通常來說，病（bìng）毒沒有自我複製的能力，不能在環境中長時間存在。然而，新型冠狀病毒大大突破了這一傳統的認知。

今年（nián） 1 月（yuè），日本京都府立醫科大學的研究（jiū）人員稱，奧密克戎毒株能夠（gòu）在塑料表麵存活 8 天之久（jiǔ）。前不（bú）久，複旦大學（xué）基礎醫學部科研團（tuán）隊有類（lèi）似的研究發現：22 攝氏度下，新冠毒株能夠在不鏽鋼和塑料袋表麵保持 3 天的（de）活性，在無紡布表麵維持 1 天的活性；4 攝（shè）氏度的低溫下，新冠毒株可在不鏽鋼表麵維持 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（yǐ）發生了多起疑似由快遞、外賣導致的新冠傳播事件。

因此，材（cái）料表麵的抗病毒處理（lǐ）是一個值（zhí）得研究（jiū）的問題。例如，服裝作為人類的第二皮（pí）膚，很容（róng）易（yì）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（jun1）功能（néng）的紡織麵料來製作（zuò）服裝（zhuāng），將在一定程度上阻止病毒和細菌的傳播。

近日（rì），清華大學天津高端裝備研究院（yuàn）的功能高分子首席專家李景燁研究員帶（dài）領團隊（duì），利用（yòng）電子束（shù）接枝改性技術，開發了（le）一種能夠廣譜消殺新型冠狀病毒等包膜類病毒及各種細菌的抗（kàng）病毒抗菌功能紡織麵料，將其用（yòng）於個人服裝及家居紡織（zhī）用品（pǐn）的製作，有望助力新冠疫情抗擊行動早日（rì）迎來最終的勝利，為健康中國戰（zhàn）略目標添磚加瓦。

 

值得一（yī）提的是，該團隊（duì） 3 月還拿到了中國最高級（jí）別生（shēng）物安全實驗室的權（quán）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（yǔ）奧密克戎毒（dú）株。根據國際公認的抗病毒紡織品標準，抗病毒率超（chāo）過 99% 可以稱為有效；檢測結果顯（xiǎn）示，他（tā）們所製備的抗病毒抗菌紡織品對於新冠病毒達到了 99.89% 的抗（kàng）病毒（dú）率，完全符合國際（jì）標準的（de）要求。

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、大腸（cháng）杆（gǎn）菌和白色念珠（zhū）菌等微生物開（kāi）展了測試工作，並取得了理想的效果。

借用 “果木嫁接”概念，實現安全（quán）性、耐用性和廣（guǎng）譜抗菌三大（dà）特征

與傳統的麵（miàn）料功能性（xìng）改造方法不同，該團隊采用電子束接枝改性技術來完成抗病毒抗菌的（de）功能處理，其關鍵在於讓纖維大分子與功能分子之（zhī）間完全形成（chéng）牢固的共價鍵（jiàn）鏈接。

這裏的高分子化學術語“接枝（zhī）改性”，其（qí）實是借用了園藝學中的“果木嫁接（jiē）”概念。通過果木嫁接技術，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；而接枝改（gǎi）性就（jiù）是在分子（zǐ）層麵進（jìn）行果木嫁接（jiē），先利用電子束來切開（kāi）纖維素大分子，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（duì）表示，其提出的電（diàn）子束接枝改性技術具（jù）有安全性、耐用性和廣譜抗菌三個特征。

首先，安全性不僅（jǐn）是（shì）抗菌抗病毒材料使用（yòng）的大前提，也是實現耐用和（hé）廣譜抗菌兩方麵的重要前提，因此最（zuì）受研究人員關注。他們將抗（kàng）菌抗病毒分（fèn）子與主幹分子通過共價（jià）鍵完全結（jié）合在一起，形成了分子層麵的複合紡織麵料，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，也幾乎不會進入人體。同時，這也是（shì）以傳統技術路線製備的抗菌抗病毒材料難以解決的問題之一。

其次是（shì）耐用性，由於（yú）抗菌（jun1）抗病毒功能分子與纖維（wéi）素大（dà）分子融為一體，直（zhí）至整個大分子徹底分（fèn）解才會脫落下來，該（gāi）電子束接枝改性紡織麵料洗 150 次還能保持原有性能，大大超過了工業上對抗菌紡織品耐洗 50 次的要求。

 

最後是廣譜抗菌方麵。作為一種包膜病毒，新型冠狀病毒由蛋白質突刺、包膜與遺傳物質三部分構成，隻要破壞其中任一結構，就可使該病毒（dú）失去（qù）傳染力。這項技術的作用機製是破壞包膜，不會因蛋白質突刺和遺傳物質變化而被影響，因此（cǐ）可以殺死各（gè）類新型冠狀病毒（dú）毒株。

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

始於 20 年研究積累，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 年前在日本早稻田大學做博士後（hòu）期間起，就開始從事（shì）高分子材料接枝改性（xìng）研究，把這項技術與紡織品領域的應用相結合也有 13 年左右的研（yán）究（jiū）積累。2014 年，他曾帶領團隊（duì）利用接枝（zhī）技術進行抗菌紡織品的研究，並花了兩三年時間把（bǎ）接枝技術所（suǒ）製（zhì）備功能紡織品的安全性（xìng）、耐用性和廣譜性這三大特點驗證了一遍。然而，由於市場對（duì）於抗（kàng）菌產（chǎn）品（pǐn）的接（jiē）受度不（bú）高，且電子束接枝技術和（hé）相應設備在紡織行業沒有應用先（xiān）例，他們在這（zhè）一年的研究沒有能（néng）夠走到最後。

