生物安全

文/張雨晨

導(dǎo)言：

科研活動(dòng)，其實(shí)就是試錯(cuò)探索，不少時(shí)候，看起來(lái)挺像“作死”的。從當(dāng)年的《異形》《怪形》到近年的《普羅米修斯》《生化危機(jī)》和《異星覺(jué)醒》，科幻電影中那些“不作不死”的科研團(tuán)隊(duì)，前仆后繼地用自己的血肉之軀消遣著一代又一代的觀眾。但這樣的驚險(xiǎn)橋段，在現(xiàn)實(shí)中也會(huì)發(fā)生嗎？

下面就讓我們來(lái)看看，那些電影中橫行銀幕的病毒和怪物，穿越到現(xiàn)實(shí)中還能否興風(fēng)作浪吧。

從生命誕生之初，來(lái)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(chóng)還是寂靜中收割生命的瘟疫，來(lái)自其他生物的各種“惡意”，讓當(dāng)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。

一 血淚之路

當(dāng)智人用手中的火炬點(diǎn)燃了地球上每一塊大陸之后，來(lái)自猛獸的有形傷害，對(duì)人類整體已然微不足道。但是，源自細(xì)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(kuò)大而威力暴漲，甚至能對(duì)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(shī)《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(guò)艱苦跋涉，探尋“萬(wàn)靈藥”的傳奇故事。可見(jiàn)，在文明誕生的伊始，對(duì)于疾病的征服，已經(jīng)成了人們非常迫切的需求。

不過(guò)，在之后漫長(zhǎng)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(guó)爭(zhēng)霸連年鏖戰(zhàn)，對(duì)華夏大地造成的殺孽尚不及一場(chǎng)大規(guī)模爆發(fā)的傷寒。盛極一時(shí)的東羅馬帝國(guó)，鼎盛時(shí)期因?yàn)橐粓?chǎng)大瘟疫而一蹶不振。英法百年戰(zhàn)爭(zhēng)的亡魂，與橫掃歐陸的黑色死神比起來(lái)顯得無(wú)足輕重。殖民者對(duì)美洲原住民慘無(wú)人道的屠戮，也不過(guò)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(jì)，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(dāng)年，我們面對(duì)這些無(wú)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(lái)的精美醫(yī)學(xué)理論，在累累白骨面前，都顯得蒼白無(wú)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(guó)的巴斯德、德國(guó)的科赫等一大批科學(xué)家的不懈努力，人類才真正開(kāi)始向病原生物宣戰(zhàn)。

而在研究這些致命疾病的過(guò)程中，對(duì)自我的防護(hù)也越來(lái)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(hù)，經(jīng)常暴露在各種危險(xiǎn)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(shí)驗(yàn)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。

二 現(xiàn)代防護(hù)

在科學(xué)研究的拓荒時(shí)代，相比于實(shí)驗(yàn)室里的研究者，在一線與死神奮戰(zhàn)的醫(yī)生，從無(wú)數(shù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中，率先總結(jié)出了最早的個(gè)人防護(hù)和消毒滅菌概念。

在黑死病肆虐西方時(shí)，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(niǎo)喙面具”。雖然這套行頭的防護(hù)效果遠(yuǎn)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(jì)理念，一直延續(xù)到了今天。那炫酷的鳥(niǎo)嘴面具，其實(shí)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(duì)于疾病、感染的理解越來(lái)越深入，各種針對(duì)性的防護(hù)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(hù)系統(tǒng)。

現(xiàn)代的科研機(jī)構(gòu)，都有著完善的生物安全防護(hù)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)布局、配套的防護(hù)設(shè)施，以及標(biāo)準(zhǔn)化的操作程序與管理制度，盡最大可能地保證實(shí)驗(yàn)人員和外部環(huán)境不會(huì)受到來(lái)自實(shí)驗(yàn)生物樣本的感染。

目前國(guó)際通行的標(biāo)準(zhǔn)，將生物安全防護(hù)水平（Biosafety Level,BSL）從低到高分為BSL-1、BSL-2、BSL-3、BSL-4四個(gè)等級(jí)。簡(jiǎn)單概括來(lái)說(shuō)，BSL-1主要用于開(kāi)展對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的生物研究，中學(xué)生物課的實(shí)驗(yàn)室就是這種水平；BSL-2則負(fù)責(zé)容納有中等潛在危險(xiǎn)的微生物，已經(jīng)需要一些基本的防護(hù)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(jì)的科研設(shè)備和進(jìn)入制度；至于最高級(jí)的BSL-4，則用于研究高度危險(xiǎn)，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(shí)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(shí)驗(yàn)室就可以了。所以現(xiàn)實(shí)中的很多生物實(shí)驗(yàn)室，并沒(méi)有電影里那么高大上，甚至可能乍一看有些“臟亂差”。

不過(guò)，當(dāng)研究對(duì)象是有致病潛力的東西時(shí)，安全級(jí)別就需要提升了。對(duì)于這些更高安全等級(jí)的實(shí)驗(yàn)室，裝有雙重密封門和氣閘室的專用通道、嚴(yán)格的進(jìn)出制度，以及全套防護(hù)設(shè)備就非常必要了。其中，生物安全柜和防護(hù)服就是科研人員最重要的兩道防護(hù)屏障。

