防生物危害學：保障生物安全的新學科

楊瑞馥

(軍事醫學研究院微生物流行病研究所，病原與生物安全國家重點實驗室，北京 100071)

2020年10月17日，中華人民共和國第十三屆全國人民代表大會常務委員會第二十二次會議通過了《中華人民共和國生物安全法》，該法將于2021年4月15日起施行[1]。

生物安全法中明確定義了“生物安全”，即指國家有效防范和應對危險生物因子及相關因素威脅，生物技術能夠穩定健康發展，人民生命健康和生態系統相對處于沒有危險和不受威脅的狀態，生物領域具備維護國家安全和持續發展的能力，并指出了生物安全領域的八大主要風險：(1)重大新發突發傳染病、動植物疫情；(2)研究、開發、應用生物技術；(3)實驗室生物安全；(4)生物資源和人類遺傳資源的安全；(5)外來物種入侵和生物多樣性的保護；(6)微生物耐藥；(7)生物恐怖襲擊和生物武器威脅；(8)其他導致生物安全問題的活動。

從上述定義可以看出，生物安全的風險(生物危害)是多元的，需要多學科融合和多部門合作，才能有效保障國家生物安全的能力建設。因此，本文在梳理生物安全相關的概念基礎上[2-3]，提出了發展“防生物危害學”(Science of anti-biothreat)這門新的綜合學科，以有效科學應對多元化的生物威脅。

1 生物安全相關的概念

生物安全(Biosafety)開始提出時，特指實驗室生物安全，即實施防護的原則、技術和操作措施，旨在預防與病原和毒素的意外暴露或事故導致的釋放。這一描述是世界衛生組織(WHO)對生物安全的標準定義[4-5]，主要是避免病原與人的接觸；而后由于轉基因作物的發展，又提出了一個生物安全(Biosecurity)的概念[6]，后來又外延至傳染病病原的惡意使用以及新發和突發疫情的威脅；即對潛在的危險生物劑或生物技術的無意、不適當、蓄意或惡意使用，包括開發、生產、儲存或使用生物武器以及新發和突發傳染病的暴發所造成的安全問題。這個概念強調了避免人接觸病原，即預防疾病的引入與播散所采取的所有措施。在軍控履約領域，Biosecurity翻譯為“生物安保”。上述兩種類型的生物安全概念，正在逐漸融合，往往用Biosafety泛指所有的生物安全。生物風險(Biorisk)也就是指Biosafety和Biosecurity所涉及所有導致生物安全問題的風險，即某個特定不利事件(如意外感染或未授權的進入、丟失、偷竊、轉移或故意釋放等)發生生物安全問題的概率和機會[7]。如發生故意以犯罪或恐怖為目的或無意(事故)導致的對人、動物、植物和環境的生物危害事實，則成為生物危害(Biothreat)，目前，這一概念也外延包括新發突發疫情的危害[8]。

生物恐怖(Bioterrorism)是指故意使用微生物導致敏感人群疾病或使用微生物毒素導致敏感人群中毒，威脅人類健康、引起社會的廣泛恐慌或威脅社會安全與安定以達到政治或信仰目的的行為[9-10]，生物恐怖是以平民為目標；而如果以軍事目標，應用生物武器完成軍事目的行動則屬于生物戰(Biowarfare)范疇，這種利用生物手段的犯罪行為稱為生物犯罪(Biocrime)[11]。

從上述概念的提出到內涵的演變，可以提示，我們對生物危害的認識逐漸從人類自身拓展到動物、植物和環境生態。無論是無意的生物事故還是有意的生物恐怖或生物戰，造成的生物危害是有一定規律可尋的。而研究和揭示各種生物危害的發生和發展規律，制定科學的應對策略是保障人民健康、社會安定和經濟穩定的重要基礎。

2 生物威脅分類

根據生物威脅的來源(國家行為、組織或社團行為、個體行為、意外事故、天然發生)和威脅的目標(針對國家、組織、社會群體或個體)不同，可以將生物威脅分為[11]：(1)國家對國家實施的生物威脅，如生物戰；(2)國家對組織、社會群體或個體的生物威脅，如南非種族時代的生物武器計劃，生物暗殺等；(3)組織或個體對國家的生物威脅，如奧姆真理教在日本實施的生物恐怖、2001年美國的炭疽白色粉末生物恐怖襲擊(Amerithrax)[12]；生物技術的繆用也會導致這一類的生物攻擊事件；(4)意外事故對社會群體的危害，如前蘇聯Sverdivosk炭疽芽孢泄露事故[13]和蘭州布魯氏菌疫苗株的泄露事故；(5)自然發生的威脅，如鼠疫、艾滋病、流感和COVID-19的全球大流行，以及一些地方性流行的傳染病(如SARS、霍亂、西尼羅病毒等)。

上述分類是以人類為危害對象的分類，針對動物、植物和環境的危害亦可采用同樣的分類手段。對于人為故意所致的生物危害，只要找到源頭，防控措施是比較容易落實的；而對于自然發生的生物危害[14]，如類似COVID-19傳染病的全球暴發、外來生物的入侵等，防控措施要隨著對危害規律的逐步、深入認識做出及時調整。

