通常來說，病毒沒（méi）有自我複（fù）製的能力，不能在環（huán）境中長時間（jiān）存在。然而，新（xīn）型冠狀病毒大大突破了這一傳統的認知。

今年 1 月，日本京都（dōu）府立醫科大學（xué）的研究人員稱，奧密克戎毒株能夠在塑料表麵存活 8 天之久。前不久，複旦大學基礎醫學部科（kē）研團隊（duì）有類似的（de）研究發現：22 攝氏度下，新冠毒株（zhū）能夠在不鏽（xiù）鋼和塑料袋表麵保持 3 天的活性（xìng），在無紡布表麵（miàn）維持 1 天的活性；4 攝氏度的低溫下，新冠（guàn）毒株可（kě）在不鏽鋼表麵維持 9 天的傳染力，在無紡布和塑料袋表麵維持 12 天。而且，近期已發生了多（duō）起疑似由快遞、外賣導致的新冠傳（chuán）播事件。

因（yīn）此，材料表麵的（de）抗病毒（dú）處理是一個值得研究的問題。例如，服裝作為人類的第二皮膚，很容易在暴露於某種微生物環境時攜帶到病毒和細菌，但又難以進（jìn）行有效且安全的消殺處理。若使用具有抗病毒抗菌功能的紡織麵料（liào）來製作服裝，將在一定程度上阻止（zhǐ）病毒和細菌的傳播。

近日，清華大學天津高端裝備（bèi）研究（jiū）院的功能高（gāo）分子首席專家李景燁研（yán）究員帶領（lǐng）團隊，利用電子束接枝改性技術，開發（fā）了一種能夠廣譜消殺新型冠狀病毒等包膜類病毒及各（gè）種細菌的抗病（bìng）毒抗菌功能紡（fǎng）織麵料，將其用於（yú）個人服裝（zhuāng）及家（jiā）居紡織（zhī）用品的製作，有望助力新冠疫情抗擊行動早日迎來最終的勝利，為健康中國（guó）戰略目標添磚加（jiā）瓦。

 

值得一提的是，該團隊 3 月還拿到了中國最（zuì）高級別生物安全實驗室的權威檢測報告，證實其電子束接枝技術能夠有效對抗新冠原始毒株與奧密（mì）克戎毒（dú）株。根據國際公認的抗病毒紡織品標準，抗病毒率超過 99% 可以稱為有效；檢測結果顯（xiǎn）示，他們所製備的抗病毒抗菌紡（fǎng）織（zhī）品對（duì）於新冠病毒達到了 99.89% 的抗病毒率，完全符合國際標準的要求（qiú）。

據悉，在此之前，研究人員還針對流感病毒 H3N2 以及常見的金黃色葡萄球菌（jun1）、大腸杆菌和白色念珠菌等微生物開展了測試（shì）工作，並取得了理想的效果。

借用 “果木嫁（jià）接”概念，實現（xiàn）安（ān）全性、耐用性和廣譜抗菌三大特征

與傳統（tǒng）的麵（miàn）料功能性改造方法不同（tóng），該團隊采用電（diàn）子束接枝改性（xìng）技術來完成抗（kàng）病毒抗菌的功（gōng）能處理，其關鍵在於讓纖維大分子（zǐ）與功能分子之間完全形成牢固的共（gòng）價鍵鏈接。

這裏的高分子化學術語“接枝改（gǎi）性”，其實是借用了園藝學中的“果木嫁接”概念。通過果木嫁接技術，人們可（kě）以把兩個品種不同的（de）植株結合起來，獲得新的優勢互補植株；而接枝改性就是在分子層麵進行（háng）果木嫁接，先利用電子束來切開纖維素大（dà）分（fèn）子，再將若幹個功能分子枝杈“武裝”到這個纖維素大分子上。

