生物攻擊包括使用細菌、毒素和病毒等生物制劑的多種多樣的攻擊形式。這些攻擊形式既包括單獨的生物犯罪活動,例如,用細菌污染沙拉吧、故意傳染HIV1病毒、使用胰島素注射殺人等,也包括一些資金雄厚、長期和國家秘密開展的研究和開發(fā)項目。這些項目可能旨在發(fā)展可部署的戰(zhàn)術或戰(zhàn)略武器(例如,美國、英國、蘇聯(lián)的生物武器項目)。
生物防御已經成為減輕生物制劑攻擊影響的措施的統(tǒng)稱。這些措施包括公共和專業(yè)教育、國家立法和病原體監(jiān)測、國際軍備控制條約和信任建立,以及旨在防止制造和部署生物武器或使用生物武器的情報收集。此外,生物防御措施還包括對生物攻擊的所有反應,如快速生物制劑診斷、緊急病人管理、有效和安全的醫(yī)學對策的應用以及對攻擊地點的補救。因此,生物防御是生命科學、人文科學和政治學等多個子專業(yè)的高度跨學科聯(lián)結。生物防御變得越來越復雜;我們認為,生物防御實際上太復雜了,任何一個人都無法理解它的所有方面。與此同時,生物防御活動和一般公共衛(wèi)生措施有相當大的重疊。因此,我們還認為,大多數(shù)公共衛(wèi)生專家可以為生物防御做出重大貢獻,反之亦然。
本著作(共兩卷)試圖以一種旨在對非專業(yè)人士和專家都具有吸引力的形式,提供生物防御中各種優(yōu)先事項的概述。本著作有意地加入了來自各個子專業(yè)的專家,希望進一步加強他們與讀者之間的溝通。第一卷首先概述了生物武器的發(fā)展及使用歷史,展示了之前在進攻研究和開發(fā)方面的成就和失敗。既然所有已知的國家支持的生物武器計劃最終在多年前都被終止,如果在今天不同的政治氣候下,采用當前科學方法進行這些計劃,這些計劃的組織方式和成效會不會不同?隨后的章節(jié)討論了合成生物學、大數(shù)據(jù)分析和CRISPRCas9等新技術是否可能被用于邪惡目的,以及涉及這些技術的攻擊性活動是否被不擴散條約所涵蓋。第二卷概述了最常與生物防御活動有關的生物制劑。其他章節(jié)介紹了抗菌和抗病毒治療與診斷發(fā)展的現(xiàn)狀。本著作的最后一章提醒人們,生物防御也包括保護非人類目標免受攻擊,這一事實在討論直接針對人類的武器時往往被淹沒。
當然,即使是一部兩卷的著作也不能涵蓋生物防御的所有方面,每一章只代表了該章作者的主觀評估,而不是整個領域的共識觀點(如果存在這樣的觀點)。然而,我們?yōu)槟軌蛘埖饺绱硕鄻踊闹髡叨械阶院,這些作者們的觀點表明生物防御確實是一個非常重要的領域,我們將這些觀點匯聚成集,條理清晰地展現(xiàn)給讀者,對此我們的心情是熱切而激動的,也希望讀者在閱讀此書時能夠與我們產生共鳴。
Varanasi, IndiaSunit K. Singh
Frederick, MD, USAJens H. Kuhn
目錄
第1章生物武器的發(fā)展及使用1
1.1引言1
1.2生物戰(zhàn)1
1.3生物戰(zhàn)古代歷史3
1.4生物戰(zhàn)現(xiàn)代歷史4
1.4.1一戰(zhàn)至二戰(zhàn)期間的生物戰(zhàn)項目5
1.4.2冷戰(zhàn)和冷戰(zhàn)后時期的生物戰(zhàn)計劃6
1.5不使用生物武器的合理解釋9
1.6生物恐怖10
1.6.1奧修教11
1.6.2奧姆真理教11
1.6.3炭疽郵件12
1.6.4圣戰(zhàn)組織13
1.7結論14
參考文獻16
第2章生物不擴散的全球協(xié)作及其局限性20
2.1受國際法約束21
2.1.1日內瓦議定書21
2.1.2禁止生物武器公約21
2.1.3生物多樣性公約23
2.1.4遺傳資源獲取以及公正公平分享其利用所產生惠益的名古屋議定書23
2.1.5世衛(wèi)組織天花病毒研究咨詢委員會24
2.1.6聯(lián)合國安全理事會第1540號決議25
2.2不受國際法約束25
2.2.1澳大利亞集團25
2.2.2全球衛(wèi)生安全倡議26
2.2.3防止大規(guī)模殺傷性武器和材料擴散的全球伙伴關系28
2.2.4歐盟化生放核中心29
2.2.5全球衛(wèi)生安全議程29
2.3結論31
參考文獻32
第3章生物監(jiān)測在生物防御中的作用35
3.1引言35
3.2生物監(jiān)測的目的、目標和過程37
3.2.1目標和目的37
3.2.2生物監(jiān)測過程37
3.3理論支撐41
3.4生物監(jiān)測數(shù)據(jù)的計算機分析方法41
3.5總結及對未來的指導意義42
