中国缺少按药的时代已基本过去;全国人民奔小康,“十五”期间中国卫生事业发展的总目标是,使群众享有同小康水平相适应的医疗服务。SARS病毒肆虐中华大地的浩劫记忆犹新,然而实验室又三次逸出SARS病毒……。种种,对中国的医疗事业提出一个新的历史使命——创建“洁净医院”。
3月28日,WHO(世界卫生组织)将非典型肺炎命名为“冠状病毒严重呼吸系统综合症”,英文简称SARS,中国俗称“非典”。“非典”是一种新出现的传染性很强的病毒,通过空气飞沫和接触传染,有关实验必须在P3实验室(生物安全防护达三级标准)进行。依目前的科技水平,人类尚未找到彻底控制传播途径的办法。
北京人民医院4月5日接诊第1例“非典”患者,16天内93名医务人员被病毒感染,2人以身殉职(该院1918年建成,年门诊量130万人次,年急诊量6万人次,建国以来第一个被整体隔离、封闭的医院)。
造成此严重后果的原因:北京人民医院是一个综合三甲医院,却没有传染科,医院整体缺乏传染病的防治意识:高密度且不通风的就诊环境,不足500平方米急诊观察室(半封闭式天井─民用建筑中的术语为共享空间/“吹拔”)共看了8363个发烧病人;流程不合理,如果一个SARS疑似患者去诊断,要转一圈才能完成,转一圈不到100米距离,却污染了大半个门诊楼。严重交叉感染。
卫生部常务副部长高强2004年4月4日向七届人国人大常委会第八次会议报告建立健全突发公共卫生事件应急机制工作情况时说,造成非典疫情早期流行和蔓延的主要原因是我国公共卫生体系存在缺陷。
当人体在回顾“非典”一周年,暗自为2004年春天庆幸时,4月22日晚卫生部公布一条消息却打碎了人们的美好愿望:北京发现一例非典疑似病例。现已锁定疫源来自中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所形态实验室,出现“非典”病毒感染,详细原因在调查中。“非典”的重现,再次告诫,中国医疗卫生事业确实缺陷较大,坦诚讲:底子薄、需求大,总体水平不高(主要是指硬件环境和污染控制意识),政府宣传教育力度不够。
全国每年产生医疗临床垃圾65万吨,年排放医院废水4亿吨。除广州、杭州、大连等少数城市实行了集中处置和少部由医院进行简单焚烧处理外,多数城市的医疗垃圾被混入生活垃圾处理;
卫生部于2003年12月18日就下发通知,要求采取措施严防非典通过实验室感染扩散。从事非典病毒实验室研究人员一旦发现发热等症状应首先到传染病专科医院就诊,应主动说明自己有接触非典病毒的工作史,这些应属基本要求。
根据WHO估计,2003年SARS造成的经济损失全球超过300亿美元,主要是中国(含香港地区),其负面影响很难估算。根据国资委(中国国有资产监督委员会)信息中心统计,逾六成中国国家重点企业的生产经营活动受到了“非典”的不利影响,仅2003年5月末,产成品存货逾2300亿人民币,有100多个国家对中国公民限制入境直接影响我国对外承包工程和劳务工作业务。
中国各大部委,唯独卫生部没有本部的专业设计院,致使我国医院总体设计水平偏低,在计划经济时代就落后一块,在医院机构信息应用领域工作的既熟悉医疗又熟悉计算机IT的复合型高技术人员却是凤毛麟角。
21世纪,随着科学技术的进步,残疾防治已不只是看病吃药,不完全依赖医道、医术、医德;在很大程度上依赖现代高科技,几乎占有一半的要素。

一、病毒
病毒——不能单独生存的生物
自从有生命以来,地球上曾有过上亿种生物。现存生物至少有500万种(其中已获得命名者为140万种),生物分为:病毒界;原核生物界;真菌界;植物界;动物界。
人类和动物的传染性疾病大多由病毒引起。病毒粒子由核酸芯子和一个蛋白质外衣(衣壳)组成。病毒不能独立生活,缺乏完整的酶系统,一旦进入寄主的活细胞内,利用了该细胞的酶系统,就表现出自我复制等生命现象(在细胞内繁殖、遗传和变异),因此将病毒作为生物——不能单独生存,在专性细胞内寄生的生物;在活细胞外,病毒不表现出任何生物的特征。
病毒的体积微小,一般资料介绍尺寸为10nm~30mm(纳米);
已知最小的病毒是噬菌体,尺寸为10nm,其次是口蹄病毒,尺寸为20nm;
