早在1月21日，中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所研究員郝沛等人在《中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)》英文版發(fā)表論文。其中提到，新型冠狀病毒和SARS/類(lèi)SARS冠狀病毒的共同祖先，是和HKU9-1類(lèi)似的病毒。由于武漢新型冠狀病毒的進(jìn)化鄰居和外類(lèi)群，都在各類(lèi)蝙蝠中有發(fā)現(xiàn)，研究者推測(cè)武漢新型冠狀病毒的自然宿主可能是蝙蝠。由于氣候變暖和棲息地的減少，野生動(dòng)物和人類(lèi)產(chǎn)生了更多的交集。你或許不知道，75%的新傳染病來(lái)源于動(dòng)物。在過(guò)去的20年里，出現(xiàn)了數(shù)十種具有高度傳染性的疾病，其中包括我們耳熟能詳?shù)陌滩。ㄔ醋院谛尚桑?、SARS（源自蝙蝠）、埃博拉（源自蝙蝠）、亨德拉病（一種可以感染人和馬的罕見(jiàn)人畜共患疾?。鼈兊钠鹪创蠖际牵ㄒ吧﹦?dòng)物。只有好好研究這些致死傳染病的病原體，人類(lèi)才能有對(duì)抗它們的方法。那么現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了：研究新型冠狀病毒（nCoV-2019）這樣的危險(xiǎn)未知病原體的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)什么樣呢？
實(shí)際上，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)》（Laboratory Biosafety Manual ），生物實(shí)驗(yàn)室按照研究對(duì)象的危險(xiǎn)程度分為四類(lèi)，最低的生物安全防護(hù)水平叫做BSL-1，最高的是BSL-4。而對(duì)新型冠狀病毒這樣的新品種的研究往往是在安全等級(jí)最高的那一類(lèi)，也就是BSL-4實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的。針對(duì)這4個(gè)污染層次，不同國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)略有不同。但是一般來(lái)說(shuō)，大學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室屬于BSL-1，沒(méi)有特殊的安全設(shè)施，研究員只需要勤洗手就好了。一些沒(méi)有傳染性的病菌就可以在這樣的環(huán)境里得到研究。從BSL-2實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始就會(huì)專(zhuān)門(mén)設(shè)置生物危害標(biāo)志，研究人員也需要穿防護(hù)服。甲肝乙肝丙肝的病毒、腮腺炎病毒等病原體一般就是在BSL-2實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的。BSL-3實(shí)驗(yàn)室的研究對(duì)象就更危險(xiǎn)了，它們的致死率和傳染性都更強(qiáng)，炭疽桿菌、結(jié)核桿菌、SARS冠狀病毒就屬于這一類(lèi)，因此這個(gè)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室的安全措施也更多。而危險(xiǎn)性最高的生物實(shí)驗(yàn)室 —— BSL-4實(shí)驗(yàn)室里研究的病原體通常是最危險(xiǎn)的，人類(lèi)對(duì)它們了解不多，也往往也沒(méi)有治療的方法。埃博拉、天花，還有新型冠狀病毒一般都是在這種級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行研究的。
大多數(shù)國(guó)家的BSL-4實(shí)驗(yàn)室數(shù)量都是個(gè)位數(shù)。在我國(guó)，只有中科院武漢國(guó)家生物安全實(shí)驗(yàn)室以及哈爾濱的國(guó)家動(dòng)物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室屬于BSL-4，它們也叫做P4實(shí)驗(yàn)室，超厲害。今年1月23日在預(yù)印本網(wǎng)站 BioRxiv 上發(fā)表論文稱(chēng)新型冠狀病毒的原生動(dòng)物宿主可能是蝙蝠的石正麗團(tuán)隊(duì)就來(lái)自武漢P4實(shí)驗(yàn)室所屬的中科院武漢病毒所。我們一起來(lái)圍觀一下世界上頂級(jí)的 BSL-4 實(shí)驗(yàn)室吧。
我們圍觀的這個(gè)頂級(jí)BSL-4 實(shí)驗(yàn)室位于澳大利亞，它就是澳洲聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）下屬的澳洲動(dòng)物健康實(shí)驗(yàn)室（AAHL）。AAHL 是澳洲最高安全等級(jí)的生物實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也是世界上最尖端的生物安全實(shí)驗(yàn)室。遇到不明的動(dòng)物或人畜共通病，比如亨德拉病毒時(shí)，整個(gè)澳洲就要靠它來(lái)研發(fā)檢測(cè)和治療方法。AAHL還上過(guò)好萊塢災(zāi)難片《傳染病》，在電影里它就是本色出演，作為世界上安全級(jí)別最高的生物實(shí)驗(yàn)室登場(chǎng)。
