生物安全：理论与实践

本书围绕《中华人民共和国生物安全法》明确定义的生物安全的七个主要领域，系统、全面地介绍了生物安全相关的基础知识、法律法规以及实际案例等。全书共分为十一章，内容涵盖绪论、传染病、两用生物技术、生物实验室安全、生物遗传资源安全、生物入侵、微生物耐药、生物武器与生物恐怖、生物安全的国内治理、生物安全全球治理、案例研讨等多个方面。 本书由天津大学生物安全战略研究中心团队撰写，编写成员具有生物学和法学多种学科背景。本书具有较好的广度和深度，可读性较强，可作为生物安全相关专业，如生物、化学、计算机、管理学、法学等相关专业本科生和研究生的教材，也可供生物教师及科研人员参考。

张卫文，天津大学化工学院,生物化工和合成生物学特聘教授，博士生导师；天津大学合成微生物学实验室主任;教育部战略研究基地“天津大学生物安全战略研究中心”主任；教育部“合成生物学前沿科学中心”副主任；国家重点研发计划”合成生物学“重点专项首席科学家；天津市人民政府特聘专家。 主要研究方向，光合微生物的合成生物学，生物安全战略。 1996年博士毕业于中国科学院上海植物生理研究所。回国前在美国能源部西北太平洋国家实验室和亚利桑那州立大学生物设计研究所任职。现担任教育部第八届“科学技术委员会”委员，科技部重点研发计划“生物安全及关键技术”指南专家组成员。

