通常來說，病毒沒有自我複製的（de）能力，不能在環境中長時間存在。然（rán）而，新型冠狀病毒大（dà）大突破了（le）這一傳統的認知。

今年 1 月，日（rì）本京都府立醫科大學的研究人員稱，奧密克戎毒株能夠在塑料表麵存活 8 天之久（jiǔ）。前（qián）不久，複旦大學基礎醫學部（bù）科研團隊有類似的研（yán）究發現：22 攝氏度下，新冠（guàn）毒株能（néng）夠在不鏽鋼和塑料袋（dài）表麵保持 3 天的活性，在無紡布表麵維持 1 天的活性；4 攝氏度的低（dī）溫下，新冠毒株可在不鏽鋼表麵維持（chí） 9 天的傳染力，在無紡布和塑（sù）料袋表麵維持 12 天。而且，近期已發生了多起疑似由快遞、外賣導致的新冠傳播事（shì）件。

因此，材料表麵的抗病毒處理是一（yī）個值得研究的問題。例如，服裝作為人類的第二（èr）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（miàn）料來製作服裝，將在一定程度上阻止病毒和細菌（jun1）的傳播。

近日，清華大學天津高端裝備研究院的功能高分子首席專家李景燁研究員帶領團隊，利用電子束（shù）接枝改性技術，開（kāi）發了一種能夠廣譜消（xiāo）殺新型冠狀病（bìng）毒（dú）等包膜類病毒及各種細菌的抗病毒抗菌功能（néng）紡織麵料，將其（qí）用於個人服裝及家（jiā）居紡織（zhī）用（yòng）品的製作，有望助力新冠疫情抗（kàng）擊行動早日迎來最終的（de）勝利，為健康中國戰略目（mù）標添磚加瓦。

 

值得（dé）一提的是，該團隊 3 月還拿到了中國最高級別生物安全實驗室的權威（wēi）檢測報告，證實（shí）其電子束接枝技術能（néng）夠有效對抗新冠原始毒株與奧密克戎毒株。根據國際公認（rèn）的抗病毒（dú）紡織品標準，抗病毒率（lǜ）超過 99% 可以稱（chēng）為有效；檢測結果（guǒ）顯示，他們所製備的抗病毒抗菌紡織品（pǐn）對於新冠病毒（dú）達（dá）到了 99.89% 的抗（kàng）病毒率，完全符合國際標準的要求。

據（jù）悉（xī），在此之（zhī）前，研（yán）究人員還（hái）針對流感病毒 H3N2 以及常見的金黃色葡萄球菌、大腸杆（gǎn）菌和白色念珠菌等微生物開展了測試工作，並（bìng）取得了理想的效果。

借用 “果木嫁接”概念，實現安全性、耐（nài）用性和廣譜（pǔ）抗菌三大（dà）特征

與傳統的麵（miàn）料（liào）功能（néng）性改造方法（fǎ）不同，該團（tuán）隊采用電子束接枝改（gǎi）性技術來完成（chéng）抗病毒（dú）抗（kàng）菌（jun1）的功能處理，其關鍵在於讓纖（xiān）維大分子與功能分子之（zhī）間完全形成牢固的共價鍵鏈接。

這裏的高分子（zǐ）化學術（shù）語“接枝改性”，其實是借用了（le）園藝學中（zhōng）的“果木嫁接（jiē）”概念（niàn）。通過果木嫁接技術（shù），人們可以把兩個品種不同（tóng）的植株結合起來，獲得新的優勢互補植株；而（ér）接枝改性就是（shì）在分（fèn）子層麵（miàn）進行果木嫁接，先利用電子束來切開（kāi）纖維素大分子，再將若幹個（gè）功能分子枝（zhī）杈“武裝”到（dào）這個纖維素（sù）大分子上。

