通（tōng）常來說，病毒沒有自（zì）我複製的能力，不能在環境（jìng）中長時間存在。然而，新型冠狀病毒大大突破了這一傳統的（de）認知。

今年 1 月，日本京都府立醫科大學的研究人員稱，奧密克戎（róng）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（bù）科（kē）研團隊有類（lèi）似的研究發現：22 攝氏度下（xià），新冠毒株能夠在不鏽鋼和塑料袋表麵保持（chí） 3 天的活性，在無紡布表（biǎo）麵維持 1 天的（de）活性；4 攝氏度的低溫下，新冠毒株可在不鏽鋼表麵維持 9 天的傳染力，在無（wú）紡布和塑料袋表麵維持 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件（jiàn）。

因此，材料表麵的抗病毒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（hěn）容易在暴露於（yú）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（qiě）安全的消殺處理（lǐ）。若使用具有抗病毒抗菌功能的紡織麵料來製作服裝，將在一定程度上阻止病毒和細菌的傳播。

近日，清華大學（xué）天津高端裝備研究（jiū）院的功能高分子首席專家李景燁研究員帶（dài）領團隊（duì），利（lì）用電子束接枝改性技術，開發了一（yī）種能夠（gòu）廣譜消殺新型冠狀病毒等包膜類（lèi）病毒及各種細菌的（de）抗病毒抗菌功能紡織麵料，將其用於個人服（fú）裝及家居紡織用品的製作，有望助（zhù）力新冠疫情抗擊行動早日迎來最終的勝（shèng）利（lì），為健康中國戰略目標添磚加（jiā）瓦。

 

值得一提的是，該團隊 3 月還拿（ná）到了中國最高級別生物安全實驗室（shì）的權威檢測報告，證實其電子（zǐ）束（shù）接枝技（jì）術能夠有（yǒu）效對抗新冠原始（shǐ）毒株與奧密克戎毒株。根據國際公（gōng）認的（de）抗病毒紡織品標準，抗病毒率超過 99% 可以稱為有效；檢測結果顯示，他們所製備的抗病毒抗菌紡（fǎng）織品對於新冠病毒達到了 99.89% 的（de）抗病毒率，完全符合國際標準的（de）要求。

據悉（xī），在此之前，研究人員還針對流感病（bìng）毒 H3N2 以及常見的金黃色葡萄球菌、大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（yòng） “果木嫁接”概念，實現安全性（xìng）、耐用性和廣譜抗菌三（sān）大特征

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

這裏的高分子化學術語“接枝改性”，其（qí）實（shí）是借用了園藝學中的“果木嫁接”概念。通過果（guǒ）木嫁接技術，人們（men）可以把兩個品種不同的植株結合（hé）起來，獲得新的優勢互補植株；而接（jiē）枝改性就是在分子層麵（miàn）進行果木嫁接，先利用電子（zǐ）束來切開纖維素大分（fèn）子，再（zài）將若（ruò）幹個功能（néng）分子枝杈“武裝（zhuāng）”到這個纖維素大（dà）分子上。

該團隊表示，其提出的電子束接枝改性（xìng）技術具有安全性、耐用性（xìng）和廣譜抗菌（jun1）三個特征。

首先，安全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（jun1）兩方麵的重要前提，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（zǐ）通過共價鍵完全結合在一起，形（xíng）成（chéng）了分子層麵的複合紡織麵料，使得功能分子不會在洗（xǐ）滌過（guò）程中從纖維素大分子上脫落下（xià）來，也幾（jǐ）乎不會進入人（rén）體。同時，這也是（shì）以傳統技術路線製備（bèi）的抗菌抗病毒材（cái）料難以解決的（de）問題之一。

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，直至整個（gè）大分子徹底分解才會脫落（luò）下來，該電子束接枝改性（xìng）紡織麵料洗 150 次還能保持原有（yǒu）性能，大大超過了工業上對抗菌紡（fǎng）織品耐洗 50 次的（de）要求（qiú）。

 

最後是廣譜抗菌方麵。作為（wéi）一（yī）種（zhǒng）包膜病毒，新型冠狀病毒由蛋（dàn）白質突刺、包膜與（yǔ）遺傳物質三部分（fèn）構成，隻要破壞其中任一結構，就可使該病毒失去傳染力。這項技術的（de）作用機製是破壞包膜，不（bú）會因蛋白質突（tū）刺和（hé）遺傳物質變化而被影響，因此可以殺死各類（lèi）新型冠狀病毒（dú）毒（dú）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及令人聞之色變的（de）埃博拉病毒均屬於包膜類病毒。

始於 20 年研究積累，選中季（jì）銨鹽為（wéi）功（gōng）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（fèn）子材料接枝改性研究，把這（zhè）項技術與紡織品領域的應用（yòng）相結合也有 13 年左右的研究積累。2014 年，他曾（céng）帶（dài）領團隊利用接枝技術（shù）進（jìn）行抗（kàng）菌紡織品的研究，並花了兩三年時間（jiān）把接枝技術所製備功（gōng）能紡織品的安全性（xìng）、耐用性和廣譜性（xìng）這三大特點驗證了一遍。然而，由於市場對於抗菌產品的接受（shòu）度不高，且電子束接枝技術和相應設備（bèi）在紡織行業沒有應用先例，他們（men）在（zài）這一年的研究沒有能夠走到最後（hòu）。

