實驗室生物感染的主要來源有誤食、皮膚切割、針刺、動物抓咬、氣溶膠吸入等；經口、皮膚或呼吸道傳播。多種因素可誘發實驗室感染，主要有致病微生物（致病因子）、人對致病因子的易感性、操作方法及環境條件等。其中，操作過程中產生的微生物氣溶膠會造成致病因子的空氣傳播，是實驗室生物安全事故發生的主要原因。 （一）實驗室微生物氣溶膠的種類 氣溶膠是指液態或固態微粒在空氣中形成的相對穩定的分散懸浮體系。其直徑一般為0.01～100μm。實驗室產生的微生物氣溶膠主要有飛沫氣溶膠和粉塵氣溶膠兩類。飛沫氣溶膠是指含微生物（如微生物標本或培養物）的液體在外力作用下，形成非常小的顆粒，顆粒中水分蒸發后，核心顆粒懸浮在空氣中所形成的飛沫核（氣溶膠）；粉塵氣溶膠是指干燥的含微生物培養物（或是皮毛、毛發碎屑及灰塵等）在外力作用下形成的微小顆粒，懸浮于空氣中形成的氣溶膠。這兩類氣溶膠對于人體都有感染性，危害程度取決于該病原微生物的毒力、氣溶膠的濃度及局部空氣條件等。 （二）實驗室微生物氣溶膠的產生 實驗室微生物氣溶膠產生后，隨空氣流動，可能會引起工作人員感染。含病原體的致病性氣溶膠感染有如下特點：①氣溶膠隨空氣流動，進入其他空間造成空氣和器物表面污染；②一般來說，經呼吸道吸入微生物的感染性較高；③呼吸道吸入氣溶膠可引起大量人群感染，如新型冠狀病毒和嚴重急性呼吸綜合征（SARS）病毒，且臨床上可引發非典型癥狀，造成診斷困難，延誤治療；④微生物氣溶膠經呼吸道引發的感染較難防治。 實驗室在進行樣品處理過程中，如進行攪拌、振蕩、超聲粉碎、離心、接種、培養等常規操作時，都可能產生大量氣溶膠。在相對安全的操作中，如菌液和病毒的密閉培養，即使在靜止狀態下，氣溶膠仍可存在1h；致病微生物一旦進入實驗室的空調或通風系統，還可形成更廣泛的氣溶膠污染。 微生物氣溶膠也可來源于患病的實驗動物。有研究表明，暴露于炭疽芽孢桿菌氣溶膠的實驗動物，在整個飼養周期，其籠子周圍都可檢測到炭疽芽孢桿菌的芽孢；豚鼠暴露于枯草芽孢桿菌的氣溶膠后，可連續21d產生含該菌的氣溶膠。 由于重力的作用，直徑較大的飛沫可近距離沉降至地面，但微生物氣溶膠在實驗室形成后，很容易通過空氣流動或其他途徑傳播到周圍環境中（圖1-1），應將控制實驗室微生物氣溶膠的產生和傳播作為預防實驗室感染的重要措施。 圖1-1 氣溶膠的傳播 （三）實驗室微生物傳播和感染的控制 氣溶膠是微生物感染的主要途徑，應從氣溶膠的產生和傳播環節入手，阻斷微生物的傳播和感染。具體包括以下4個方面：①嚴格按照實驗室生物安全要求規范進行實驗操作，特別是在微生物接種、培養、使用注射器和加樣器等處理含有或疑似含有病原微生物的生物樣品時。②使用符合相應實驗室生物安全級別的生物安全實驗室和生物安全柜進行實驗操作。③設計和建立達到生物安全級別的實驗室通風系統，防止含微生物氣溶膠在空氣中的流動和向周圍環境泄漏。④嚴格做好個人防護。個人防護是防止感染的*后一道防線，通常有物理防護和疫苗防護兩種，以物理防護為主。 二、生物因子風險分級 在實驗室使用傳染性或有潛在傳染性材料前，必須進行微生物危害評估。應根據傳染性微生物致病能力的嚴重程度、傳播途徑、穩定性、感染劑量、操作時的濃度和規模、實驗對象的來源、是否有動物實驗數據、是否有有效預防和治療方法等諸因素進行微生物危害評估。通過微生物危害評估確定對象微生物應在哪一級的生物安全防護實驗室中進行操作，根據危害評估結果，制定相應的操作規程、實驗室管理制度和緊急事故處理辦法，形成書面文件并嚴格遵照執行。 實驗室生物危害分級的基本依據是：病原微生物和毒力因子對于人體和動物的感染能力、致病性及感染后對個體或群體的危害程度、預防和治愈能力。生物危害等級劃分的具體工作一般由相關領域的科學家、衛生健康及生物安全管理部門的管理人員共同參與，完成后以目錄的形式頒布。目前，各國一般將生物危險性分為4～5個危害等級。世界衛生組織（WHO）根據具有感染性微生物的相對危害性，將生物因子風險分為4級。我國于2004年頒布了《病原微生物實驗室生物安全管理條例》，并于2016年和2018年進行了修訂。該條例對于生物因子風險的分級與WHO及其他國家如美國疾病預防與控制中心（CDC）基本一致。該條例將病原微生物分為4類（表1-1）：**類病原微生物，是指能夠引起人類或者動物非常嚴重的疾病的微生物，以及我國尚未發現或者已經宣布消滅的微生物。第二類病原微生物，是指能夠引起人類或者動物嚴重疾病，比較容易直接或者間接在人與人、動物
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