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生物安全Bio-safety人为生物危险：生物战剂，生物恐怖--防御突发事件的应对BiologicalWeaponsandDefensesinWarfare复旦大学上海复旦大学生物安全防护实验室&医学分子病毒学教育部/卫生部重点实验室瞿涤本次讲解的内容：生物战的历史-结合实例讲解（鼠疫、天花、炭疽）“731”部队的罪行生物战防御的基本知识-微生物的分类-防御突发事件的应对思考题2010年上海世博会-全球性活动200个国家和国际组织参展展期半年每天参观人数预计40万参观总人数预计超过7000万人次将汇聚大量各国政要、知名人士、国内外游客-生物恐怖活动的对象危及国家的安全、人民的健康、国家的经济、国家的声誉如何应对？如何发挥作用？如何防护？生物安全的重要性生物安全生物危害Bio-safetyBiologicalhazards什么是生物安全？危险/risk:―theprobabilityofharm,injuryordisease‖危害/hazard:―arecognizedrisk‖安全/saft:―freefromrisk‖应该记住的日子:2001年10月5日改变对健康和安全威胁的认识需多方组合，准备和应对生物病原体的生物恐怖威胁B.anthracis,gramstainedspores2001年10月5日佛罗里达州美国媒体公司下属《太阳报》的一位编辑死于吸入性炭疽热10月17日美国国会参议院多数党领袖托马斯•达施勒于在国会主楼外告诉媒体，其办公室已有31人在呼吸道内检测出了炭疽杆菌，10月5-17日期间美国已发现有40多例炭疽感染者或携带者生物恐怖的防御炭疽杆菌天花病毒传播媒介“911”事件的警示•Terrorism/恐怖主义暴力？人体炸弹？•Bioterrorism/生物恐怖主义-高致病性微生物/毒素•Agroterrorism/农业恐怖主义-高致病性微生物•Cyberterrorism/计算机恐怖主义目的：造成社会的恐慌和混乱生物恐怖主义：使用生物制剂诱导人类、动物及植物疾病或导致其死亡。致病性微生物AnimalHumanPlantGodofPlague/瘟神生物战的历史古代–箭头涂抹动物粪便等毒物罗马帝国–将动物尸体放入敌人的水井-污染水源（直至十九世纪美国内战）1346–鞑靼人将因患鼠疫(plague，黑死病)死亡的尸体投入所围攻的卡法城（乌克兰港口城市），感染城内居民鼠蚤鼠疫耶尔森菌鼠疫杆菌在低温及有机体生存时间较长:-在脓痰中存活10～20天-尸体内可活数周至数月，-蚤粪中能存活1个月以上；-对光、热、干燥及一般消毒剂均敏感。-日光直射4～5小时即死，-加热55℃15’或100℃1’鉴别主要传播腺鼠疫淋巴结炎鼠蚤败血症型鼠疫全身性细菌感染鼠蚤肺鼠疫肺炎呼吸道皮肤鼠疫皮肤发黑坏死鼠蚤和搔痒死亡率40-60%防范鼠疫发生的重要性？跳蚤吸携带者血鼠疫杆菌在跳蚤肠道增殖增殖的细菌阻塞跳蚤肠道跳蚤叮咬，细菌入血感染鼠疫耶尔森菌•鼠蚤是自然携带者/naturalvector•哺乳类动物为宿主•-鼠,松鼠,花栗鼠,兔子,食肉动物等•-季节性与鼠类活动和鼠蚤繁殖情况有关。人间鼠疫多在6～9月,肺鼠疫多在10月以后流行鼠疫自然疫源地性疾病：世界上曾发生三次大流行第一次发生在公元6世纪（Justinian541AD），从地中海地区传入欧洲，死亡近1亿人；第二次发生在14世纪（blackdeath1346，英国），波及欧、亚、非，持续近300年；死亡率达欧洲人口的四分之一，留下的最大遗产-隔离检疫：在大流行的环境下，人们不断建立防疫意识。在米兰，在教堂内的人与外部隔离而未患鼠疫，米兰大主教提出了隔离方法，当时隔离时间由30日延长至40日，隔离检疫一语quarantinarea/quarantine，即40天之意。