該團隊表示，其提（tí）出的（de）電子（zǐ）束接枝改性技術具有安全性、耐用性（xìng）和廣譜抗菌三個特（tè）征。

首先，安全（quán）性不僅是抗菌抗病毒材料使用的大前提，也是實現耐用和廣譜抗菌兩方麵的重要前提，因此（cǐ）最受研究（jiū）人員（yuán）關注。他們將抗（kàng）菌抗病毒分子與主幹分子通過共（gòng）價鍵完全結合在一起，形成了分子（zǐ）層（céng）麵的複合紡（fǎng）織麵料，使得功能分子不會在洗滌過程中從纖維素大分子上脫落下來，也幾乎（hū）不會進（jìn）入（rù）人體。同時，這也是以傳統技術路線製備的抗菌抗病毒材料難以解（jiě）決的問（wèn）題之一。

其次是耐用性，由於抗菌抗病毒功能分子與纖維素大分子融為一體（tǐ），直至整個大（dà）分子徹底分解才（cái）會（huì）脫落下來，該電子束接枝（zhī）改性紡（fǎng）織麵（miàn）料洗 150 次還能保（bǎo）持原有性能，大大超過了（le）工業上對抗菌紡織品耐洗 50 次的（de）要求（qiú）。

 

最後是廣譜抗菌方麵。作為一（yī）種包膜病毒，新（xīn）型冠（guàn）狀病毒由蛋白質突刺、包膜（mó）與遺傳（chuán）物質三部分（fèn）構成，隻要（yào）破壞其中任一結構，就可使該病毒失去傳染力。這項技術的作用（yòng）機製是破壞（huài）包膜，不會因（yīn）蛋白質突刺和遺傳物質變化而被影（yǐng）響，因此可以殺死各類新型（xíng）冠狀病毒毒株。

另外，從（cóng）原理上看，這項技術對各種有包膜的病毒和有細胞膜的（de）細菌等都是有效的，最新出現的猴痘病毒以及令人聞之色變的埃博（bó）拉（lā）病毒均屬（shǔ）於包膜類病毒。

始於 20 年研（yán）究積累，選中季銨鹽為功能分子開展研究

據了解，李景燁研究員從 20 年前在日本早稻田大學做博士後期間起，就開始從事高分子材料接（jiē）枝改性研究，把這項技術與紡織品領（lǐng）域的應用相結合也有 13 年左右的研究積累。2014 年，他曾帶領團隊利用接枝（zhī）技術（shù）進行抗菌紡織品的研究，並花了兩三年時間把接枝技術所製（zhì）備（bèi）功能紡織品的安全（quán）性、耐用性和廣譜性這三大特點驗證了一（yī）遍。然而，由於市場對於抗菌產品的接（jiē）受度（dù）不（bú）高，且電子束接枝技術和相應設備在紡織行業沒有應用先（xiān）例，他們在這一年的研究沒有能夠走到最後（hòu）。

2020 年（nián）新冠疫情開始後，該團隊再次將目光放到抗病毒這（zhè）件（jiàn）事上。但當時大家對新（xīn）型冠狀病毒的認識都不夠深入、對新型（xíng）冠狀病毒傳播方式的認識也不全麵，他們這時采取的還是持續關注和（hé）學（xué）習的態度。

隨著新（xīn）冠疫情的持（chí）續，研究人員逐漸明確了新型冠狀（zhuàng）病毒（dú）等包膜病毒的（de）特性，決定將其在抗菌紡織品方麵的技術（shù）經（jīng）驗轉到抗病毒紡織品方麵。在（zài）與多方接觸及交流後，最終他們通過清華大學天津高端裝備研究（jiū）院找到了對這項研究感興趣的合作方，並確定以市場化方式來開展此次（cì）合作研究（jiū）。

 

圖 | 抗病毒（dú）棉布現場中試實驗情況（kuàng）

研（yán）究過程中，該團隊發現，抗菌和抗病毒之間還是有一定的差異，抗病毒難（nán）度要比抗菌大一些，尤其（qí）是（shì）新型冠狀病毒。因此，他們（men）選擇再次回到基礎，從消毒學的角度學習和篩選抗病毒分子結構，並基於季銨鹽型消毒劑重新設計同時達到（dào）消毒（dú）要求（qiú）和滿足接枝改性技術要（yào）求的分子結構。

