Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206

Objective To understand the current status of construction and management of biosafety level-3 laboratories (BSLs-3) in China and provide evidence for public health policy-making. Methods The survey was conducted by using standard forms, the data collected were complied and analyzed. Results BSLs-3 were constructed or put into use in 40 institutions surveyed, The BSLs-3 which were put into formal use only accounted for 20%. The average construction fee of BSLs-3 was 6.464 million yuan RMB, and the average operation fee of the BSLs-3 was 384.75 thousand yuan RMB/year and the average maintenance fee was 225.7 thousand yuan RMB/year. The BSLs-3 were mainly used to detect 5 highly pathogenic microorganisms which frequently caused infectious diseases with high incidences in recent years. The main problems found in the construction and operation of BSLs-3 included the difficulty to pass the environment hazard evaluation and lack of operation fee. Conclusion The construction and management of BSLs-3 were standardized and legalized, but due to different construction condition and different understanding of related specifications, problems and difficulties still exist. It is suggested to strengthen the communication and cooperation among the related departments both at national level and local level to improve the construction and management of BSLs-3 in China.

Keywords:    Biosafety level-3 laboratory   Current status   Survey and analysis  

中国疾病预防控制中心, 北京 102206

收稿日期：2013-11-22

基金项目：卫生行业专项项目（No.201302006）

通讯作者：赵赤鸿，Tel：010-58900336，Email：zhaoch@chinacdc.cn；王子军，Tel：010-58900338，Email：zijunwang@sohu.com

目的 掌握我国生物安全三级（BSL-3）实验室建设与管理现况，为卫生行政部门制定政策提供依据。 方法 设计《全国生物安全三级实验室建设与管理工作概况调研表》，统一发放并由专人填写。对反馈信息进行整理和分析。 结果 72家调查对象中，除3家单位无建设BSL-3实验室计划外其余反馈调研表的40家单位处于BSL-3实验室建设及运行的不同阶段，其中实验室正式运行的仅占20%。已建成实验室平均建设费用为646.4万元，已运行实验室平均运行费用为38.475万元/年、维护费用为22.57万元/年。开展实验活动主要集中在近几年能引起多发高发传染性疾病的5种高致病性病原微生物。建设及运行过程中主要存在的困难为无法通过环评和运行经费不足。 结论 我国BSL-3实验室建设与管理已走上规范化、法制化道路，但由于各单位建设条件不同、对标准规范理解程度不同等原因，仍存在一定的问题和困难。建议国家及地方管理部门、建设单位加强沟通协调以逐步解决存在的问题，提升我国BSL-3实验室建设、管理的整体水平。

关键词:    生物安全三级实验室   发展现状   调查分析  

1 方法

1.1 调查对象

1.2 调查内容

1.3 调查方法

2 结果

2.1 BSL-3实验室建设的基本情况

2.2 BSL-3实验室建设或运行所处阶段及建设投入经费情况

2.3 已运行BSL-3实验室运行维护情况

2.4 已运行BSL-3实验室获得审批的实验活动

2.5 已建设BSL-3实验室人员配备情况

2.6 反馈调研表的BSL-3实验室在建设运行过程中存在的困难

3 讨论

近年来，随着病原微生物相关研究和新发、再发传染病监测检测需求的增加，生物安全三级(BSL-3)实验室的使用日益广泛，已建 成的BSL-3实验室在开展高致病性病原微生物实验活动中起到举足轻重的作用。由于工作需要，我国疾控系统、科研机构、高等院校、出入境检验检疫机构等部门都已建设或计划建设BSL-3实验室^[1]。我国BSL-3实验室建设从20世纪80年代起步，经历了SARS、高致病性禽流感等疫情考验，在国家的高度重视下，随着行业标准《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》(WS 233 2002)和国家标准《实验室生物安全通用要求》(GB 19489 2004,2008)、 《生物安全实验室建设技术规范》(GB 50346 2004,2011)的陆续颁布与修订，BSL-3实验室的管理也走上法制化、规范化和科学化的道路^[2-5]。

尽管各类标准、规范中有具体要求，但由于BSL-3实验室建设及管理的专业性强、风险高、难度大、投入多，各单位在建设和管理中对其理解和认识并不一致，导致实际工作中存在一定问题。为进一步掌握我国BSL-3实验室建设与管理现况，了解存在的问题和困难，本研究针对BSL-3实验室相关情况进行调研，并对调研结果进行整理和分析^[6]。