3 生物安全應對的學科發展需求

從歷史上發生的各種類型的生物戰或生物恐怖事件、生物事故、外生物入侵以及生物技術發展的潛在危害等來看，生物威脅呈現多樣性，危害的對象涉及人類、動物、植物和環境(生態)等。因此，目前只針對人類危害防治的“防生危害醫學”[15]一個學科來研究和應對所有的生物危害顯然是難以勝任，而“防生物危害學”這門新學科就能很好地涵蓋目前對復雜生物危害形勢的全面認識、科學梳理和應對措施的制定。

“防生物危害學”是一門研究多元化生物危害發生和發展規律，研究生物危害的識別(偵查、檢驗、鑒定和溯源)、危害消除、危害預防與控制的一門學科。這是一門交叉學科，涉及多個領域(醫學、農業、工業、海關、公安、法律、情報、政府有關部門和軍隊等)，不僅涉及科學研究，還涉及政策制定、法律完善。該學科的發展將為我國生物安全法的實施奠定高效和科學的保障。

該學科的研究范疇可以概括為5個字：即“偵”、“檢”、“消”、“防”和“治”。“偵”指偵查，是生物危害識別的重要內容，包括生物危害的技術識別，如各種報警設備的快速識別(生物氣溶膠報警器、遠程偵查報警器等)、情報偵查的預判、衛星圖像識別預警生態變化等；“檢”指檢驗、鑒定和溯源，包括各類現場快速檢測技術、對導致危害的生物病因鑒定及其源頭追溯的各類技術手段等；“消”指消除，包括對病原微生物的消毒，對外來生物的處置，對生物危害所致環境生態破壞的恢復等；“防”指預防，包括對人群和動物的疫苗接種，預防性服藥等，對植物、環境等危害的預防措施的實施等；“治”指治療和治理，包括對人類、動物和植物等生物傷害的有效治療，對環境生態破壞的科學治理等。

從本學科的跨領域和跨學科的特點，其研究的重點也因傷害對象不同而各有不同的內在規律和科學問題以及技術挑戰。需要不同領域的科學家、管理者、法律專家、信息專家等共同研討制定該學科的健康發展以構建保障我國生物安全的路線圖。

4 防生物危害學的發展建議

如上所述，防生物危害學是一門涉及多領域的交叉學科，建立發展這一新學科勢在必然。

第一,構建該學科的定義和范疇：組織不同學科專家共商防生物危害學這門新學科的定義、業務范疇、學科任務、研究內容與學科體系，形成共識，并給國務院學位委員會提出建議，由相關學科評議組聯合研討，確保這門保障國家生物安全新學科的有序健康發展。

第二,發展新學科和確定學科體系：組織相關學科專家，梳理防生物危害學發展的學科基礎與技術基礎，并編著相應的專著，作為相關專業大學生和/或研究生教材，納入本科和研究生教育體系，為生物安全領域人才儲備奠定基礎。在學科分類與代碼“中華人民共和國國家標準(GB/T 13745-2009)”中，只關注了“生物武器醫學防護學”，這門學科隸屬于“軍事醫學與特種醫學”學科下的“軍事醫學”。早在1991年軍事醫學科學院陳寧慶教授就主編了《生物武器防護醫學》，總結了該學科的歷史、發展與研究范疇[16]。隨著生物恐怖和生物意外事件的不斷發生，尤其是2001年的美國白色粉末生物恐怖襲擊事件后，使我們認識到生物危害不止于生物武器。因此，提出“防生物危害醫學”拓展了這門學科的定義與研究范疇，筆者于2008年主編了《防生物危害醫學》，梳理了這個新學科的定義與研究范疇，并作為相關方向的研究生教材[15]。如上所述，生物安全問題已上升為國家安全的重要組成部分，生物威脅的多元性及其應對措施的復雜性也對發展防生物危害學這門交叉學科提出了迫切需求，及時梳理這門新學科的歷史、發展、定義、研究范疇與應用領域對保障該學科服務于我國生物安全具有重要意義。

第三,保障生物安全能力建設和新學科發展的科研部署需頂層設計:在梳理保障我國生物安全的能力建設需求基礎上，組織相關研究院所和公司的科研力量，從策略研究、基礎研究到技術和產品發展，打造我國生物安全防御“偵”、“檢”、“消”、“防”和“治”的五種能力。

第四,建設國家生物安全保障和新學科發展的隊伍：加強生物安全保障能力的人才和應急處理兩支隊伍建設，并梳理兩支隊伍能力保障的科技支撐條件及管理措施。

總之，“防生物危害學”學科建設將促進我國生物安全能力保障的科研、人才隊伍建設以及“五種”能力技術裝備支撐等的發展，加強從學科交叉角度研究生物安全的共性規律和精準防控措施。這門新學科將為我國生物安全的管理、科研、應急處置、預防等全鏈條保障體系的建設做出積極貢獻。