所謂生物安全柜，就是能夠保護(hù)操作者與外部環(huán)境的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。它們根據(jù)防護(hù)水平有三個(gè)級(jí)別。其中最基本的一級(jí)安全柜，通過(guò)控制內(nèi)部氣流，在臺(tái)面上形成負(fù)壓空間，保證安全柜內(nèi)部的病原體無(wú)法以氣溶膠的形式擴(kuò)散到外界，吸入的空氣最后也會(huì)經(jīng)過(guò)專門過(guò)濾處理后才排放。

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

至于應(yīng)對(duì)最極端情況的三級(jí)安全柜，則有著完全不同的設(shè)計(jì)。三級(jí)安全柜完全放棄了開(kāi)放式布局，反而做成了一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)，只有換氣道和傳遞通道可以對(duì)外。在三級(jí)安全柜的側(cè)壁上，有著固定其上的密封操作手套。使用時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(jí)安全柜也被俗稱為“手套柜”。如此設(shè)計(jì)，就是為了能把實(shí)驗(yàn)樣本和實(shí)驗(yàn)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(hù)服也有不同的種類。最基本的布制隔離服基本就相當(dāng)于全身版白大褂，主要是防止污物直接接觸人體。最高級(jí)的正壓防護(hù)服，則可以用于最危險(xiǎn)的BSL-4環(huán)境。這種看著略顯滑稽的“充氣皮套”，有著獨(dú)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?yàn)檎龎悍雷o(hù)服的內(nèi)部氣壓高于外部大氣壓，所以即便因?yàn)橐馔獬霈F(xiàn)了小破口，向外吹出的氣流也不會(huì)讓致命的病菌立刻進(jìn)入防護(hù)服內(nèi)部，從而進(jìn)一步增加了安全性。也就是說(shuō)，很多影片中出現(xiàn)的“一個(gè)小破口就送命”情節(jié)，在現(xiàn)實(shí)中反而不容易發(fā)生，因?yàn)檫@種顯而易見(jiàn)的隱患早就被防護(hù)服的設(shè)計(jì)者想到了。

如此看來(lái)，現(xiàn)代研究機(jī)構(gòu)對(duì)病菌的防護(hù)已經(jīng)比較完備了，電影里那些“一個(gè)實(shí)驗(yàn)失誤就毀滅世界”的情節(jié)并不太可能在現(xiàn)實(shí)中發(fā)生。但是，相比于無(wú)形的微生物，對(duì)于有形的大型生物，研究機(jī)構(gòu)又是怎么管理的呢？

國(guó)際上，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同樣也有著嚴(yán)格的生物安全等級(jí)劃分，大體來(lái)說(shuō)分為三個(gè)級(jí)別，分別是普通級(jí)、SPF級(jí)和無(wú)菌級(jí)。

普通級(jí)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，就是經(jīng)過(guò)檢疫，確認(rèn)沒(méi)有人獸共患疾病和烈性動(dòng)物傳染病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。一般來(lái)說(shuō)，這些動(dòng)物只能用于面向?qū)W生的實(shí)驗(yàn)課。但有一些大型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，例如比格犬、恒河猴等，因?yàn)轲B(yǎng)殖原因，實(shí)驗(yàn)中用到的絕大部分都是普通級(jí)。尤其是恒河猴等非人靈長(zhǎng)類，容易會(huì)攜帶對(duì)人類足以致命的B病毒，但自身卻沒(méi)有明顯癥狀，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要格外小心。

而SPF級(jí)，就是指“無(wú)特定病原體”動(dòng)物。在這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)，沒(méi)有任何潛在的致病菌以及對(duì)科研有影響的微生物。換句話說(shuō)，它們的體內(nèi)基本上是“干凈”的，即便還有一些“外來(lái)居留人員”，也都是沒(méi)有任何“案底”的。對(duì)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(yán)格的隔離措施，空氣需要經(jīng)過(guò)層層凈化過(guò)濾才能進(jìn)入其中。SPF級(jí)的小鼠和大鼠（這是兩個(gè)不同的物種，關(guān)系類似黑猩猩與大猩猩），住的是24小時(shí)恒溫、恒濕的屋子，每個(gè)密封鼠籠都有獨(dú)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(guò)三級(jí)過(guò)濾的超凈空氣。反而是進(jìn)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(fèi)周章，為的就是保住這些SPF級(jí)動(dòng)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(duì)于大部分生物研究來(lái)說(shuō)，SPF級(jí)的小鼠和大鼠都是絕對(duì)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(wú)菌級(jí)動(dòng)物，顧名思義，其體內(nèi)沒(méi)有任何現(xiàn)有技術(shù)可檢出的微生物——當(dāng)然現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)不出來(lái)的家伙也不能打包票說(shuō)一定沒(méi)有。一般而言，無(wú)菌級(jí)動(dòng)物都是特指11號(hào)染色體隱性裸基因發(fā)生突變、T淋巴細(xì)胞缺損、無(wú)法對(duì)外來(lái)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(jí)生物安全柜的隔離環(huán)境里。實(shí)驗(yàn)人員也只能通過(guò)操作窗口上固定的密封手套，來(lái)對(duì)它們進(jìn)行操作。不過(guò)隔離環(huán)境與三級(jí)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(fēng)吹草動(dòng)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?yàn)槿鄙倜庖邞?yīng)答能力，所以對(duì)移植到體內(nèi)的幾乎所有組織都不會(huì)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(shí)驗(yàn)工具，此外也是測(cè)試疫苗安全性的最好模型。

