《生物安全导论》以生物安全为研究对象，从学科发展的视角，梳理了生物安全的发展历程，阐明国内外生物安全发展现状、存在的问题和发展趋势，结合《中华人民共和国生物安全法》的要求和具体案例，对各个方面的生物安全风险成因、影响因素、发展规律、预防控制措施和效果进行了分析，此处还阐述了新兴领域的生物安全挑战。《生物安全导论》共11章，主要内容包括：生物安全的概念、总体国家安全观与生物安全、我国和国际生物安全现状与发展、生物安全风险管理、人类健康与生物安全、动植物疫病与生物安全、实验室生物安全、生物技术与生物安全、生物资源与生物安全、生物入侵与生物安全、生物威胁与生物安全、特殊领域的生物安全、生物安全治理等。

**章 绪论
　　进入21世纪以后，以解析生命本质、不同技术交叉融合为主要特征的新一轮生物科技领域的变革，广泛地渗透到健康、军事、经济、安全等领域中，引发了国际社会的密切关注。而生物安全作为全球复杂政治经济生态体系中的重要环节，正以前 所未有的速度和规模影响着世界。席卷全球的新冠病毒给人类健康和经济社会发展带来了严重危害，也暴露出世界各国在公共卫生安全应急体制机制方面存在的不足；生命科技的复杂变化和广域的应用可能，使得已有的科技研发的组织方式、科技应用的监管模式发生变化，国家安全体系及国际关系面临严峻的挑战。新一轮生物科技变革及其与人类社会互动衍生出的生物安全问题，已逐渐触及人类安全观念，也给现代文明带来内源性危机或挑战。因此，全面提升国家生物安全能力、优化国家生物安全治理，不仅是世界各国的战略选择，也是对人类科技文明与政治文明的新探索。
　　**节 生物安全的定义及其演化
　　安全（safety）是指没有危险，人与生存环境和谐相处，互不伤害，不存在危险的隐患，是免除了使人感觉难受的损害风险的状态。《中华人民共和国生物安全法》对生物安全的定义，是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。biosafety与biosecurity都被称作生物安全，但是两者的概念明显不同，biosafety强调的是防止非故意引起的生物技术及微生物危害，biosecurity则是指主动地采取措施防止故意的行为，如窃取及滥用生物技术及微生物危险物质引起的生物危害（王子灿，2006）。随着生命科学的快速发展和人们对生命现象及生命过程的深入了解，由生物因子和生物技术引发的安全问题受到广泛关注，越来越多的内容被归入生物安全范畴，与此同时，生物安全的定义也不断得到拓展（刘万侠和曹先玉，2020），涵盖传染病与动植物疫情，生物技术研究、开发与应用，实验室生物安全，人类遗传资源与生物资源安全，外来物种入侵与生物多样性，微生物耐药，生物武器与生物恐怖威胁及其他相关的安全问题。本节重点阐述生物安全的定义及其演化。
　　学习目标
　　1．了解生物安全的定义及其演化；
　　2．了解生物安全的目的和意义；
　　3．了解生物安全的内涵和范围；
　　4．了解生物安全的现状和发展；
　　5．了解生物安全的问题和挑战。
　　一、生物安全定义的演化
　　传染病和生物武器一直是威胁人类安全的重要问题，早期生物安全的概念仅包含了这两方面的内容。20世纪以来，现代生物技术被广泛应用于医学、环境、工业、农业等领域，在造福人类社会的同时也带来了一些威胁人类健康和安全的负面影响，比如生物技术滥用或误用、微生物耐药的发生、生物恐怖事件等，生物安全的概念得到扩充并受到广泛关注（图1-1）。
　　图1-1　生物安全涵盖的内容
　　（一）生物安全问题的由来及演变
　　1．传染病的长期危害
　　传染病是人类*早遇到的生物安全问题，同时也是早期生物安全的主要内容之一（罗亚文，2020）。人类长期面临着疾病的侵袭，从某种意义上来说，人类的历史就是认识疾病、治疗疾病和消灭疾病的历史。20世纪70年代以来，全球新出现的传染病超300种，所有非正常死亡病例中有1/3与这些传染病相关，每年传染病导致的死亡人数高达1400万人（艾瑞克 乐华，2019）。人类历史上每一次重大传染病的流行，不仅直接影响人类的健康与生命，造成大量的人员死亡和伤残，还可能导致国家的衰落甚至文明的灭亡。例如，公元前430～前427年，希腊雅典发生的一场瘟疫造成1/4的军 队人员和城邦人口死亡，雅典霸权由此终结。全球化带来了更便利的人员、物品和信息的流通，以及更多的交流合作机会，促进了经济社会的发展，但同时也增加了传染病传播流行的风险，携带病原体的人群、宿主和媒介、货物及食物在世界各地的流动比以往任何时候都更频繁、更容易，传染病不再被限制在孤立的地理区域，开始了全球化传播。