第一章 绪论 001 第一节 生物安全概述 001 一、基本概念 001 二、生物安全的内容 002 三、生物安全特征 005 第二节 生物安全的发展历程与法律规制 006 一、生物安全的发展历程 006 二、生物安全领域法律规制 011 第三节 生物安全学的基本属性 020 一、生物安全学的学科任务、研究对象和学科基础 020 二、生物安全学教学实践 021 参考文献 023 第二章 传染病 025 第一节 人类历史上重要传染病事件 025 一、雅典瘟疫 025 二、鼠疫 026 三、天花 029 四、霍乱 030 五、流感 031 目　录 六、黄热病 031 七、疟疾 032 八、肺结核 032 九、流行性斑疹伤寒 033 十、脊髓灰质炎 033 十一、艾滋病 033 第二节 传染病防控体系 034 一、传染病传播途径及危害 034 二、当前面临的主要风险因素 035 三、传染病监测预警 036 四、传染病风险评估 038 五、传染病防控策略 040 第三节 公共卫生应急管理体系 042 一、传染病应急响应 042 二、不同国家公共卫生应急管理体系 044 第四节 传染病防控国际合作 049 一、世界卫生组织和世界动物卫生组织 049 二、国际组织制定主要条例及指导原则 052 三、国家和组织传染病防控的国际合作情况 055 第五节 展望 057 参考文献 058 第三章 两用生物技术 059 第一节 生物科技的发展历程概述 059 一、生物科技的发展概况 059 二、生物科技的研究领域与热点话题 066 三、生物科技研究的应用 067 四、生物科技研究的相关技术 068 五、核心生物技术的研发与应用 071 第二节 两用生物技术研究的界定 075 一、界定两用性研究的历史背景 075 二、两用性研究界定的意义与挑战 076 第三节 合成生物学的发展与研究进展 077 一、合成生物学的起源与内涵 077 二、合成生物学的应用 078 第四节 基因组编辑的发展与研究进展 079 一、基因组编辑的概念与内涵 079 二、基因组编辑的类型 080 三、基因组编辑的应用 081 第五节 基因驱动的发展与研究内容 082 一、基因驱动的概念与起源 082 二、基因驱动的类型 083 三、基因驱动的应用 084 第六节 两用生物技术的潜在风险 085 一、前沿生物技术的误用滥用风险不断涌现 085 二、前沿生物技术被武器化的风险加剧 086 三、两用生物技术引发的伦理学问题 088 参考文献 090 第四章 生物实验室安全 095 第一节 实验室生物安全概述 095 一、病原微生物实验室事故 095 二、病原微生物分类及实验室生物安全等级划分 097 三、生物安全实验室防护和操作规范 098 四、生物安全实验室关键设备 100 五、生物安全实验室管理体系 104 第二节 生物安全实验室的总体概况 104 一、我国生物安全实验室发展历程 105 二、西方国家生物安全实验室发展状况 106 三、我国生物安全实验室发展状况 107 四、生物安全实验室国际合作 107 第三节 生物安全实验室法律法规 109 一、《实验室生物安全手册》 109 二、《生物风险管理：实验室生物安保指南》 109 三、《感染性物质运输指南》 110 四、《世界动物卫生组织陆生动物卫生法典》 110 五、《陆生动物诊断试验和疫苗标准手册》 111 六、《关于动物医学研究两用技术的使用，风险识别、评估　　 和管理指导原则》 111 七、《医学实验室-安全要求》 112 八、各国生物安全实验室法律法规 112 第四节 生物安全实验室发展瓶颈及未来发展方向 115 参考文献 117 第五章 生物遗传资源安全 118 第一节 遗传资源的界定 118 一、国际条约对遗传资源的定义 118 二、有关国家对遗传资源的定义 118 三、我国对遗传资源的定义 119 第二节 遗传资源的类型、特点与重要性 119 一、遗传资源的类型与特点 119 二、保护遗传资源的战略意义 120 第三节 作物遗传资源的保护与利用现状 120 一、我国作物遗传资源概况 120 二、作物遗传资源的保存方法 121 三、作物遗传资源的利用 122 四、植物遗传资源管理与可持续农业 123 五、栽培物种的起源和作物多样性的地理分布 124 第四节 水生生物遗传资源保护与利用现状 130 一、水生生物遗传资源保护与利用概况 130 二、海洋遗传资源的保护 132 三、藻类推动海洋遗传资源可持续发展 136 第五节 野生动物资源的保护与利用现状 139 一、我国野生动物遗传资源概况 139 二、保护野生动物遗传资源的重要性 139 三、保护野生动物遗传资源的措施 140 参考文献 141 第六章 生物入侵 144 第一节 生物入侵概述 144 一、生物入侵的基本概念 144 二、生物入侵的研究历史与现状 145 三、生物入侵对我国经济、生态和社会的影响 148 四、生物入侵对全球经济的影响 148 第二节 入侵种的特征与入侵过程 149 一、入侵植物的生物学特征 149 二、入侵动物的生物学特征 151 三、入侵种的入侵过程 152 第三节 入侵种的种间关系 156 一、竞争 156 二、寄生/捕食 157 三、互利共生 158 四、入侵植物的化感作用 159 第四节 生物入侵的预防与控制 160 一、生物入侵的早期预警 160 二、外来种的口岸检疫 160 三、入侵生物的国内检疫 161 四、入侵生物的控制方法 162 五、生物入侵的基因组学 163 第五节 新兴传染病与生物入侵 164 一、共同点 165 二、有用的差异点：协同的机会 167 三、未来的研究方向 170 参考文献 171 第七章 微生物耐药 173 第一节 微生物耐药简介 173 一、微生物耐药的基本概念 173 二、微生物耐药的历史 173 三、抗生素研发的现状与困境 175 四、抗生素新药的开发前景 176 第二节 微生物耐药机制 176 一、抗生素的耐药性与持久性 176 二、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌 176 三、耐药性的来源 177 四、抵御抗生素的耐药机制 178 五、环境对微生物耐药的影响 181 六、微生物耐药的危害 184 第三节 微生物耐药现状及应对措施 186 一、全球微生物耐药现状 186 二、我国微生物耐药现状 189 三、世界卫生组织应对微生物耐药 191 参考文献 193 第八章 生物武器与生物恐怖 196 第一节 基本概念与特征 196 一、基本概念 196 二、生物武器的种类 197 三、生物恐怖袭击的特点 198 四、生物恐怖袭击的危害 198 五、医务人员应对生物恐怖袭击 199 第二节 生物战剂的类型与特点 200 一、潜在的生物战剂 200 二、新型生物武器威胁 207 第三节 生物军控和履约 208 一、生物军控及履约相关背景介绍 208 二、军控履约主要进程和重点事件 209 三、《科学家生物安全行为准则天津指南》的发展历程 210 参考文献 213 第九章 生物安全的国内治理 214 第一节 生物安全风险防控体系 215 一、国家生物安全工作协调机制 215 二、国家生物安全风险监测预警制度 216 三、国家生物安全信息共享制度 216 四、国家生物安全信息发布制度 216 五、国家生物安全名录和清单制度 216 六、国家生物安全标准制度 216 七、国家生物安全审查制度 217 八、国家生物安全应急制度 217 九、国家生物安全事件调查溯源制度 217 十、国家生物安全进出口准入制度 217 十一、境外重大生物安全事件应对制度 217 第二节 重点领域的生物安全治理 218 一、防控重大传染病疫情 218 二、生物技术研究、开发与应用安全 223 三、病原微生物实验室安全 224 四、人类遗传资源和生物资源安全 226 五、防范生物恐怖与生物武器 228 六、国家生物能力建设 229 第三节 违反《生物安全法》的法律责任 230 第四节 生物安全与科技伦理 231 一、科技伦理治理基本要求与原则 232 二、科技伦理治理社会组织体系 232 三、科技伦理审查和监管 233 四、科技伦理教育和宣传 233 参考文献 234 第十章 生物安全全球治理 235 第一节 全球生物安全风险 236 一、全球生物安全风险概述 236 二、生物安全风险管控的价值与原则 238 三、全球生物风险的管控机制 240 第二节 重要领域的全球治理 241 一、全球公共卫生安全 241 二、禁止生化武器 245 三、保护生物多样性 253 第三节 全球生物安全的软法治理 259 一、世界卫生组织 259 二、联合国教科文组织 259 三、世界动物卫生组织 260 四、红十字国际委员会（ICRC） 261 五、世界银行 261 六、国际风险管理理事会 261 第四节 美欧生物安全治理 262 一、美国 262 二、欧盟 265 参考文献 267 第十一章 案例研讨 268 第一节 DNA合成病毒研究 268 一、案例情景 268 二、识别及评估风险 269 三、利益攸关人应关切的问题 269 四、研究应遵循的价值与原则 270 五、管控风险的工具与机制 271 第二节 危险病原体研究 272 一、案例情景 272 二、识别与评估风险 273 三、利益攸关人应关切的问题 273 四、研究应遵循的价值与原则 276 五、管控风险的工具和机制 277 第三节 国际合作研究的风险管理 278 一、案例情形 278 二、识别与评估风险 279 三、利益攸关人应关切的问题 279 四、国际合作应遵循的价值与原则 279 五、管控风险的工具与机制 280 第四节 基因驱动应用 280 一、案例情形 281 二、识别与评估风险 281 三、利益关系人应关切的问题 282 四、研究应遵循的价值与原则 282 五、管控风险的工具与机制 283 第五节 人类遗传资源研究 284 一、案例情景 285 二、识别与评估风险 286 三、利益攸关人应关切的问题 286 四、研究应遵循的价值与原则 286 五、管控风险的工具与机制 287 参考文献 287 附录 288 附录一：《病原微生物实验室生物安全通用准则》相关要求 288 附录二：我国对危险病原体研究的规范性要求 291 附录三：我国对人类遗传资源管理的相关规定 293