來(lái)看看AAHL的內(nèi)部。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，要先經(jīng)過(guò)過(guò)渡區(qū)——氣閘室。而在進(jìn)入氣閘室之前，所有的衣物，包括小內(nèi)內(nèi)，還有名牌都要脫光光，放到邊上的衣柜里。脫完衣服后，像這樣按一下一個(gè)和飛機(jī)馬桶按鈕差不多的東西，聽(tīng)到噗的一聲，就進(jìn)入氣閘室了。這里面是給洗澡消毒用的，洗完澡要趕緊滾去穿防護(hù)服。BSL-4實(shí)驗(yàn)室的防護(hù)服很特別，一般用的最尖端的生物防護(hù)服之一——正壓防護(hù)服。正壓防護(hù)服有獨(dú)立的輸氣管，里面通有呼吸用的氧氣。防護(hù)服內(nèi)的空氣和實(shí)驗(yàn)室空氣隔離，而且壓強(qiáng)更大，這樣就不怕實(shí)驗(yàn)室的氣體進(jìn)入防護(hù)服了。穿之前，要先給正壓防護(hù)服加壓，看看有沒(méi)有泄漏，然后套上，連上氧氣管。
科學(xué)家們穿上防護(hù)服以后就像加強(qiáng)版派大星。穿好后，和致命病毒只有一膜之隔的世界——所謂的熱區(qū)（hot zone）就開(kāi)啟了。AAHL 的動(dòng)物中心可以養(yǎng)殖和研究世界上幾乎任何已知?jiǎng)游锖筒≡w。因此在這里，科學(xué)家們可以用活體小型動(dòng)物，甚至昆蟲(chóng)做研究，這是很多BSL-4實(shí)驗(yàn)室做不到的。
AAHL的實(shí)驗(yàn)室主管 Alex Hyatt 表示，該實(shí)驗(yàn)室是世界上第一個(gè)能夠用病毒感染活細(xì)胞，并用顯微鏡追蹤病毒從進(jìn)入細(xì)胞、復(fù)制到離開(kāi)細(xì)胞一系列過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室。
這個(gè)工作區(qū)可以容納至多12個(gè)科學(xué)家同時(shí)工作。這里有二級(jí)生物安全柜和病原體的培養(yǎng)箱。病毒就在培養(yǎng)箱里面復(fù)制養(yǎng)成。病毒養(yǎng)大了就要開(kāi)始做研究了。研究人員用這個(gè)移液器把病毒樣本取出來(lái)。在做這種高危操作的時(shí)候，除了操作的科學(xué)家，還必須有另外一個(gè)人在旁監(jiān)督。
你可能好奇安全柜是干嘛的？長(zhǎng)什么樣？這個(gè)有一層透明擋板的操作臺(tái)實(shí)際上是生物安全柜，它帶有HEPA濾網(wǎng)，內(nèi)部負(fù)壓因此氣體不會(huì)散出，這樣可以避免有害的氣溶膠感染實(shí)驗(yàn)者。一般來(lái)說(shuō)BSL-2級(jí)的實(shí)驗(yàn)室就有這種生物安全柜了。弄完了之后麻利消毒。當(dāng)然了，作為BSL-4實(shí)驗(yàn)室，這里的鍵盤(pán)都是特質(zhì)的。只有帶了3層手套的情況下，才能使用實(shí)驗(yàn)室里的特質(zhì)鍵盤(pán)、電話和顯微鏡。
在一玻璃之隔的控制室里，其他觀摩學(xué)習(xí)的科學(xué)家不需要穿正壓防護(hù)服。他們可以實(shí)時(shí)觀看研究圖片，和實(shí)驗(yàn)室里的研究人員交流，還可以遠(yuǎn)程控制顯微鏡。眾所周知，控制室的另外一個(gè)功能就是為喪尸病毒襲擊研究者提供第三人稱(chēng)視角。
在過(guò)去的十幾年里，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室就是靠這些設(shè)備研究了好幾種新型傳染病，比如馬流感、亨德拉病，還有SARS。正在研究的致命病毒會(huì)寫(xiě)在白板上，當(dāng)然，光是防護(hù)服這些還不能讓外面的人安心。病毒那么小，萬(wàn)一泄漏出來(lái)怎么辦？這也被考慮到了。作為一個(gè)BSL-4實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室的一切都受到24小時(shí)的監(jiān)控。任何離開(kāi)的東西都要經(jīng)過(guò)消毒。比如空氣會(huì)被過(guò)濾，所有的下水道都會(huì)被加熱消毒，固體廢物會(huì)被焚燒。
AAHL的空氣濾網(wǎng)
所有離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的人員的身心也要被凈化。他們先要讓防護(hù)服沖一個(gè)7分鐘的化學(xué)浴，然后脫去防護(hù)服。脫光光后，到這個(gè)氣閘室里用沐浴露廣告的動(dòng)作洗白白。在離開(kāi)安全區(qū)之前，還要再洗一次。我覺(jué)得喵星人不太適合做BSL-4實(shí)驗(yàn)室研究者。出去之后，研究所的人員在7天內(nèi)不能接觸任何家禽家畜，以防感染無(wú)辜的小動(dòng)物。
話說(shuō)回來(lái)，許多國(guó)家已經(jīng)在各自的BSL-4實(shí)驗(yàn)室里緊鑼密鼓地進(jìn)行新型冠狀病毒的識(shí)別和研究工作了。加拿大國(guó)家微生物實(shí)驗(yàn)室的研究者正在研究新型冠狀病毒，比如，屬于BSL-4實(shí)驗(yàn)室的加拿大國(guó)家微生物實(shí)驗(yàn)室利用從疑似感染者的鼻子和喉嚨里提取的粘液分離病毒的RNA，然后和新型冠狀病毒的RNA進(jìn)行對(duì)比，看看它們到底是不是新型冠狀病毒。目前加拿大有6人出現(xiàn)了疑似新型冠狀病毒感染的癥狀，但還沒(méi)有人確診。