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

隨著新冠（guàn）疫情的持續，研究人員逐漸明確了（le）新（xīn）型冠狀病毒等包膜病毒的特性，決定將其在抗菌紡織品方麵的（de）技術經驗轉到抗病毒紡織品方麵。在與多方接觸及交（jiāo）流後，最（zuì）終他們通過清華（huá）大學（xué）天津高端裝備研究院找到了對這項研究感興趣的合作方，並確定以市場化方式來（lái）開展此次合作研究。

 

圖（tú） | 抗病毒（dú）棉布現場中試實驗情況

研究過程中，該（gāi）團隊發現，抗（kàng）菌和抗病毒（dú）之間還是有一定的（de）差異，抗（kàng）病毒難度要（yào）比抗菌大一些，尤其是新型冠狀病毒。因此，他們選（xuǎn）擇再次回到基礎，從消毒學的角度學習和篩選抗病毒分（fèn）子結構，並（bìng）基於季銨鹽型消毒劑重新設計同時達到消毒要（yào）求（qiú）和滿足接枝（zhī）改性技術要求的分子結構。

對此，李景燁研（yán）究員表示，他們之所以選中季（jì）銨鹽型消（xiāo）毒劑，一方（fāng）麵是因為（wéi）季銨鹽安全穩定，沒有刺激性，另一方麵是因為季銨（ǎn）鹽的化學結構豐富，且不同結構具有的特性也不同。

據悉，研究人（rén）員（yuán）在設計出一係列季銨鹽功能分（fèn）子結（jié）構後，從中篩選了具有潛在（zài）高效抗（kàng）病（bìng）毒性能的結構。接著才開始進行相應功能分（fèn）子紡織品的接枝研究。

現可用於個人（rén）、醫院及酒店的紡織用品（pǐn）中，下一個目標（biāo）是包裝材料

目前，該團隊將電（diàn）子（zǐ）束接枝抗病毒抗菌紡（fǎng）織品推進到了麵料功能化階段，後續（xù）想（xiǎng）將麵料做成衣服、毛巾和床單（dān）被罩等實（shí）用產品，還（hái）需進一步與企業開展落地（dì）和推廣合作（zuò）。這一過程中並不比技術研發容易，清華大（dà）學天津高端裝備研究院的產學研一體化優勢在該研究中起到很大的（de）作用。

據了解，在與多家上市企業（yè）接洽後（hòu），該團隊意識（shí）到，在（zài）這（zhè）場席卷全球（qiú）的新（xīn）冠疫情中，兒童和老人更需要（yào）得到保護。為此，研究人員對廣東、浙江和福建等中國各大童裝生產基（jī）地作了充分（fèn）詳盡的市場調研，並與（yǔ）深圳童裝行業裏的頭部上市公司（sī）進行了充分的討論和溝通，這不（bú）僅給他們的研發（fā）提供了有效（xiào）的（de）針對性思路，而且大大增強了團隊的（de）信心。

此外，該團隊介紹，除個人與家（jiā）庭用（yòng）的紡織品（pǐn）外，其研究（jiū）成果還能在醫院和酒店等特定（dìng）場所（suǒ）中發揮極大作用。

一是醫院所用的專業紡織品，如病員服、病房的床單（dān）被罩以及醫護（hù）人員的白大褂等。該（gāi）團隊所提出的抗病毒電子束接枝改性技術不但能夠滿足（zú）醫院在抗菌方麵的需求，還可以填補其在院內紡織品方麵防控新型冠（guàn）狀病毒的空白。

二是酒店的布草，如毛巾和床單、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有比較大的需求（qiú）。如果在這類場所中大量使用廣譜抗菌（jun1）抗病（bìng）毒的紡織品，那麽可以更大程度（dù）地保護入住人員的安全，同時還減輕了酒店後續的消毒（dú）壓力。

李景燁

研究員稱，基本上，這項技術可以對（duì）大多數（shù）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（yǔ）其表（biǎo）麵抗病毒抗菌（jun1）的性能，包括絕大多數材質的紡織品（pǐn）、皮革、塑料、木材（cái）等。不過，這超出了他們一個技術團隊（duì）所（suǒ）能了解（jiě）的範圍，需要跟各行（háng）各業感興趣（qù）的合作者一起來開拓。

下一步，該團隊（duì）打算將其抗（kàng）病毒接（jiē）枝改性技術用於塑料袋等產品包裝材料上，以進（jìn）一步幫助阻斷新冠疫情（qíng）的（de）傳播（bō）。需要注意的是（shì），與紡織品不同，包裝（zhuāng）材料通常是一次性使（shǐ）用，無需具備耐用性，但應當在成本進行一定的（de）控製。

另外，李景燁（yè）研究員表示，電子束接枝是一個通用的技（jì）術，除抗菌抗（kàng）病毒紡織品以外，其在紡織品領域還有應用麵更廣（guǎng）、社會價值更（gèng）大、經濟性也更顯（xiǎn）著的研（yán）究方向。這（zhè）也是他們更長（zhǎng）遠的工作計劃。