參考文獻45
第4章生物防御領域互信與信息透明度53
4.1引言53
4.2信任建立措施55
4.3遵約評估58
4.4同行審查59
4.5執(zhí)行情況審查60
4.6機構參觀61
4.7結論63
參考文獻65
第5章法醫(yī)流行病學在生物攻擊(生物恐怖主義)偵測中的應用68
5.1引言68
5.2流行病學與衛(wèi)生部門的角色轉變70
5.2.1衛(wèi)生部門角色的轉變70
5.2.2經典的流行病學70
5.2.3生物攻擊的流行病學調查72
5.3法醫(yī)流行病學74
5.3.1法醫(yī)流行病學的歷史和法醫(yī)流行病學專家的職能74
5.3.2法醫(yī)流行病學方法75
5.3.3公共衛(wèi)生部門、法醫(yī)流行病學家和執(zhí)法部門的聯(lián)合調查76
5.3.4證據(jù)收集相關問題76
5.4標準食源性流行病暴發(fā)調查77
5.51984年的生物恐怖主義攻擊:奧修教79
5.5.1背景79
5.5.2奧修教與社區(qū)80
5.5.3爭議問題80
5.5.4控制沃斯科委員會的計劃81
5.5.5生物制劑81
5.5.6攻擊、目標和結果83
5.6公共衛(wèi)生部門的調查84
5.6.1疫情調查84
5.6.2流行病信息服務部調查85
5.6.3公共衛(wèi)生調查的措施、結果和結論86
5.7后續(xù)的刑事調查86
5.7.1刑事調查的結果87
5.7.2調查88
5.8奧修邪教調查的教訓90
5.8.1未來攻擊的風險92
5.9結論94
參考文獻97
第6章生物武器攻擊的補救102
6.1引言102
6.1.1補救措施都有哪些?103
6.1.2生物制劑與環(huán)境持久性105
6.2生物去污案例106
6.2.1美國2001年炭疽郵件事件106
6.2.2炭疽鼓補救案例107
6.2.32014年埃博拉:紐約和達拉斯的補救108
6.2.4大范圍攻擊的補救110
6.3生物去污/修復的政府政策和計劃110
6.3.1過去和當前的去污政策110
6.3.2聯(lián)邦指導和研究議程的現(xiàn)狀113
6.3.3科學現(xiàn)狀114
參考文獻117
第7章作為應急準備和應急響應組成部分的最高防護等級實驗室121
7.1引言121
7.2BSL4實驗室的獨特作用123
7.3BSL4實驗室運行的障礙125
7.4BSL4實驗室在應急準備中的作用127
7.4.1對能力建設和監(jiān)測的貢獻127
7.5最高防護等級實驗室在應急響應中的作用129
7.5.1學科專業(yè)知識和研究性治療130
7.5.2提升特設實驗室能力所需的物資和人力資源132
7.5.3BSL4支持機構中醫(yī)療項目的貢獻133
7.6未來建議134
參考文獻136
第8章感染預防和控制:一種生物防御措施143
8.1感染預防和控制143
8.1.1從業(yè)者143
8.1.2與衛(wèi)生部門的監(jiān)督和協(xié)調144
8.1.3內部部門間協(xié)調145
8.2隔離注意事項和個人防護裝備146
8.2.1個人防護裝備146
8.2.2標準預防措施147
8.2.3手部衛(wèi)生147
8.2.4接觸性預防措施148
8.2.5飛沫傳播的預防措施148
8.2.6空氣傳播的預防措施149
8.2.7整合或強化預防措施150
8.2.8訪客的隔離和個人防護裝備的合規(guī)性151
8.2.9停止隔離時的注意事項153
8.3患者安置和分組153
8.3.1患者安置153
8.3.2患者分組和工作人員分配154
8.4患者篩查和活動155
8.4.1急診科篩查和分診155
8.4.2院內病人運送156
8.4.3暴露后的應對156
8.5環(huán)境感染控制157
8.5.1清潔、消毒和滅菌157
8.5.2通風系統(tǒng)158
8.5.3環(huán)境服務159
8.5.4水159
8.5.5施工與改造160
8.6挑戰(zhàn)160
8.6.1利用率和支持率低160
8.6.2侵入性醫(yī)療干預161
8.6.3指南間的沖突162
8.7生物防御工作中的感染控制:回報最高,但關注最少162
參考文獻164
第9章高致病性微生物感染患者的臨床管理168
9.1引言168
9.2對可能需要嚴格隔離的HCID患者的初步處理169
9.3區(qū)域管理170
9.4支持治療171
9.5特定治療172
9.6尸體管理173
9.7個人防護裝備174