因此，不管是對(duì)于看不見(jiàn)的病菌還是瞅得著的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，現(xiàn)代的科研機(jī)構(gòu)都有著嚴(yán)格的管理方法和設(shè)施劃分，只要設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常、操作規(guī)程被嚴(yán)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(shí)中的同行們這樣的防護(hù)意識(shí)，結(jié)果會(huì)是怎么樣的呢？

三 作死手冊(cè)

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

比如說(shuō)《生化危機(jī)》中的各種病毒，作為主要靠接觸傳染來(lái)擴(kuò)散的病原體，幾乎完全沒(méi)有僥幸溜出實(shí)驗(yàn)室的機(jī)會(huì)。如果這樣嚴(yán)密的防范還能出現(xiàn)“大新聞”，就幾乎只能認(rèn)定是有“內(nèi)鬼”在主動(dòng)放虎歸山了。這一點(diǎn)上，游戲設(shè)定得還是比較嚴(yán)謹(jǐn)?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(shí)中，會(huì)被第一時(shí)間丟進(jìn)BSL-4級(jí)實(shí)驗(yàn)室的三級(jí)生物安全柜。之后任它再怎么能耐，也不太可能出去興風(fēng)作浪了。實(shí)在碰上些強(qiáng)悍兇猛的刺兒頭，也不過(guò)是給安全柜多加幾層裝甲板，再學(xué)習(xí)核物理實(shí)驗(yàn)室用機(jī)械手進(jìn)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(dān)心身邊的同事，更不必?fù)?dān)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(wèn)題的科幻電影，都在科技發(fā)達(dá)的未來(lái)，犯下了在當(dāng)下都無(wú)法容忍的低級(jí)錯(cuò)誤。

比如說(shuō)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(chóng)后，其他人竟然在沒(méi)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(shuō)救人心切乃人之常情，但也真是心太大了。

如果說(shuō)《異形1》的船員畢竟是一幫在星際間跑運(yùn)輸?shù)摹疤湛ㄜ囁緳C(jī)”，缺少足夠的安全知識(shí)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(duì)，就完全是無(wú)限作死的典范了。甚至可以說(shuō)，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(méi)有安全常識(shí)有關(guān)，無(wú)怪乎有人吐槽說(shuō)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(duì)繼續(xù)“發(fā)揚(yáng)”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(hù)面罩都不戴的“豪放壯舉”，也難怪后來(lái)被逐一“點(diǎn)名領(lǐng)便當(dāng)”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(shuō)，這些科幻電影想要表現(xiàn)的主題（之一），是科研探索應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎小心，但演繹的形式卻有點(diǎn)兒過(guò)分夸張了。現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)研究，往往比科幻電影想象得還要謹(jǐn)慎、還要嚴(yán)格。因?yàn)槊恳粭l嚴(yán)苛制度的背后，都是無(wú)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(shí)中，面對(duì)未知而膽大妄為的家伙，往往并不是科幻作品里最常見(jiàn)的科學(xué)家，而是那些“無(wú)知無(wú)畏”的“作死能手”。

到現(xiàn)在都幾乎無(wú)藥可醫(yī)的艾滋病，最早是由雖然熟悉當(dāng)?shù)丨h(huán)境但缺少現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的土著獵人患上的。之后，也是另一些同樣對(duì)生物安全一無(wú)所知的游客，將這種恐怖的疾病傳遍了全世界。當(dāng)科學(xué)家把HIV樣本鎖進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)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(dāng)?shù)厝私佑|野生動(dòng)物感染上的，而非科研團(tuán)隊(duì)手滑放出來(lái)的。

在中國(guó)，清末鼠疫大流行時(shí)也出現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。進(jìn)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?yàn)槿鄙倩镜牟≡飳W(xué)概念及防護(hù)知識(shí)，不少人都在拯救患者的時(shí)候把自己也搭進(jìn)去了。

面對(duì)未知的深淵，逃避的結(jié)果，就是歷史上無(wú)數(shù)慘絕人寰的大瘟疫；冒進(jìn)的結(jié)果，就是現(xiàn)實(shí)中的各種“作死能手”；只有靠著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S、及時(shí)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(gè)腳印地延伸人類知識(shí)的邊界，把未知的黑暗，變成屬于全人類的知識(shí)新大陸。

【責(zé)任編輯：劉維佳】