第三次是18世纪（1855，中国），传播32个国家；清代乾隆年间（1792—1793），中国数省流行鼠疫。云南赵州年轻诗人师道南，写下“鼠死行”，记载当时鼠疫流行的残酷状况：“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎；鼠死不几日，人死如圻堵。昼死人，莫问数，日色惨淡愁云护。三人行未十步多，忽死两人横截路。夜死人，不敢哭，疫鬼吐气灯摇数绿。须臾风起灯忽无，人鬼尸棺暗同屋。乌啼不断，犬泣时闻。人含鬼色，鬼夺人神。白日逢人多是鬼，黄昏遇鬼反疑人…‖。数日之后，诗人死于鼠疫鼠疫自然疫源地–鼠类滋生地，大城市？-进入疫区的医务人员，必须接种菌苗，两周后方能进入疫区。工作时必须着防护服，戴口罩、帽子、手套、眼镜、穿胶鞋及隔离衣。淋巴结肿大发热、呕吐皮下出血，黑色瘀斑—―黑死病”侵犯神经系统，抽筋患者死亡；或肿大的淋巴结破溃者可能存活鼠疫的症状感染部位切开大蒜敷于患部蟾蜍敷于患部十六世纪的医生在鼠疫流行中的防护Gen.JeffreyAmherst,inaletterdated16July1763,approvedtheplantospreadsmallpoxtoDelawareIndians.十八世纪–英军将smallpox(天花)患者使用过的毛毯和手绢散发和遗留给印第安人（北美总司令JeffreyAmherst勋爵批准使用天花来“消除”与之对抗的北美Delaware印地安人部落的敌对战斗力）Day3Day5Day7天花-死亡率~30%天花于1979年消灭，全世界已停止接种牛痘苗基于天花可能成为生物战剂，世界卫生组织（WorldHealthOrganization，WHO）正在考虑是否恢复牛痘苗的接种，有争议！如果恐怖分子不是使用飞机撞击，而是使用天花进行生物恐怖攻击，后果会怎么样？如果是天花生物袭击，影响将延续数月，导致约40万人生病，至少15万人死亡。——OsterholmMT,PostgraduateMedicine1999;106:121-9.第一次世界大战–德国曾使用霍乱菌和鼠疫菌试图引发传染病，用炭疽（anthrax）及马鼻疽杆菌(glanders)感染生畜并出口到俄国、罗马尼亚、美索波塔米亚和法国等地一战结束后，鉴于化学及生物武器的应用带来惨烈可怖的结果，各国通过外交努力以求限制生产和使用大规模杀伤和毁灭性武器。于是有了１９２５年多国签署的日内瓦条约：禁止在战争中使用窒息性毒气及其他毒剂以及细菌武器。但此条约并未触及对细菌武器的研制和储存，并且无国际间监督检查机制，而许多国家甚至还要求修改条款保留报复性使用的权力！签署此公约但仍进行细菌武器研制的国家有比利时、加拿大、法国、英国、意大利、荷兰、波兰、及前苏联。而美国直到１９７５年才签署该公约。炭疽杆菌G+菌，需氧-在有氧情况下形成芽孢-尸体焚烧“911”事件中的生物恐怖打开信件，细菌粉末散发人空气-气溶胶第二次世界大战期间（1933-45）日本７３１细菌战部队及研究所用战俘及中国平民进行细菌感染在中国的居民居住区投放生物武器石井四郎，日军731部队首脑第二次世界大战期间：活人细菌感染及解剖实验，不完全统计约有1万余中国人、朝鲜人、俄罗斯人、美国人、英国人被活生生进行细菌实验，最后无麻醉解剖至死。（炭疽、脑膜炎、伤寒、霍乱、鼠疫）二战结束后，石井四郎用其残杀万余人类生命得的细菌感染资料数据与美国总统杜鲁门进行交易，逃避了战争法庭的审判。部队日本“七三一部队”从1932年开始，以中国东北城市哈尔滨为基地，在11个城市进行过１２次大规模范围实行人活体细菌战试验，手段包括直接喷洒霍乱菌污染水源、飞机播撒释放携带实验室培养的含鼠疫杆菌的跳蚤，每次空袭播撒含菌跳蚤多达１千５百万只！１９４１年常德地区的细菌战试验，导致10,000以上中国人及日军自己部队人员约1700人伤亡。