SARS病毒的尺寸大至为120nm~180;
细菌的尺寸为3~10μm,在空气中漂浮;
人的头发丝直径为80~120μm。
病毒是可以过滤的
1976年美国疾病控制中心(Centers for Disease Control,CDC)和世界卫生组织WHO调查刚果(金)致死率夺高的无名病毒,后命为《伊波拉》(Ebola)病毒——杨布库城附近的一条小河,叫做“伊波拉”。制作了简易“第四级病毒隔离实验室”——四野实验室,实际上是一个密封的手套箱,可以收在一个塑胶气囊里携带,塑胶气囊配备有一个抽报导唧筒,使气囊内部呈现负压状态,抽出的空气经过“高效率粒子过滤器”过滤病毒微小粒子。
美国疾病控制和预防中心CDC,在(美)Pall公司的资助下,对DV20级过滤器进行研究;能截流20~25nm(纳米)的B19病毒,1000个中只有不到1个可以通滤孔。如果串联使用DV20级过滤器,除掉病毒的效果会提高一倍,在第二个过滤器之后,20nm的病毒穿过机会就降到百万分之一。该过滤器呈圆柱形,使用海绵状的聚(偏)氟乙烯薄膜,加工成褶型。
浏览国际现状,随着病毒的变异,过滤技术不断创新。
根据美国环境科学与技术学会(Institute of Environmental Sciences & Technology,IEST)
推荐准则:洁净室内的微生物 Microorganismin Cleanrooms & RP-CC023,对洁净室中的微生物进行测试:
细菌典型直径为0.2~50μm(微米)
真菌(霉菌)通常测得直径尺寸>0.4μm(微米)
病毒,通常范围为0.01μm~0.1μm
一般资料都认为,洁净室中人散发的微生物(已附着于尘埃粒子上)尺寸为10~15μm(微米)
另外,据有关资料介绍:最新生物安全4级实验室Bio Safety Level 4(BSL 4)Laboratory气体向大气排放采用双级过滤器,第1级为高效过滤器,过滤粒子粒径为0.22μm;第2级为超高效过滤器,过滤粒子粒径为0.01μm。实际情况,与美国IEST推荐准则吻合,现有的超高效过滤器可以过滤病毒。
病毒来自“太空”
目前比较认同的说法,是病毒来自野生动物的传播和实验室的外逸。
2003年禽流感先后在欧洲数国和韩国肆虐,2004年年初日本和越南相继爆发了禽流感,造成上百万家禽染病死亡,12人因感染禽流感病毒而去世。根据日本动物卫生研究所分析确认,日本发生的高致病性禽流感的病毒类型与韩国等地发生的禽流感病毒类型一致,有关专家认为可能是候鸟病毒从韩国传到了日本。
西尼罗病毒主要由鸟类携带,经蚊子传染给人。
1999年,美国首次在纽约发现病毒感染者,随后病毒向全美扩散,疫情愈演愈烈。据美国疾病控制和预防中统计,2003年,美国45个州共有9300多人感染西尼罗病毒,死者达240人(达到SARS病毒的死亡率)。
西尼罗病毒的主要载体是一种库蚊,它有两个亚种:其中一种生存于地铁等地下环境,喜欢叮人但不叮鸟类;另一种亚种在地面上比较常见,更倾向于叮鸟类而不叮人。由于遗传的差异:北欧地区两个库蚊亚种间几乎没有杂交;南欧地区杂交蚊比例不足10%;在美国,40%以下的库蚊有两个亚种的杂交产物。杂交蚊种既叮人又叮鸟类,从而为西尼罗病毒从鸟类传染给人类提供载体。此外,欧洲人与西尼罗病毒“打交道”则已有数百年历史,而美国人此前接触西尼罗病毒较少,免疫能力低下。
基因工程的安全性问题
1990年正式启动了国际人类基因组计划(Human Genome Project ,HGP)——生命的“登月计划”,上千名科学家,历时10年,耗资数十亿美元,终于绘制成功人类基因组工作草图。
然而,关于重组DNA潜在危险性问题的争论,在基因工程还处于酝酿阶段时就已经开始,争论的焦点是提醒基因工程的杂种生物会从实验室逸出,在自然界造成难以控制的危害,有害的杂种细菌、病毒会在自然界不断增殖、变异,造成的危害比化学污染和放射性污染更严重。
随着有关应用重组DNA技术的正面报道的逐渐增多,人们的担忧渐渐淡薄。严酷的现实——病毒猖獗,禽流感、SARS、西尼罗病毒,此起彼伏,层出不穷,不能不引起人们的深思:
是病毒“谋杀”了人类,还是人类“侵犯”了病毒的世界?