該團隊表（biǎo）示，其提出的電子束接枝改性技術具有安（ān）全性、耐用性和廣譜抗菌三個特征（zhēng）。

首先（xiān），安全性不僅是抗菌抗病毒材（cái）料（liào）使用的大前（qián）提，也是實現耐用（yòng）和廣譜（pǔ）抗菌兩方麵的重要前（qián）提，因此最受研究人員關注。他們將抗菌（jun1）抗病毒分子與主（zhǔ）幹分子通過共價鍵完（wán）全結合（hé）在一起，形（xíng）成了分（fèn）子層麵的複合紡（fǎng）織麵（miàn）料，使（shǐ）得功能分子（zǐ）不會在洗滌過程中從纖維素大分子上脫（tuō）落下來（lái），也幾乎不會（huì）進入人體。同時，這也是以傳統技術路線製備（bèi）的抗菌抗病毒材料難以解決的問題之一。

其次是耐用性，由於抗菌抗（kàng）病毒功（gōng）能分子與纖（xiān）維素（sù）大分子融為一體，直至（zhì）整個大（dà）分子徹底分解才會脫落下來，該電（diàn）子束接枝（zhī）改性紡織麵料洗 150 次還能保持原有性能（néng），大大超（chāo）過了工業上對抗菌紡織品耐洗 50 次的要（yào）求。

 

最後是廣譜抗菌方麵（miàn）。作為一種包膜病毒，新型冠狀（zhuàng）病毒由蛋白質突刺、包膜與遺傳物質三部分構成，隻（zhī）要破（pò）壞其中任一結構，就可使（shǐ）該（gāi）病毒失去傳染力。這（zhè）項技（jì）術的作用機製是破壞包膜，不會因（yīn）蛋白質突刺和遺傳物（wù）質變化（huà）而被影響，因此可以殺死各類新型冠狀病毒毒株。

另外，從原理上看，這項技術對各種有包膜的病毒和有細胞膜的細菌等都是有效的，最新出現的猴痘病毒以（yǐ）及（jí）令人聞之色（sè）變的埃博拉病毒均屬於包膜類病毒。

始於 20 年研究積（jī）累，選中季銨鹽為功能分子開展研究

據了（le）解，李景燁研究員從 20 年前在日本早稻田（tián）大學做博士（shì）後期間起，就開（kāi）始從事高分子材料接枝改性研究，把這項技術與紡織品領域的應用相結（jié）合也有 13 年（nián）左右的研究積累。2014 年，他（tā）曾帶領團隊利用接枝技術進行抗菌紡織品的研究，並花了兩三（sān）年（nián）時間把接枝技術所（suǒ）製備（bèi）功能紡織品的安（ān）全性、耐用（yòng）性和廣（guǎng）譜性這三大（dà）特點驗證了一遍。然而（ér），由於市場對於（yú）抗菌產品的接受度不高，且電子束接枝技術和相應設備在紡織行業沒有應（yīng）用先例，他們在這一（yī）年的研究沒有能夠走到最後。

2020 年新冠疫情開始後（hòu），該團隊再次將目光放到抗病毒這件事上（shàng）。但當時大家對新型冠狀病（bìng）毒的認識都不夠深入、對新型冠狀病毒傳播方（fāng）式的認識也不全麵，他們這時采取的還是持續關注和學習的態度。

隨著新冠疫情的持續，研究人員逐（zhú）漸明確了新（xīn）型冠狀病毒等包（bāo）膜病毒的特性，決定將其在抗菌紡織品（pǐn）方麵的技術經（jīng）驗轉到抗病毒紡織品方（fāng）麵。在（zài）與多（duō）方接觸及交流後，最終他們通過清華大學天津高端裝備研究院找到了對這項研究感興趣的合作方，並確（què）定以市場化方式來開展此次合（hé）作研究。

 

圖 | 抗病毒棉布現場中試實驗（yàn）情況

研究過程中，該團隊發現，抗菌和抗病毒之間（jiān）還是有一定的差異，抗（kàng）病毒難度要比抗菌大一些（xiē），尤其是新型冠狀病毒。因此，他們選擇再次回到基礎，從消毒學的角度學（xué）習和篩（shāi）選抗病毒分（fèn）子結構，並基於季銨鹽型（xíng）消毒劑重新設計同時達到消毒要求和滿足接枝改（gǎi）性技術要求的分子結構。