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

隨著新（xīn）冠疫（yì）情（qíng）的持續（xù），研究人員逐（zhú）漸明確了新型（xíng）冠狀病毒等包膜病毒的特性，決（jué）定將其在抗菌紡（fǎng）織品方麵（miàn）的技術經驗轉到抗病毒紡織品方麵。在與多方接觸及交流後，最終他們通過清華（huá）大學天津高端裝備研究院找到了（le）對這項研究感興趣的（de）合作方，並確定以市場化方式來開展此次合作研究。

 

圖 | 抗病毒棉布現場中試實驗情況

研究過程中，該團隊發現（xiàn），抗菌和抗病（bìng）毒之間還是有一定（dìng）的差異，抗病毒難度要比抗菌大一些，尤其是新型冠狀（zhuàng）病毒。因此，他們選（xuǎn）擇（zé）再次回到基礎，從消毒學的角度學習和篩（shāi）選抗病毒分（fèn）子（zǐ）結構，並基於季銨鹽型消（xiāo）毒劑重新（xīn）設計同時達到消毒要求和滿足接枝改性技術要求的分子結構。

對此（cǐ），李景燁研究員表示，他們之所以選中季（jì）銨鹽型消毒劑，一方麵是（shì）因（yīn）為季銨鹽（yán）安全（quán）穩定，沒有刺（cì）激性（xìng），另一方麵是因為季（jì）銨鹽的化學結構豐富，且不同結構具有的特性也不同。

據（jù）悉，研究人員在設計出一係列季銨（ǎn）鹽功能分子結構後，從中篩選（xuǎn）了具有潛（qián）在高效抗病毒性能的結構。接著才開始進行相應功能分子紡織品的接（jiē）枝研究。

現可用於個人、醫院及酒店的紡（fǎng）織用品中，下一個目標是包裝材（cái）料

目前，該團隊（duì）將電子束接枝抗病毒抗菌紡織品推（tuī）進到了麵（miàn）料功能化階（jiē）段，後續想將麵料做成衣服、毛巾和床單被罩等實用產品，還需進一步與企業開展（zhǎn）落地（dì）和推廣合作。這一過程中並不比技術研發容易，清（qīng）華大學天津高端裝備研究院的產學研一體化優勢在（zài）該研究中起到很大（dà）的作（zuò）用。

據了解，在與多（duō）家上（shàng）市企業接洽後，該團隊意（yì）識到（dào），在這場席卷全球的新冠疫情（qíng）中，兒童和老人更需要得到保護（hù）。為此，研（yán）究人員對廣東、浙江和福建等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（shì）公司進行（háng）了充（chōng）分（fèn）的討論和溝（gōu）通，這不僅給他（tā）們的研發提供了有效的針對性思路，而且大大增強了團（tuán）隊的信心。

此（cǐ）外，該團（tuán）隊介紹，除個人（rén）與家庭用的紡織品外，其研究成果還（hái）能在醫院和酒店（diàn）等特定場所中發揮極（jí）大作用。

一是醫院所用的專業紡織品，如病員服、病房（fáng）的床單被罩以及醫護人員的白大（dà）褂等。該團隊所提出的抗病（bìng）毒電子束接枝改性技術不但能夠滿足醫院在（zài）抗菌（jun1）方麵的需求，還（hái）可以填補其在院內紡織品方麵防控新型冠狀病（bìng）毒的空白（bái）。

二是酒店的布草，如毛（máo）巾和床（chuáng）單、被套等。疫情下，人員出入頻繁的酒店對於布（bù）草的更換與消毒有比較大的需求。如果在這類場所中大（dà）量使用廣譜抗菌抗病毒的紡織品，那麽可以更大程度地保護入住人員的（de）安全，同時還減輕了酒店後續的消毒壓力。

李景燁

研究（jiū）員稱，基本上，這項技（jì）術可以（yǐ）對大多（duō）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（néng）處（chù）理，從而賦予其表（biǎo）麵抗病毒（dú）抗菌的性能，包括絕大多（duō）數材質的紡織品、皮革、塑料、木材等（děng）。不（bú）過，這超出了他們一個技術（shù）團（tuán）隊（duì）所能了解的範圍，需要跟各行各業感興趣的合作者一起來（lái）開拓。

下一步，該（gāi）團隊打算將其抗病毒（dú）接枝改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（duàn）新冠疫情的傳播。需要注意的是，與紡織品不（bú）同，包裝（zhuāng）材料通常是一次性使用，無需具備耐用性，但應當在成本進行一定的控製。

另外，李景（jǐng）燁研究員表示（shì），電子束（shù）接枝是一個通（tōng）用的（de）技（jì）術，除抗菌抗病毒紡織品（pǐn）以外，其在（zài）紡織品領域還有應用麵更廣、社會價值更大、經（jīng）濟性也更顯著的研究方向。這也是他們更長遠的工作計劃。