　　2．生物武器与生物恐怖的威胁
　　与传染病类似，生物武器也是有着长久历史的重要生物安全问题。在史前时期，人类就已经将病原体作为武器用于捕猎和战斗，随后还将其应用于战争中（罗亚文，2020）。21世纪以来，生物恐怖活动多次出现。在“9 11”事件发生一周后，美国遭遇了生物恐怖袭击。2001年9月18日，5封装有炭疽芽孢杆菌的邮件分别被寄往美国广播公司、全国广播公司、纽约时报公司、哥伦比亚广播公司和位于佛罗里达州的一家媒体公司。2001年10月6日，美国两名民主党参议员分别收到了含有炭疽芽孢杆菌的邮件。此次炭疽邮件事件共造成5人死亡，22人感染（罗亚文，2020）。此后，生物恐怖活动作为生物安全的一个重要内容开始被重视。目前正在上演的第六次技术创新浪潮，放大了未来新型生物武器研发成功的可能性，而世界政治经济安全格局演变，则加速了生物战的现实冲突可能性。在此背景下，生物恐怖和生物武器威胁将可能长期存在，持续引发国际安全新“事态”、“势态”、“世态”与“时态”（王小粒，2020）。
　　3．生物技术的滥用和误用
　　以基因编辑、基因驱动、合成生物学为代表的前沿生物技术正处于飞速发展和变革中，这些技术通过促进疾病诊疗技术的发展和提高健康福祉来造福人类，同时也可能对人类的生存和发展造成一定的威胁。合成生物学技术可实现在病毒或细菌基因组上增加元件，带来了新的生物安全风险。利用合成生物学技术对天花病毒、脊髓灰质炎病毒的基因序列进行人工设计，有可能创造出高致病性病毒。到2020年，通过基因合成技术已能够实现对“已灭绝”的致病性病毒的“复活”。由于涉及对人类自身的改造、疾病的理解及对人类社会安全的影响，应对前沿生物技术所蕴含的安全威胁相对较难（薛杨和俞晗之，2020）。2018年，加拿大艾伯塔大学病毒学家戴维 埃文斯（David Evans）利用通过邮件订购获得的遗传基因片段成功合成了类似天花病毒的马痘病毒（Noyce et al.，2018）。通过人工改造的生物体与普通生物体相比可能具有生存优势，一旦发生逃逸，有可能凭借其增殖优势破坏原有的自然生态平衡，给当地生物多样性带来无法挽回的损失。
　　4．外来物种入侵
　　生物入侵作为全球性的环境问题，严重影响了入侵地的生态安全、经济发展及人类健康（万方浩等，2002；Ding et al.，2008）。我国多样化的气候环境和生境栖息地有利于绝大部分来自世界各地的外来物种尤其是入侵动植物生存并成功建立种群，通过进一步繁殖和扩散，*终成为入侵生物（闫小玲等，2014；王国欢等，2017）。随着我国社会经济发展、城市化进程的推进及国际贸易的拓展，外来入侵动植物的引入频次增高、传播速度加快、入侵进程提速（王从彦和刘丽萍，2021）。《2020中国生态环境状况公报》的数据显示：中国已发现660多种外来入侵物种，其中71种已被列入《中国外来入侵物种名单》。外来入侵动植物已对当地生态系统的健康与安全及社会的可持续发展造成了诸多不利影响（Wang et al.，2018，2020）。
　　5．生物遗传资源的流失
　　生物遗传资源包括植物、动物、微生物和人类遗传实体与信息资源，是人类赖以生存的重要物质基础，也是保障国家安全的重要战略资源（马一鸣等，2021）。发达国家长期重视对战略生物资源的收集和保存，已经建设了覆盖植物、动物、微生物、人类遗传资源样本和非生物材料的国家资源中心。近几十年来，发展中国家所遭受的由生物遗传资源流失带来的危害和损失在不断扩大。印度“姜黄”案、泰国“香米”案和我国的“银杏”案、“野生大豆”案的发生，在国内外产生了重大的影响。此外，在大数据时代，生物信息资源作为一种非实物化的资源，由于其可利用或具有潜在的利用价值，已经成为一种重要的战略性生物资源。世界各国重视生物信息采集和保存，实施了生物信息采集和保存计划，部分国家甚至采用“盗窃”方式来获取他国生物信息资源，这给我国的生物信息安全及国家安全都带来了威胁。