SARS病毒的“逸出”。
造成实验室逸出SARS病毒的原因,无非是:
(1)SARS病毒变异,生物安全3级实验室不能满足要求。不到一年内新加坡、中国台湾、北京都出现实验室人员受到SARS病毒的感染;
(2)违规操作;
(3)管理规章有漏洞,配套保障设施不全。
受控环境
国际标准化组织ISO将通常使用的无菌室和无尘室,定义和归纳为“洁净室及相关受控环境”并制定相关标准,即ISO14644-1至ISO14644-12;以及相关生物安全规范ISO14698-1至ISO14698-3。电子工厂、制药厂、食品厂、洁净手术室、隔离病房、生物安全实验室均属“受控环境:
环境受控——涵盖室内外环境。
室外环境:通常称作环境保护(大气品质;水资源保护;生态环境平衡;三废处理——废水、废渣、废气。
室内环境:对工业,即满足生产要求的生产环境;对民用,室内空气品质。
我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数可达11.1万人,亚洲地区每年直接 死于空气污染的人大约有50万左右。疾病防治的概念已跳出医院的范畴,面向全社会。
生物芯片
一项将计算机芯片制作技术与生命科学研究相结合的新兴技术。
计算机芯片的本质上是对0和1这二个数字以各种方法工作进行速度高达每秒数十亿次的运行;而生物芯片的本质是进行生物信号的平行分析,它利用微点阵技术将成千上万的生物讯息密码集中到一小片固相基质上,从而使一些传统的生物学分析手段能够在尽量小的空间范围内,以尽快的速度完成。是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。从根本上改变目前生物学和生物技术的观点和效率。
禽流感
在一种鸡鸭等家禽间传播的传染性疾病,被国际兽疫局定为同类传染病,又称真性鸡瘟或欧洲鸡瘟。其致病病毒与人类流感病毒。病毒的糖蛋白有两种:一种叫血源素(HA),另一况HA分为H1~H15十五个不同的型别:NA分为N1~N9九个不同的型别。H5和H7是禽流感病毒的亚型毒株(以H5N1和N7N7为代表),引发高致病性禽流感(HPAI)。
l 1878年,禽流感在意大利首次爆发,人们开始认识这种传染病。
l 1994年5月墨西哥发现了低致病力H5N2禽流感的流行,1995年1月突然变成高致病办毒株,流行于普埃布拉州和克雷塔罗州,随后波及12个州。为控制疫情,淘汰了1800万只鸡,对1.3亿只鸡紧急接种疫苗,造成直接经济损失10亿美元。
l 1997年香港地区发生禽流感,有18人感染H5N1病毒,6人死亡,这是世界是首次发生人类因感染禽流感病毒而死亡的事件。
1999年香港发现了H9型病毒感染人类的案例,研究人员成功地分离出了感染病毒。
l 2003年4月,一名荷兰兽医因感染了H7型禽流感病毒死亡。
l 2004年1月15日越南有18人被证实感染了H5N1禽流感病毒,12人可能因感染禽流感病毒而去世。
禽流感病毒在干燥尘埃中可存活两周;
在4℃下可存数周,在冷冻的禽肉和骨髓中可存活10个月之久;对高温、紫外线、各种消毒药敏感,容易灭活,55℃状况下可加热1小时、60℃状况下加热10分钟就可被杀死,在70℃以上基本不能生存。
基因(gene)
是生物遗传信息的载体,几乎所有生物体的遗传信息都蕴藏在基因之中。地球上各种生物之间存在各种各样的差异,都因其基因不能所致。基因既是携带遗传信息的结构单位,同时也是控制遗传性状的功能单位。基因的化学本质是脱氧核酸,由脱氧核糖、磷酸和含氮碱组成。
基因工程的三大技术创新:
(1)重组DNA的核心技术——DNA分子的体外切割和连接技术,核酸内切限制酶作为体外切割的“手术刀”,连接酶作为DNA分子连接的“粘合剂”。
(2)使用基因分子克隆载体——病毒、嗜菌体载体、质粒分子。
(3)外源DNA片段与克隆载体分子重组而成为杂种DNA分子,寻找能够提供增殖条件的“复制工厂”——用大肠杆菌作为寄主细胞。