對此，李景燁研究（jiū）員表示，他們（men）之所以選中季銨鹽型消毒（dú）劑，一方麵是因為季銨鹽（yán）安全穩定，沒有刺激性，另一方麵是因為季銨鹽的化學結構豐富，且不（bú）同結構具有的特性也不同。

據悉（xī），研究人員在設計出一係列季銨鹽功能分子結（jié）構後，從中篩選了具有潛在高效抗病毒性能（néng）的結（jié）構。接著才開始進行相應功能分（fèn）子紡織品的接枝研究。

現可（kě）用於個（gè）人、醫院及酒店的紡織用品中，下（xià）一（yī）個目（mù）標是包裝材料

目前，該團隊將（jiāng）電子束接枝抗病毒抗菌紡織品推進到了麵料功能化階段（duàn），後續想將麵料做成衣服、毛巾和床單被罩等實用產（chǎn）品，還需進一步與企業開展落地和推廣合作。這一過程中並不比技術研發容易，清華大學天津高端裝備研究院的產（chǎn）學研（yán）一（yī）體化優勢在該研究中起到很大的作用。

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（qiú）的新冠疫情中，兒童和老人更需要得到保護。為（wéi）此，研究人員對廣東、浙江和福建等中國各大童裝生（shēng）產基地作了充分詳盡的市場（chǎng）調研，並（bìng）與深圳童裝（zhuāng）行業裏的頭部上市公司進行了充（chōng）分的討論和溝（gōu）通，這不僅給他們的研（yán）發提供了有效（xiào）的（de）針對性（xìng）思（sī）路，而且（qiě）大大增（zēng）強了團隊的信心。

此外，該團隊介紹，除個人與家庭用的紡織品外，其研究（jiū）成（chéng）果還能在醫院和酒店等特定場所中發揮極大作用。

一是醫院所用的專業紡織品，如病員（yuán）服、病房的床單被罩以（yǐ）及醫護人員（yuán）的白大褂等。該團隊所提出（chū）的抗病毒電子束接枝（zhī）改性技術不但能夠滿足醫院在（zài）抗（kàng）菌（jun1）方麵的需求，還可以（yǐ）填補其在院內紡織品（pǐn）方（fāng）麵防控新型冠狀（zhuàng）病毒的空白。

二是（shì）酒店的布草，如毛巾和床單、被套等。疫情下，人員出（chū）入頻繁的酒店（diàn）對（duì）於布草的更換與消（xiāo）毒有比較大的需求。如果在這類場所中大量（liàng）使（shǐ）用廣譜抗菌抗病毒（dú）的紡織品，那麽可以更大程度地保護入住人（rén）員的（de）安全，同時還減輕了酒店後續的消毒壓力。

李景燁

研究員稱，基本上（shàng），這（zhè）項（xiàng）技術可以對大多數天然及国产精品免费福利的有機（jī）高分子（zǐ）材料進行功能處理，從（cóng）而賦予其表（biǎo）麵抗（kàng）病毒抗菌的性能，包括絕（jué）大多數材質（zhì）的紡織品、皮革、塑料、木（mù）材等。不（bú）過，這超出了他（tā）們（men）一（yī）個技術（shù）團隊所能了解的範圍，需要（yào）跟（gēn）各行各業感興趣的合作者一起來開（kāi）拓。

下一步，該團隊打算將其抗（kàng）病毒接枝改（gǎi）性技術用於塑料袋等產品包裝材料上，以進一步幫助（zhù）阻斷新（xīn）冠疫情（qíng）的傳播。需要注意的是，與（yǔ）紡（fǎng）織（zhī）品不同，包裝材（cái）料通（tōng）常是一次性使用，無（wú）需具備耐用性，但應（yīng）當在成本進（jìn）行一定的控製。

另外，李景燁研究員表（biǎo）示，電子束接枝是一個通用的技術，除（chú）抗菌抗病毒紡（fǎng）織品以外，其在紡織品領（lǐng）域還有應用麵更廣（guǎng）、社（shè）會價值更大、經濟性也更顯著的研究方向。這也是他們更長遠的工作計（jì）劃。