對此，李景燁研究員表示，他們之所以選中（zhōng）季銨鹽型消毒劑，一方麵是因為季銨鹽安全穩定，沒有刺激性（xìng），另（lìng）一方（fāng）麵是因為季銨鹽的化（huà）學結構豐富，且（qiě）不同結構具有的特性也不同。

據悉，研（yán）究（jiū）人員在設計出一係列季銨鹽功能分子結構後，從中篩選（xuǎn）了（le）具有潛在高效抗病毒性能的結構。接（jiē）著才開始進行相應功能分子紡織品的接枝研究。

現可用於（yú）個人、醫院及酒（jiǔ）店的紡織用品中，下一個目標是包裝材（cái）料（liào）

目（mù）前，該團隊將電子束（shù）接枝抗病毒抗（kàng）菌紡織品推進到了麵料功能化階（jiē）段，後續（xù）想將麵料做成衣（yī）服（fú）、毛巾和床單被罩等實用產品，還需進一步與企業（yè）開展落地和推廣合作。這一（yī）過程中並不比（bǐ）技術研發容易，清華大學天津高端裝備研究（jiū）院的產學（xué）研一（yī）體化優勢在該研究中（zhōng）起到很大的作用。

據了解，在與多家上市企業接洽後，該團隊意識到，在這場席卷全球的新冠疫情中，兒童和老人（rén）更需要得到保護。為此，研究（jiū）人員（yuán）對廣東（dōng）、浙江和福建等（děng）中國各大童裝生產基地作了充分詳盡的市場調研，並與深圳童裝行業裏的頭部上市公（gōng）司進行了（le）充分的（de）討論和溝通，這不僅（jǐn）給他（tā）們（men）的研發提（tí）供了有效（xiào）的針對性思路，而且大大增強了團隊的信心。

此外，該團隊（duì）介紹，除個人與家庭用的紡織品外，其（qí）研究成（chéng）果還能（néng）在醫院和（hé）酒店等特定（dìng）場（chǎng）所中發（fā）揮極大作用。

一是（shì）醫院所用的（de）專業紡織品，如病員服、病房的床單被罩以及醫護人員的白大褂等。該團隊所提出的抗病毒（dú）電子束接（jiē）枝改性技術不但能夠滿足醫院在抗菌方（fāng）麵的（de）需求，還可以（yǐ）填（tián）補其在院內（nèi）紡織品方麵（miàn）防控新型冠狀病毒的空白。

二是酒店的布草，如毛巾和床（chuáng）單、被套等。疫情下，人員出入頻繁的酒店對於布草的更換與消毒（dú）有比較大的需求。如果（guǒ）在這類場所中大量使用廣譜（pǔ）抗（kàng）菌抗（kàng）病毒的紡織品，那麽可以更（gèng）大程度地保護（hù）入住人員的安全（quán），同時還減輕了酒店後續的消毒壓力。

李（lǐ）景燁

研究員稱，基本上，這項技術可以對大多數天然及妖精影院的有機高分子材料進行功能處理，從而賦予其表麵抗病毒抗菌的性能，包括絕大多數材質的紡織（zhī）品、皮革（gé）、塑料、木材等。不過，這超出了（le）他們一個技術團隊所能了解的範圍，需要跟各行各業感興趣的合作者一起來開拓。

下一（yī）步，該團隊打算將其抗病毒接枝改性技術用（yòng）於塑料袋等產品包裝（zhuāng）材料上，以進一步（bù）幫助阻斷新（xīn）冠疫（yì）情的傳播。需（xū）要注意的是，與（yǔ）紡織品不同，包裝（zhuāng）材料通常是一次性使用，無需具備耐（nài）用性，但（dàn）應當在成本進行（háng）一定的控製。

另外（wài），李景（jǐng）燁研究員表示，電子束接枝是一個通用的技術，除（chú）抗菌抗病毒紡織品以外，其在紡織品（pǐn）領域還有（yǒu）應用（yòng）麵更（gèng）廣、社會價值更大、經濟性也更顯著的研究方向。這也是他們更長遠（yuǎn）的工作（zuò）計劃。