SARS疫源
SARS疫源扑溯迷离
广东地区从果子狸标本中分离的1株SARS样病毒进行了基因全序列测定分析显示与人类SARS病毒有99%以上同源性。
然而,中国农业大学(有近20年的病毒研究历史,拥有农业生物技术国家重点实验室)从7省市的65种动物的65种动物的732份采样中并没有找到SARS病毒,尤其是76分果子狸样本中间没有检测到SARS2种不同的结果,应该有二种不同的推理:
(1)广东的果子狸携带SARS病毒,而其它地区野生和家养果子狸不携带。正如美国的库蚊既叮人又叮鸟,传播西尼罗病毒而欧洲的同类库蚊只叮鸟不叮人。
(2)广东杀绝果子狸,不等于“万事大吉”,SARS的疫源仍需继续追踪。
生物技术
生物技术(生物工程)系用生物有机体或其组成部分,或其组成成分,形成新的技术手段、发展新产品和新工艺的一种技术体系,有目的,有计划,定向加工制造生物产品的一个新兴技术领域。
其有机体,包括微生物和动、植物,其组成部分包括器官、组织、细胞、细胞器;其组成成分包括DNA(脱氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)、蛋白质、多糖、抗体等。
生物技术主要包括含基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程以及由此衍生、发展而来的技术领域——代谢工程、抗体工程、转基因技术、基因治疗、反义药物、基因疫苗、基因芯片……
生物安全实验
“第四级”是在实验室里工作,生物安全分级的最高级,列入此类级数的多是具有高度危险或都不明的物质,有可能使操作的科学家染上致命疾病。处理“第四级病毒”,科学家须先受过严格的操作训练,并彻底了解病毒可能导致的原发与续发作用及实验室控制污染的安全设计。这些实验室操作人员都必须在有经验的科学家督导下工作,出入“第四级隔病毒实验室”的资格由实验室主任控管。
通常,这类的实验室都是由单独的一栋房子,如与其他单位同在一栋房子,也必须完全隔离。在“第四级隔离病毒实验室”工作,所有的工作人员均须穿上隔离衣,以维生设备供应氧气。实验室有特殊的设计,防止危险物质外泄。
——摘自《微生物与生物医学实验室安全手册》WHO和美国CDC联合编写。
70年代,诞生了第一代“货柜式相连”的实验室,是由不锈钢制成的一个个房间连接起来,每个房间门都只能由内向外开启,有钥匙(后改为磁卡)的人才能进入。进出的人都须先换隔离衣、拖鞋和手术用手套,在热压消毒后才能进去。
这是一种古老的“第四级隔离病毒实验室”。这是一种古老的“第四级隔离病毒实验室”,每一个“货柜均有1双长及腋下的手套。“货柜式相连”实验室使用不方便,实验花费时间较长。
70年代中期,卡尔.强森(Karl Johnson)设计了“隔离衣实验法”,采用全新的概念:需要隔离保护的不是实验室,而是操作人员。操作人员穿上类似太空服的隔离衣,戴上双层手套,用氧气管呼吸,实验室人员可以灵活操作。
随后,“隔离衣实验室”和“货柜式相连实验室”相融合产生了新一代L型“第四级隔离病毒实验室” ——长臂的房间是病毒实验室,短臂为实验动物室。人员进出都必须消毒,房间设计成负压状态,严防危险物质外泄,人员进出都必须消毒。
1983年,美国因研究爱滋病毒的迫切需要,“疾病控制中心”斥资兴建了新的“热实验室”比L型要大好几倍。设计人约瑟夫.麦科明——全世界最权威的伊波拉病毒、拉萨病毒专家之一。最早到非洲研究爱滋病,以分离出人类史上最古老的有滋病毒株闻名。
人员进入实验室前,首先检查热压消毒室使用的莱卡消毒剂、备份氧气贮量、废水储存系统。一切正常OK后,在安全检查栏上画押,然后刷磁卡、输入密码才能进入。进入实验室后,先脱光衣物换上隔离衣,检查氧气管系统,戴上第一双手套,检查无破洞后,再戴上系在隔离衣上的第二双手套,冲进热压消毒室进入程序消毒。
“热实验室”戴着面罩难以与同事沟通,合作默契十分重要,2小时后换班。