各省(自治区、直辖市)、计划单列市疾病预防控制中心及有关科研单位。

BSL-3实验室建设及管理现状，包括被调查单位是否建设或有计划建设BSL-3实验室，目前实验室建设所处阶段，运行维护方式及费用，人员配置及建设、使用、管理中面临的困难等内容。

根据调查内容设计《全国生物安全三级实验室建设与管理工作概况调研表》，面向全国72家调查单位统一发放并开展填表培训，各单位由专人填写。统一收集、核实反馈的调查表，对反馈信息进行录入、整理和分析。据了解自2012年11月21日调查截止后至文章发表前，部分实验室建设审批情况已有变化，但本结果仍以调查截止前情况为准。

此次调研共向72家单位发放调查表，其中43家单位反馈信息。43家单位中无建设BSL-3实验室计划的有3家，有计划但尚未建设BSL-3实验室的有10家，已建设的有30家包括BSL-3实验室22家，动物生物安全三级(ABSL-3)实验室2家及兼有BSL-3和ABSL-3实验室的6家。

从40家计划建设和已建设BSL-3实验室的单位所属机构来看，被调查的BSL-3实验室中疾控系统所占比例最多，为77.5%(31/40)，其余依次为科研机构10%(4/40)，出入境检验检疫机构5%(2/40)，医疗机构、教学机构及药品检疫机构各占2.5%(1/40)。

《病原微生物实验室生物安全管理条例》(中华人民共和国国务院令 第424号)^[7]要求新建、改建和扩建BSL-3实验室必须符合国家生物安全体系规划并依法履行有关审批手续。根据该条例规定，本研究对被调查实验室目前处于建设、审批、使用等不同阶段的情况进行了调研。结果显示(图1)，40家已建设或有计划建设的单位中，有建设规划而尚未开始建设的有10家，占25%(10/40)；处于环评、立项审批、实验室设计、建设招标或建筑结构建造等建设过程中的占12.5%(5/40)；已完成建设但尚需试运行、申请各项审批程序的占42.5%(17/40)，其中正在进行实验室设施检测的占10%(4/40)，处于试运行阶段或申请实验室认可的占15%(6/40)，正在申请实验室活动资格的占5%(2/40)，已建成但不符合国家现有标准正在改造中的占12.5%(5/40)；已正式运行的占20%(8/40)。

图1 BSL-3实验室建设或运行所处阶段
Figure 1 Construction and operation stages of BSLs-3

30家已建设BSL-3实验室的单位中，BSL-3实验室建设类型也有所不同。其中21家单位为新建BSL-3实验室，9家为在原有BSL-3实验室基础上进行改造。

此次调查结果显示，建设完成的实验室平均建筑面积为261.24 m²，其中最大的660 m²，最小的40 m²。核心工作间平均压力为-58 Pa，最大为-75 Pa，最小为-50 Pa。

BSL-3实验室平均建设费用为646.4万元，其中最高为2800万元，最低的为50万元。实验室建设费用与其核心工作间数目、建筑面积、实验室负压以及建设年代较晚等因素相关，如建设费用最低的实验室，一方面其面积最小且仅有1个核心工作间；另一方面该实验室为原有实验室基础上改造而成的。

此次调查的实验室中有8家已正常运行，其中1家使用频率约为250天/年，3家使用频率约为100天/年，4家低于50天/年。使用频率高的实验多为承担高致病性病原微生物科研项目及相关疾控任务的实验室。

运行维护费主要用于实验室空调、送排风、自控、水路、电气及污水处理等系统检修，初中高效过滤器、生物安全柜、高压灭菌器等设备检测或更换，实验耗材购买，以及人员和水、电、气、暖相关费用。已运行BSL-3实验室设施运行费用平均为38.475万元/年，其中最多的80万元，最少的7.8万元。运行费用也与实验室建筑面积、核心工作间数量、实验室使用频率及压力范围和梯度等多因素相关。

BSL-3实验室是一项构造复杂、技术性强的专业化工程；同时由于其中从事的实验活动都极具危险性，必须保证实验室使用过程不发生生物安全事故，故其设施日常维护显得尤为重要。调查显示，

