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

今（jīn）年 1 月，日（rì）本京都府（fǔ）立醫（yī）科（kē）大學的研究人員稱，奧密克戎毒株能夠（gòu）在塑料表麵（miàn）存活 8 天之久。前（qián）不久，複旦大學基礎醫學部科研團隊（duì）有類似的研（yán）究發現：22 攝氏度下，新冠毒（dú）株能夠在不鏽鋼和塑料袋表麵保持 3 天的活性，在無紡布表麵維持 1 天的活性；4 攝氏度（dù）的低溫下，新冠毒株可在不鏽（xiù）鋼表麵維持 9 天的傳染力，在無紡布和塑料（liào）袋表麵維持 12 天（tiān）。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件。

因此，材料表麵的抗病毒處理是一個值得研究的問（wèn）題（tí）。例（lì）如，服裝作（zuò）為人類的第二皮膚，很容易在暴露於某種微生物環境時攜（xié）帶到病毒和細菌，但又（yòu）難以進行（háng）有效且安（ān）全的消殺處理。若使用具有抗病毒抗菌功能的紡（fǎng）織麵料來製作服裝，將在一定程度上阻（zǔ）止病毒和細菌的傳播。

近日，清華（huá）大學天津高端（duān）裝備研究（jiū）院的功能高分子首席專家李景燁研究員帶領團隊，利用（yòng）電子束（shù）接枝（zhī）改（gǎi）性技術，開發了一種能夠廣（guǎng）譜消殺新型冠狀病毒等包膜類（lèi）病毒及各種細（xì）菌的抗病毒（dú）抗菌功能紡織麵料，將其（qí）用於個（gè）人服裝及家居紡織用品（pǐn）的製作（zuò），有望（wàng）助力新冠疫情抗擊行（háng）動早（zǎo）日迎來最終的勝利，為健康中國戰略目（mù）標添磚加（jiā）瓦。

 

值得一提的是，該團隊 3 月還（hái）拿到了中國（guó）最（zuì）高級別（bié）生物安全實驗室的權威檢測報告，證實其（qí）電子束接枝技術（shù）能夠有效對抗新冠原始毒株與奧密克戎毒株。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（chēng）為有效；檢測結果顯（xiǎn）示，他們所製備的抗病毒抗菌紡織品對於（yú）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。

據悉，在此之前，研究人員還針對流（liú）感病毒 H3N2 以（yǐ）及常（cháng）見的金（jīn）黃色葡萄球菌、大（dà）腸杆菌和白色念珠菌等微生物開展了測試工作，並取得了理想的效果。

借用 “果木嫁接”概（gài）念，實（shí）現安（ān）全性、耐用性和廣譜（pǔ）抗菌三大特征

與傳統（tǒng）的麵料功能性改造方法不同，該（gāi）團隊采用電子束接枝改性技（jì）術（shù）來完成抗病毒抗菌的功能（néng）處理，其關鍵在於讓纖維大分子與功（gōng）能分（fèn）子之間完（wán）全形成牢固的共價鍵鏈接。

這裏（lǐ）的高分子化學術（shù）語“接枝改性”，其實（shí）是借用了園藝（yì）學中的“果木嫁接”概念。通過果（guǒ）木（mù）嫁接（jiē）技術，人們可以（yǐ）把兩個（gè）品（pǐn）種不同（tóng）的植株結合起來，獲得新的優勢互補植株；而接枝改性就是在分子層麵（miàn）進行果木嫁（jià）接，先利用電子束來切開纖維素大分子，再（zài）將若幹個功能分子枝杈“武裝”到這個纖維（wéi）素大分子上。

該團隊表示，其提出的（de）電子束接（jiē）枝改性技（jì）術具有安（ān）全性、耐用性和（hé）廣譜抗菌三個特征。

首先，安全性不僅是（shì）抗菌抗病毒材料使用的大前提，也是（shì）實（shí）現耐用和廣譜抗菌兩方麵的（de）重要前（qián）提，因此最受研究人員關注。他們將抗菌抗病毒分子與主幹分子通過共價（jià）鍵（jiàn）完全結合在一起，形成了分子層麵的複合（hé）紡織麵料，使得功能分子（zǐ）不會在洗（xǐ）滌過程中從纖維素大（dà）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（xiàn）製備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（yú）抗菌抗病毒功能分子與纖維素大分子融為一體（tǐ），直至整個大分子徹底分解才會脫落下來，該電子束接枝改性紡織麵料洗 150 次還能保（bǎo）持原有性能，大大超過了工業上對抗菌紡織（zhī）品（pǐn）耐洗 50 次（cì）的要求。

 

最後是廣譜抗菌方麵。作（zuò）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（zhì）三（sān）部分構成，隻要破壞其中任一結構，就（jiù）可使該病毒失去（qù）傳（chuán）染力。這項技術的作用機（jī）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，因此可以殺死各（gè）類新型冠狀病毒毒株（zhū）。

另外，從原理上看，這項技術對（duì）各種有包膜的病毒和有細胞膜的細菌（jun1）等都是有效的，最新出現（xiàn）的猴痘病毒以及令人（rén）聞之（zhī）色變的埃博拉病毒均屬於包膜類病毒。