部队日本细菌部队概况731部队是述日本细菌部队的代称，有七大细菌战部队，分别是：日本东京的陆军军医学校细菌武器研究室哈尔滨关东军659部队，其设于哈尔滨平房区的本部称731部队长春的关东军100部队北京的北支甲1855部队南京的荣字1644部队广州的波字8604部队-器材供应课冈字9420部队（本部设于新加坡）对外称南方防疫给水部侵华日军731细菌部队遗址广州南京北京大连东北1942-43英国在苏格兰Gruinard群岛进行投掷含炭疽杆菌芽孢细菌弹试验造成了该岛严重污染，英政府后来耗费巨资及人力，用了280余吨的福尔吗林液及2000多吨海水进行消毒，从1979年一直进行到1987年才彻底清除该岛土壤的炭疽污染！1942年美国开始研制的进攻性生物武器，先后进行过炭疽、布氏杆菌细菌弹试验。由于生产环节的安全措施不利，造成多次泄漏污染，难以大规模生产，使得美军未能在二战中实施，尽管当时已装配了约５千枚含炭疽芽孢的细菌弹。-生物安全防护实验室1951-1953朝鲜战争期间，美国生物战研究开发计划得到发展，新建了具良好生物污染保护措施的得以大规模生产、储存及武器装配生产基地并于1954年正式生产。同时，相应的反生物战计划包括军队的防护生物武器袭击的疫苗、抗血清及抗生素生产也一并上马。直到1969-70年，美国总统尼克松签署了美国中止进攻性生物武器研究开发计划的总统令，研究计划严格地仅限于防御性范围，如针对生物武器袭击的诊断试剂、疫苗、及治疗药剂。所有的生物武器包括储备的制剂及投放设施在联邦政府农业部、卫生总署、以及阿肯色州、科罗拉多州、和马里兰州政府有关部门的主持监督下与以销毁。AnthraxpilotplantusedtoproducebillionsofanthraxsporesatFortDetrick,MarylandbeforetheUnitedStatesunilaterallyendedoffensiveBWresearchin1969.SporessenttoothermilitarysitesplacedinweaponsThebuildingisentirelyfreeofanthraxsporesandontheNationalRegisterofHistoricalPlaces.ToursfrequentlytakevisitorsthroughthisoldproductionfacilityTheeightballonemillionlitertestsphereatFortDetrick,Maryland.Animalsweretetheredwithinthespherewhileaerosolizedagentswereaerosolized.气溶胶实验1992–叶利钦承认原苏联制造生物战剂BIOPREPARAT领导由国防部直接控制，以民用生物工程研究机构为掩护进行活动。领导人为科学家身份出现的尤利.卡里宁将军，有５－６万受过良好教育和训练的科技人员，其总经费的８５％用于生物武器的研制和开发生产。保密程度甚至超过核武器研制部门。研究方向是应用基因工程生物技术改变增强致病菌的致病毒力、产生毒素的能力、对已知抗菌素的抵抗力、及在储存和气溶胶状态下的生存力，并研制了可由巡航导弹投放的设备。其甚至研究制备出新的嵌合体菌种，如天花和埃博拉病毒的杂交毒株！前苏联生产了约30余吨炭疽芽孢，20余吨天花病毒。据悉，其可进行天花和鼠疫的战略性细菌战攻击。70年代前苏联ＫＧＢ曾多次使用过由形似雨伞的刺杀装置发射致死性毒素蓖麻硷谋杀叛逃或旅居国外的持不同政见者。1979Serdlosk过滤系统障碍导致炭疽芽孢泄露，68人死于肺炭疽。1995–联合国特别检查委员会UNSCOM伊拉克炭疽芽孢、气性坏疽梭状杆菌芽孢２种细菌，肉毒杆菌毒素、蓖麻硷毒素等４种生物毒素，及５种病毒和１种霉菌2001–―9.11‖炭疽事件等1984年９月美国Oregon,Dalles镇发生的宗教极端分子在２个餐馆的沙拉台里播撒了沙门氏伤寒杆菌导致该镇751人患急性肠炎，其／中45人需入院治疗。目的:阻