实验室平均维护费用22.57万元/年，其中最多的50万元，最少的2.5万元。维护费用除受与运行费用相关的因素影响外，还与选择的运行维护方式有关。目前BSL-3实验室运行维护的方式主要有两种，一种是由本单位专门部门及人员负责运行维护，另一种是交由专业公司负责运行维护。填写该项的单位中属于第一种的有3家，属于第二种的有5家。从此次调研数据来看，采取第一种维护方式花费的平均费用为14.17万元/年，第二种为28.87万元/年，第二种方式费用较高。但由于维护费用受多因素影响，故比较两种维护方式所需费用的高低还需更多数据的支持。

已获得实验活动审批的实验室开展的实验活动涉及11种《人间传染的病原微生物名录》(卫科教发〔2006〕15号)(名录)中危害程度属于第一类和第二类的高致病性病原微生物，包括新疆出血热病毒、基孔肯雅病毒、高致病性禽流感病毒、艾滋病病毒、脊髓灰质炎病毒、狂犬病毒、SARS冠状病毒、炭疽芽孢杆菌、布鲁氏菌、结核分枝杆菌、鼠疫耶尔森菌，以及2种新发的尚未列入《名录》的甲型流行性感冒病毒H1N1亚型和新冠状病毒。主要集中在近几年能引起多发高发感染性疾病的高致病性禽流感病毒、甲型流行性感冒病毒H1N1亚型、艾滋病病毒、SARS冠状病毒及结核分枝杆菌等5种病原(从事某种病原实验活动单位的数量见表1)。

表1 已运行BSL-3实验室从事的病原实验活动情况
Table 1  Pathogens detected in BSLs-3

从事病原实验活动

数量(家)

能从事该活动的 实验室百分比(%)

高致病性禽流感病毒	7	87.57
结核分枝杆菌	5	62.50
艾滋病病毒	5	62.50
SARS冠状病毒	5	62.50
流感病毒H1N1亚型	4	50.00

BSL-3实验室的生物安全除了与设施、设备正常运转相关外，还与 “人”密切相关。由于实验室工作人员造成的生物安全事故不仅会导致实验人员感染，还可能造成环境污染及其他周围人群感染。因此实验室人员配置及管理显得更为重要^[8]。结果显示，实验室工作员中管理人员占21.74%、实验室硬件维护人员占8.7%、实验室操作人员占69.57%。人员职称情况为高级职称占39.13%、中级职称30.43%、初级职称26.09%，还有4.35%为洗消或废弃物处理人员；学历为硕士及以上人员占47.83%、学士占34.78%、大专占8.70%、中专及以下学历人员占8.70%。由于BSL-3实验室工作专业性强、要求高，故与普通实验室相比BSL-3实验室人员职称和学历都偏高。

如前所述，正式运行的实验室仅占20.0%，说明目前各单位在BSL-3实验室建设中还是存在一定的困难，故本研究针对此问题进行了调查。结果显示，无法通过环境评价和运行经费不足所占比例最高占24.0%；建设经费不足的占19.5%；已建实验室不满足现行国家标准的占12.5%；管理文件编写困难的占12.0%。被调查者认为存在的其他困难(8.0%)还包括地方政府对建设BSL-3实验室有所顾虑(图2)，支持力度小；不易找到能达到环评标准的建设地点、不易确定管理模式、不易找到合适的专业维护公司、开展实验的相关记录繁琐耗时等。

图2 BSL-3实验室建设或运行遇到困难
Figure 2 Problems in construction and operation of BSLs-3

此次调查中发现多数单位在BSL-3实验室建设和使用中遇到困难。如前所述，有约12.5%的单位虽已建成BSL-3实验室但因为不符合国家现有标准不能使用，其中部分正在改造中，还有部分由于不能通过环境评价或经费不足而被迫暂时搁置，造成很大浪费。目前存在的问题主要有：

(1)无法通过环境评价。《病原微生物实验室生物安全管理条例》(第424号令)和《生物安全实验室建设技术规范》(GB 50346 2011)都要求建设BSL-3实验室进行环境影响评价并经环境保护主管部门审批。 部分实验室由于选址距公共场所和居民区过近而无法通过。

(2)建设经费、运行维护经费不足。BSL-3实验室对建筑结构、围护结构、送排风系统及污水处理等要求高，故工程造价及运行维护费用也较高。43.5%的被调查单位认为建设或运行维护费用不足是主要困难之一。政府投入不够、建设前调研不充分是造成这一问题的主要原因。还存在建设过程中经费不够或建成后运行维护经费无法到位的情况，均造成很大的资源浪费。但这也提示我们BSL-3实验室建设是个系统工程，各地要坚持因地制宜、合理配置的原则，不要盲目建设BSL-3实验室。从此次调研结果来看，约一半BSL-3实验室的使用频率并不高。