9.8去污與消毒176
9.9實際案例:德國埃博拉出血熱和拉沙熱177
9.10公共衛(wèi)生部門的作用178
9.11HCID大規(guī)模傷亡管理的特殊性:以以色列為例178
9.11.1峰值容量178
9.11.2分診179
9.11.3醫(yī)院事件指揮中心的部署180
9.11.4大規(guī)模傷亡管理中的隔離設施180
9.11.5增援資源181
9.11.6危機溝通182
9.11.7報告(內部和外部)183
9.11.8風險評估和風險降低183
9.11.9倫理困境184
參考文獻185
第10章鑄劍為犁:免疫調節(jié)研究和發(fā)展的持續(xù)威脅192
10.1引言192
10.2抗體規(guī)避194
10.2.1治療背景與動機194
10.2.2雙重用途風險196
10.2.3結論198
10.3癌癥的病毒治療199
10.3.1治療背景和動機199
10.3.2雙重用途問題200
10.3.3結論202
10.4免疫調節(jié)抗體202
10.4.1治療背景與動機202
10.4.2雙重用途204
10.5討論205
參考文獻214
第11章合成生物學:生物安保與生物安全影響223
11.1引言223
11.2合成生物學的生物安全考慮223
11.2.1確定新進展是否引起生物安全問題:帝國報告225
11.3合成生物學的安全問題226
參考文獻229
第12章CRISPR是一種安全威脅嗎?232
12.1引言232
12.2CRISPR的發(fā)展史233
12.3CRISPR研究現(xiàn)狀235
12.3.1糾治遺傳疾病235
12.3.2預防和治療癌癥236
12.3.3治療慢性病毒感染236
12.3.4授予作物和牲畜的抗病性和其他合意性狀236
12.3.5創(chuàng)建新的或改進已建立的疾病模型237
12.3.6優(yōu)化細胞功能237
12.4CRISPRCas9和基因驅動的前景和危險238
12.4.1治愈或根除疾病的潛力238
12.4.2倫理、安全和安保方面的問題239
12.5威脅評估243
參考文獻245
第13章生物防御領域的新興技術和賦能技術251
13.1引言251
13.1.1生物技術市場252
13.1.2生物技術的驅動力252
13.1.3生物技術的進展和生物安全的考慮254
13.2美國的生物防御需求256
13.2.1醫(yī)療對策257
13.2.2生物監(jiān)測259
13.2.3傳染性疾病的特征和建模261
13.2.4微生物法醫(yī)學264
13.3新興生物技術的創(chuàng)新應用實例265
13.3.1神經義肢265
13.3.2預測傳染病事件265
13.3.3敘利亞化學武器攻擊266
13.4利用生物技術進行生物防御的基本因素266
13.5結論269
參考文獻271
第14章生物防御醫(yī)療產品的監(jiān)管途徑282
14.1醫(yī)療對策的監(jiān)管框架282
14.2向公眾提供MCM的機制283
14.2.1研究性新藥申請與器械豁免(IND和IDE)283
14.2.2特定用途的市場準入(同意、許可證發(fā)放和批準)284
14.3結論性的思考292
參考文獻293
第15章大數(shù)據(jù)與生物防御:前景與陷阱295
15.1引言295
15.2什么是大數(shù)據(jù)?295
15.3什么是生物防御?297
15.4大數(shù)據(jù)與生物防御的交集297
15.4.1威脅意識和大數(shù)據(jù)299
15.4.2使用大數(shù)據(jù)提高威脅意識時的注意事項303
15.4.3監(jiān)視和檢測304
15.4.4使用大數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和檢測時的注意事項306
15.4.5關于將大數(shù)據(jù)/大數(shù)據(jù)分析用于生物防御需要考慮的
其他問題307
15.5總結309
參考文獻311
第16章用于生物防御的大數(shù)據(jù)和人工智能:以基因組學為基礎的避免
技術突襲的方法316
16.1引言316
16.2用于生物防御的大數(shù)據(jù)和基因組信息317
16.3人工智能用于生物防御320
16.3.1基因組信息的分析321
16.3.2利用元基因組學信息進行異常檢測322
16.3.3技術預測的人機協(xié)作322
16.4總結323
參考文獻324