宋冬林穿上正壓工作服進行例行巡查。
武漢P4實驗室。
細菌還是病毒?這是15年前SARS暴發早期科研團隊的爭執,SARS的暴發也讓分子微生物專業出身的宋冬林在40歲之際面臨新的人生選擇。
2003年SARS肆虐,國家從戰略高度要求武漢病毒研究所承擔建設P4實驗室的任務。彼時,國內科學家對這一生物安全最高級別的實驗室幾乎一無所知。正從事分子微生物產業化工作的宋冬林因研究和產業化管理的經驗被任命為項目辦主任。這一次轉型,成為宋冬林的人生落腳點。
十五年磨一劍,2017年8月,武漢P4實驗室正式運行。宋冬林甚感欣慰。國家有了最高級別的生物安全實驗室,世界上所有烈性病毒都可以在此研究。“連指導我們實驗室設計的法國專家都稱它是22世紀的實驗室”。
提起15年前那場SARS,宋冬林仍然心有余悸。“平時繁華擁擠的武漢幾乎成了空城。學校停課,新華書店沒幾個人。這輩子都沒出現過這種情況。”他提起一個印象特別深刻的“后遺癥”,“現在有人乘電梯時,還只敢拿指尖或鑰匙戳一下(按鈕)。”
讓他還沒想到的是,正是在這一年,武漢病毒研究所受命承建P4實驗室,時任副所長袁志明負責籌建,而由他擔任項目辦主任。
戴著典型的學者眼鏡,外表斯文的宋冬林,從此離開了應用與環境微生物研究,承擔起這項絕無僅有的、危險系數極高的大科學工程建設項目。
“三無”條件
兩眼摸黑接下任務
現在的P4(P代表protection,意為防護)實驗室是幾棟不起眼的灰色建筑,這里將是亞洲最大的病毒保藏中心。而十五年前,這里只是一片不毛之地。
SARS的肆虐,讓武漢病毒所在幾乎“三無”的情況下接到了建設P4實驗室的任務:無設備和技術標準、無設計和建設團隊、無博導人才和經驗。P4實驗室是全球生物安全最高級別的實驗室,可研究在人類引起嚴重或致死的第四級危害傳染病原。
而當時,國內只有依據軍科院和進出口檢疫部門在吸收國外經驗后建立的P3實驗室。“標準不高,也不太規范。”宋冬林感嘆道,當時專家們只能去北京天橋公園旁邊灰磚瓦房的食品藥品檢定所做實驗。前沿的國家科研隊伍,也在研究SARS病毒過程時發生了實驗室感染事故。
“到底是細菌還是病毒,專家爭持不下。”宋冬林有些遺憾地說道,“嚴格來說,SARS病毒檢測應該在P4實驗室做。但是當時我國沒有。”他提高聲音說,“什么叫P4,那時候大部分從事生物安全和病毒學研究的科學家都沒概念。”
在對實驗室構造、生物安全防護系統等一無所知,甚至設計、選址、建設都不擅長的情況下,實驗室團隊在三個月內拿出了環評報告書。而承擔過正負電子對撞機大科學項目、時任中科院高能物理所的副所長說,“你們膽兒真大,兩眼摸黑就把任務接了。”
爭立項
跑北京次數比漢口還多
倒了杯水,宋冬林一說就是兩個多小時。他記得實驗室從無到有的每一個階段。
最初,除了袁志明副所長和其他兼職領導,宋冬林的項目辦只有3個人。
他的第一項任務,是完成實驗室項目建議書,聯合病毒學專家、標準委員會,以及建筑、設計等十幾個系統做可行性報告。“經常寫到午夜。”宋冬林扎下了心,設備選型、工藝要求、功能需求等各個環節都再三確定。
而當時實驗室所需關鍵設備,如化學淋浴系統(簡稱化淋)、充氣式氣密門、生命維持系統等,團隊幾乎都沒聽過,只能零零散散從設計院和專家團隊那里了解一二。
回憶起來他覺得有些好氣又好笑,“那時我們想再好的充氣式氣密門,一萬塊夠了吧。后來找國內外專家才知道要30萬,到后期項目采購,各項優惠還是花了近17萬。”
2005年,項目概算工作也初步完成,武漢病毒研究所正式立項建設P4實驗室。他笑稱,“前前后后,跑北京的次數比到漢口還多。”
造價3億
建200畝三級防護園區
2011年,普通實驗室、園區道路、配電等輔助工程完成;2015年,核心實驗室完成土建,設備采購、安裝和初步驗證等,隨后兩年調試設備、培訓人員,拿下CNAS認可證書和國家衛計委下發的傳染病原菌活動資格。到2017年底,實驗室才對外宣布正式運行。
對于最終造價,宋冬林只粗略透露,做中型動物實驗的實驗室,投入在3億左右。
現在,實驗室園區擁有占地200畝的三級嚴密安防,作為緩沖隔離帶,公眾不能出入。進入第三級的參觀走廊還需要國家安全審批。
實驗室主體建筑不大,底層是污水處理和生命維持系統;二、三層是核心實驗室、過濾器系統和夾層管道系統;最上層是空調系統。核心實驗室300多平方米,包含3個細胞實驗室、2個動物實驗室、1個動物解剖室、消毒室等。
十幾年來,雖然周邊地區形成了一些開發區,但實驗室一公里范圍內仍然保持三面環山的自然狀態。“一旦發生意外,我們能保障人員安全有序地隔離和撤退。”
參照國外培訓體系,實驗室形成了綠色-橙色-紅色三級上崗體系。達到相應級別,才能進入實驗室做研究。“目前只有10人獲得(科研活動類)上崗資格。而一個紅色級別(可獨立開展研究和培訓)的研究員都沒有,我們還在互幫互學。”
現在,作為生物安全副主任,宋冬林管理30人左右的團隊。每天他要進入實驗室巡查設備并做初步評估。生物安全團隊則對個人防護用品、通訊和人員保障巡查,由他簽署兩份文件,確保動態監管實驗室。
設立模式實驗室
逐步替代進口
作為中國首個P4實驗室建設的主要參與者,宋冬林絲毫不含糊,“關鍵設備100%是進口的。生物安全要建立在成熟、有經驗、可靠的基礎上。沒有經過時間檢驗的產品和技術方案,不能進入實驗室。”
為提高安全性,污水處理設備、充氣式氣密門、空調系統、風管、維護結構,甚至密封元件、地板都采用了進口材料。讓他欣慰的是,就連法國設計師也評價,“這是22世紀的先進裝備”。
但是,轉向生物安全研究的宋冬林一直在思考:將近200公斤的充氣式氣密門,如果不知道充氣和使用次數、周期等參數,怎樣更換才便利?一個密封元件假如出問題了,也要依賴進口嗎?