(3)运行维护能力弱。BSL-3实验室设施、设备专业性强同时其运行具有高风险性，因此要求维护人员必须为专业技术人员并且需在出现问题时及时解决。已运行的实验室中，有3家单位由本单位人员负责运行维护，维护人员仅为1~2人。笔者认为，至少应有2名专业维护人员，在其中1人生病、出差等特殊情况下确保另1人能在岗。

(4)实验室人员配置原则偏差。调查发现，BSL-3实验室人员中高级职称、硕士以上学历人员所占比例均最高。该工作专业性强，对人员素质要求高是必要的。但需强调的是高职称、高学历不是进入BSL-3实验室工作的必备条件，高度责任心、重视生物安全、熟悉实验项目及个人防护操作、定期参加针对性培训也是必须具备的条件^[8]。

针对上述BSL-3实验室建设中存在的问题，笔者建议：

(1)加强BSL-3实验室相关法规、标准和规范的学习并对其中的生物安全问题开展深入研究。随着对实验室生物安全认识的提高、实验室生物安全管理体系的完善以及生物安全相关技术的进步，我国BSL-3实验室相关标准、规范也在及时修订和完善。《实验室生物安全通用要求》(GB 19489，2008)和《生物安全实验室建设技术规范》(GB 50346,2011)分别于2009年和2012年开始实施，要求新建实验室符合修订后要求，已建实验室按照新要求进行改造；目前《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》WS 233 2002也正在修订之中。这就要求实验室建设、管理和使用人员及时深入地学习并理解这些标准规范，并对排风HEPA过滤器原位消毒和检漏等新提出的、重要的生物安全问题加以研究，以适应实验室建设、管理和使用的需求^[9]。

(2)加强国产BSL-3实验室设备的研发和生产能力。目前大部分BSL-3实验室所安装的生物安全柜、通风空调系统以及污水处理系统等均为进口产品。虽然进口设备技术较国产成熟、质量更为可靠，但其维护、保修等售后服务存在流程多、不及时的缺点。并且从价格来看，进口产品及其维修费用要远远高于国产产品。故建议国家及地方政府鼓励国内BSL-3实验室设备生产企业加大研发力度、提高产品质量和售后服务水平。这一方面有利于我国生物安全实验室逐步摆脱依赖进口产品的现状，另一方面能降低BSL-3实验室运行维护费用，使运行维护经费有限的BSL-3实验室更顺利地运转。

(3)增强单位BSL-3实验室运行维护能力，并通过市场培育出更多具备专业能力的BSL-3实验室运行维护公司。BSL-3实验室运行存在一定的生物安全风险，故其运行维护环节显得尤为重要。建议BSL-3实验室至少有2名专业人员负责实验室运行维护，并对实验室其他人员定期进行正确操作设备的培训和考核，确保设施、设备良好运转。从国际及我国部分省市的经验来看，因为专业公司专业性强、人员有保障，故由其负责BSL-3实验室的运行维护是很好的选择。建议有相关专业背景的公司在提升专业能力的同时面向当地BSL-3实验室开展这类服务，提高我国BSL-3实验室整体运行维护能力。

(4)结合地区具体情况、因地制宜、统筹规划确定实验室建设规模及级别。一方面，鉴于 BSL-3实验室发挥的重大作用，如有必要地方政府应大力支持、加大资金投入确保其顺利建设和使用。另一方面，主管部门也应考虑区域合理性分布、建成后利用率等问题，以免造成重复建设和浪费。同时BSL-3实验室设计要科学合理，避免盲目追求规模。过大规模不利于提高实验室运行效率、保障实验室生物安全，也会造成建设与运行费用的浪费^[1,10-11]。

(5)开展部门与单位间的交流与合作，提高我国BSL-3实验室建设和管理的整体水平。建设和使用BSL-3实验室的单位涵盖卫生、农业、质检及高校等多领域，各领域的经验和教训有相似之处又各有不同，故应搭建多种交流平台加强实验室间的交流，来自不同部门和单位的人员共同探讨对BSL-3实验室相关规定的理解、建设及使用中遇到的技术问题、运行维护等大家普遍关心的问题，相互学习，取长补短，全面提升全国BSL-3实验室建设及管理水平。

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