　　6．微生物耐药性
　　耐药性是指微生物、寄生虫、病媒等对药物的耐受能力，病原微生物出现耐药性会使药物治疗效果明显下降。抗生素在医疗救治和农业生产中的过度使用是微生物耐药性产生的根本原因，给人类健康带来了潜在风险。在食品链多个环节过度使用抗生素，将造成肉制品、水产品及水果、蔬菜等多种食品中细菌耐药性逐年增强。耐药菌通过“农场到餐桌”转移，定植在人体肠道中，不仅会增加感染控制的难度和成本，也会引起人体肠道菌群变化和免疫功能改变。食品贸易的全球化加剧了细菌耐药性的全球性传播。研究表明，抗生素的使用不当会加快抗生素耐药菌在大气、海洋和土壤中的传播。美国疾病预防控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）表示，美国每年因感染抗生素耐药菌而患病的超过200万人，导致约2.3万人死亡，如果不及时采取有效措施，抗生素耐药菌的不利影响将进一步扩大（Saharan et al.，2020；曹弘扬等，2022）。随着抗生素药物种类及数量的增多，耐药性问题将越来越突出，“超级耐药菌”的出现将导致临床上对此类微生物的感染无药可用。
　　7．实验室生物安全
　　历史上，实验室感染和泄漏事件曾多次发生，造成了巨大的损失，人类为此付出了沉重的代价。2019年8月，美国CDC以没有“完善的系统”来净化实验室的废水为理由，下令临时关闭德特里克堡（Fort Detrick）的美国陆军传染病医学研究所的生物安全实验室（Williams，2019）。自然界中，病原微生物可以通过食物、水、空气等媒介感染人类，而在实验室和医院等场所，职业暴露和意外暴露是其感染人类的主要途径，比如吸入、刺伤、割伤、接触等都是导致暴露的直接因素。因此，生物实验室必须按照国际指南、国家标准和规范进行设计与建造，以达到不同等级生物实验室的安全防护要求，同时还需建立严格的生物安全管理制度和专业化的人员队伍，以确保生物安全实验室的安全可靠运行（汪梅青，2020）。
　　8．其他领域的生物安全问题
　　随着科学技术的快速发展，其他新兴和特殊领域的生物安全问题也随之显现出来，包括网络生物安全、极端环境（冰川、冻土）、特殊领域（考古）、未知空间（深海、深空、深地）生物安全等。其中，网络生物安全旨在识别和缓解由生物和生物技术自动化的数字化所引发的对人类经济结构、网络安全秩序乃至国家生存安全等方面的风险。2015年，美国发生了历史上*大的医疗保健数据泄漏，该数据泄漏事件导致大约7880万个高度敏感的患者记录被盗。人们将面临冰川冻土融化，考古深入发掘，深海、深空、深地等领域资源深入开发和探索的局面，这些领域的环境往往具有特殊性，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射、封闭等*特的物理、化学和生态环境，其中可能存在给人类健康带来威胁的结构、代谢机制等方面*特的生物因子，因此有必要对这些特殊环境的生物安全风险做出评估，并就维护这些领域的生物安全提供相应措施和路径。
　　（二）生物安全的意义
　　随着全球化进程的加快、生物技术的进步及人们生活方式的改变，生物安全问题呈现出发展复杂化、影响国际化及危害极端化等特点，生物安全形势已从温和可控转向比较严峻的状态。2001年的炭疽邮件事件、2003年的严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome，SARS）（又称“非典”）疫情、2009年的全球H1N1大流行、2012年的中东呼吸综合征（Middle East respiratory syndrome，MERS）疫情、2014年的西非埃博拉疫情、2018年的尼帕疫情、2020年的全球新冠疫情、2022年的猴痘疫情，以及近年来陆续暴发的高致病性禽流感、非洲猪瘟等一系列传染病疫情使全球生物安全问题凸显出来