為“防止國外突然掐脖子”,宋冬林承擔起國產化的模式實驗室的項目研究。“兩年布局下來,目前模式實驗室(模擬操練,有設備,無真正病原研究對象)能達到80%的國產化,但還不能馬上使用,需要加強質量和安全,部分實現替代進口。”
磕磕絆絆
十五年磨一劍
十五年過去了,看著P4實驗室從一個名詞變成眼前龐大的實驗室,話語簡潔的宋冬林一字一頓地說了幾次“磕磕絆絆”。
他很高興地談到國家對生物安全領域的重視。“今年兩個國家最高科技獎都是授予傳染病領域。這是國家對公共衛生安全和疾病預防與控制團隊能力的認可。”
雖然不再從事純科學研究,但他參與建設的實驗室平臺,現在能為全球病毒學方面的研究人員提供服務支撐:“作為研發中心,很多課題都會布局在這里做,為科學家提供平臺;作為獲得國家衛計委批準的烈性病毒保藏中心,我們將為埃博拉等談之色變的病毒提供采樣研究;作為聯合國病原研究的參考實驗室,我們將來可針對新型病毒快速出報告。”
剛剛運行幾個月的實驗室,已經在流感方面做出新的研究成果。宋冬林很有信心地說,“經過三五年時間驗證,我們在對抗烈性病毒方面的能力會極大提高。世界上最危險的病毒樣本可以送來研究。萬一發生烈性傳染病事件,我們可以成為不可替代的實驗室。”
對話
每種烈性病毒 都有人才儲備
廣州日報:你怎樣理解武漢P4實驗室的戰略地位?
宋冬林:戰略需求指的不是產業和經濟效益,而是發揮堡壘作用和社會效益。原來我不理解戰略性。中國科學院不斷投入,但這么多年我們只拿到兩個證,還只在早期研究。這種持續投入是為了在病毒出現的時候真的發揮作用,讓我們不斷練兵,擴充知識和人才儲備。
廣州日報:未來,新的類SARS病毒出現的話,P4實驗室能夠怎樣應對?
宋冬林:SARS后,傳染疾病的防控策略技術手段隊伍不斷完善。我們希望實驗室能夠做得更好。比如毒株診斷,能夠快速在實驗室得到驗證,建立規范和結論。我們實驗室有動物模型,通過研究傳播途徑可研制出疫苗抗體。我們要做更多技術儲備,讓每種烈性病毒都有安全人才儲備。
保藏烈性病毒 公眾可以放心
廣州日報:目前P4實驗室保藏了哪些烈性病毒?
宋冬林:我們目前有能力去做像埃博拉病毒這一類病毒的研究工作,但保藏了什么類型的病毒、數量多少、保藏在什么地方、病毒的保藏方式、做了哪些研究工作,這些信息的公開必須受到管控。
廣州日報:如何防止實驗室的病毒泄漏?
宋冬林:防止病原感染工作人員,以及擴散到環境中去,是實驗室建立的主要宗旨。
我們有四個方面的防護:人員方面,我們采用正壓工作服和化淋系統,人員呼吸供氣都是單獨管道,與實驗室空氣隔離開,保證人不會被有潛在污染的病原感染。
對于實驗室可能產生的有毒廢棄物,比如說空氣,實驗室通過有組織的負壓系統和管道,可以讓任何有潛在環境威脅的空氣都不能自然擴散。再通過兩道高效過濾器,攔截空氣中有害病原菌,保證殘留病原不會釋放出去。
對于固體廢棄物比如紙屑、塑料管之類,實驗室通過高壓滅菌鍋做高溫滅菌、打包裝袋,運到武漢市配套的醫療廢棄物公司做無害化焚燒處理。運輸過程由專車托運,全程與實驗室保持信息反饋。
液體則通過雙層污水管道收集到一樓的污水處理站,高溫高壓消毒,無害化排放到環境中。對于三廢,我們追求的標準是零排放。
對普通人而言 效率就是生命
廣州日報:實驗室未來從事研究的方向是什么?對普通人的生活有什么實質影響?
宋冬林:四級實驗室聚焦十幾種病原,真正離我們很近的,只有曾經歷史上的新疆出血熱和東南亞尼帕病毒。但是一旦發生烈性病毒傳播,對普通人的影響非常大。病毒研究與監測手段建立起來,能在早期快速診斷跟蹤。假如有人患病,我們能立馬知道發病航班航次,確定控制范圍。效率就是生命,對烈性病毒而言,早期排查非常關鍵。
廣州日報:十幾年做一件事,并且逐漸背離你曾經的研究方向,有沒有過后悔?
宋冬林:我可以發揮專長,這也是我個人事業的方向吧。