始於 20 年研究積累，選中季銨鹽為功能分子開（kāi）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（gāo）分子材料接枝改性研究，把這項技術與（yǔ）紡織品領域的應用（yòng）相（xiàng）結（jié）合也有 13 年左右的研（yán）究積累（lèi）。2014 年，他曾帶領團隊利用接枝技術進（jìn）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）備功能紡織品的安全性、耐用性和廣譜性這三大（dà）特點驗證了一遍。然而，由於市場對於抗菌產品的接受度不高，且電子束接枝技術和相應（yīng）設備在紡織行業沒（méi）有應用先例，他們在這一年的研究沒有能夠走到最後。

2020 年新冠疫情開始後，該團隊再次將目光放到抗病毒這件（jiàn）事（shì）上。但當（dāng）時大家對新型冠狀病毒的認識都不夠深入、對新型冠（guàn）狀病毒傳播（bō）方式的認識也不全麵，他們這時采取的還是持續關注（zhù）和學習的（de）態（tài）度。

隨著新冠疫情的持續，研究人員逐漸明確了新型冠狀病毒等包膜病毒的特性，決定將其在抗菌紡織（zhī）品方麵的技（jì）術（shù）經驗轉到抗病毒紡（fǎng）織（zhī）品方麵。在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院找到了對這項研究感興（xìng）趣的合作方，並確定（dìng）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（kuàng）

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

對此，李景燁研究員表（biǎo）示，他們之所以選中季銨鹽（yán）型消毒（dú）劑，一方（fāng）麵是因為季銨鹽安全穩定，沒有刺激性，另一方麵是因為季銨鹽的化學結構豐富，且不同（tóng）結構具有（yǒu）的特性（xìng）也不同。

據悉，研究人員在設（shè）計出一係（xì）列（liè）季銨鹽功（gōng）能分子結構後，從中篩選（xuǎn）了具有潛在高效（xiào）抗病毒性能的結構。接（jiē）著才開始進行相應功能分子（zǐ）紡織品的（de）接枝研究。

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

目前（qián），該團隊將電子束接枝抗病毒抗菌紡織品推進到了麵料功（gōng）能化階段，後續想將麵料（liào）做成衣服、毛巾和床單被罩等實用產品（pǐn），還需進一步與企業開展落地和推廣合作。這一過（guò）程中並不比技（jì）術（shù）研發容易，清華大學天（tiān）津高端裝備研究院的產學研一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（jiē）洽後，該團隊意識到，在這場席卷全球的新冠疫情中，兒（ér）童和老人（rén）更需（xū）要得到保護。為此，研究（jiū）人員對廣東、浙江和福建等中國各大童（tóng）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司進行了充分的討論和溝通，這不（bú）僅給他們的研發提供了有效的針對性思路，而且大大增強了（le）團隊的（de）信心。

此外，該團隊介紹，除個人與家庭（tíng）用的紡織品外，其研究成果還能在醫院和酒店等特（tè）定場所中（zhōng）發揮極大（dà）作用。

一是醫院所（suǒ）用的專業紡織品，如病員服、病房的床單被（bèi）罩以及醫（yī）護人員的（de）白大褂等。該團隊所提出的抗病毒電子束接枝改性技術（shù）不（bú）但能夠滿足醫院在抗菌方麵的需求，還可以（yǐ）填補其在院內紡織品方麵防控新型冠狀病毒的空白。

二是酒店的布草（cǎo），如毛巾（jīn）和床（chuáng）單、被（bèi）套等。疫情下，人員出（chū）入頻繁的酒店對於布（bù）草的更換與消毒有比較大的需求（qiú）。如果在這類場所中大量使用廣譜抗菌抗病（bìng）毒的紡織品，那麽（me）可以更（gèng）大程度地保護入住人員的安全（quán），同時還減輕了酒（jiǔ）店後續的（de）消毒壓力。

李景（jǐng）燁

研究員稱，基本上，這項技術可以對大多數（shù）天然及合（hé）成的有機高分子材料進（jìn）行功能處理，從而賦予其表麵抗病毒抗菌的性能，包括絕（jué）大多數材質的紡織品、皮革、塑料、木材等。不過，這超出了他們一個技術團（tuán）隊所能（néng）了解的範圍，需要跟各行（háng）各業感興趣的合作者一起來（lái）開拓。

下一步，該團（tuán）隊打算將其抗病毒接枝（zhī）改性技術用於塑料袋等產品包裝（zhuāng）材料上，以進一步幫助阻斷新冠疫情的傳播。需要注意的是，與（yǔ）紡織品不同，包裝材料通常是一（yī）次性使用，無需（xū）具備耐用性，但（dàn）應（yīng）當（dāng）在成（chéng）本進（jìn）行（háng）一定的控製。

另外，李景（jǐng）燁研（yán）究（jiū）員表示，電子束接枝是（shì）一個通用的技術，除抗菌抗病毒紡織品以（yǐ）外，其（qí）在紡織品領域還有（yǒu）應用麵更廣（guǎng）、社會價（jià）值更大、經濟性也更顯著的研究方向。這也是（shì）他們更長遠的（de）工作計劃。