通常來說，病毒沒有自我複製的（de）能力，不能在環（huán）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 1 月，日本京（jīng）都府立醫科大學的研究人員稱，奧密克戎毒株能夠在塑（sù）料表麵（miàn）存活（huó） 8 天之久。前不久，複旦大學基（jī）礎醫學部科研團隊有類似的（de）研究發現：22 攝（shè）氏度下，新冠毒株能夠在（zài）不鏽鋼和塑料袋表麵保持 3 天的活性，在無紡（fǎng）布表麵維（wéi）持 1 天的活性；4 攝氏度的（de）低溫下，新冠毒株可在不鏽（xiù）鋼表（biǎo）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，近期已發生了多起疑似（sì）由快遞、外賣導致的新（xīn）冠傳播事件。

因此，材料表（biǎo）麵的抗病毒處理是一個值得研究的（de）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（dàn）又難以進行有效且安全的消殺處理（lǐ）。若（ruò）使用具有抗病毒（dú）抗菌功（gōng）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的傳播。

近日，清華大（dà）學天津高端裝（zhuāng）備研究院的功能高分子首席專家李景燁研究（jiū）員帶領團隊，利用電子束接枝改性技術，開發了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病毒（dú）抗菌功能紡（fǎng）織麵料，將其用於個人服裝及家居紡織用品的製作（zuò），有望助力新冠疫情抗擊行動（dòng）早日迎（yíng）來最終的勝利，為健康中國戰略目標添磚加瓦（wǎ）。

 

值得一提的（de）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檢測報告，證實其電子束接枝技（jì）術（shù）能（néng）夠有效對（duì）抗新冠原（yuán）始毒株與奧密（mì）克（kè）戎毒株。根據國際公認的抗病（bìng）毒紡織品（pǐn）標（biāo）準，抗（kàng）病毒率超過 99% 可以稱為有效；檢（jiǎn）測結果顯示，他們（men）所製備的抗病（bìng）毒抗菌紡織品對（duì）於新（xīn）冠病毒達到了 99.89% 的（de）抗病毒率，完全符合國際標準的要求（qiú）。

據悉，在（zài）此之前，研（yán）究人員還（hái）針對（duì）流感病毒 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 “果木嫁接”概念，實現安全性（xìng）、耐用性和廣譜抗菌三大特征

與傳統的麵料功能性改造方法不同，該（gāi）團隊采用（yòng）電子束接枝改性技術來完成抗病毒（dú）抗菌（jun1）的功能處（chù）理，其關鍵在於（yú）讓纖維大分子與功能分子（zǐ）之間完全形成牢固的共價（jià）鍵鏈接（jiē）。

這裏的高分子化學術語“接枝改性”，其實是借用了園（yuán）藝（yì）學中的“果木嫁接”概念。通過果（guǒ）木嫁接技術，人們可以把兩個品種不同的植株結合起來，獲得新的優勢互補植（zhí）株（zhū）；而接（jiē）枝改性就是在（zài）分子層麵（miàn）進行果木嫁接，先利用電（diàn）子束來切開纖維素大（dà）分子，再將若（ruò）幹個功能（néng）分子枝杈“武裝”到這個（gè）纖維（wéi）素大分子（zǐ）上。

該團隊表示，其提出的電（diàn）子束接枝改性（xìng）技術具有安全性、耐用性和廣譜抗（kàng）菌三個特征（zhēng）。

首先，安全性不僅是抗菌抗病毒材料使用的大前提，也（yě）是（shì）實現耐（nài）用和廣譜抗菌兩方麵的重要前提（tí），因此最受研究人員關注。他們（men）將抗菌抗病毒分（fèn）子與主幹分子通過共價鍵完全結（jié）合在一（yī）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（xǐ）滌過程中從纖維素大分（fèn）子上脫落下來，也幾乎不會進入人體。同時（shí），這也是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。

其次是耐（nài）用性，由於抗菌抗病毒功能分子與（yǔ）纖維素大分（fèn）子融為一體，直至整個大分子徹（chè）底分解才會脫落下來，該電子（zǐ）束接枝改性紡織麵料洗 150 次還能保持原（yuán）有（yǒu）性能，大大超過了工業上對抗菌紡織（zhī）品耐洗（xǐ） 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（bìng）毒由蛋白質突（tū）刺、包膜與遺傳物質三部分（fèn）構（gòu）成，隻要破壞其中任一結構，就可使（shǐ）該病毒失去傳染力。這項技術的作用機製是破壞包膜，不會因蛋白質突刺和（hé）遺傳物質變化而被影響，因此可以殺死各類新型（xíng）冠狀病毒毒株。

另外，從原理上看，這項技（jì）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（xīn）出現的猴（hóu）痘病（bìng）毒以及令人聞之色變的埃博拉病毒均屬於包膜類病（bìng）毒。

始於（yú） 20 年研究積累，選中季銨鹽為功能分子開（kāi）展研究

據了解（jiě），李景燁研究員從 20 年前在日本早稻田（tián）大學做博士後期間起，就開始從事（shì）高分子材料接枝改性研究（jiū），把這項（xiàng）技術與紡織品領域的應用相結合也有 13 年左右的研究積累（lèi）。2014 年，他曾帶領（lǐng）團隊（duì）利用接枝技術進行抗菌紡織品（pǐn）的研究，並花了兩三（sān）年時間（jiān）把接枝技（jì）術所製備功能紡織品的安全性、耐用性和廣譜性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度不高，且電子束接枝技術（shù）和相應設備在紡織行業沒有（yǒu）應用先例，他們在這（zhè）一年的研究沒有能夠（gòu）走到最後。

2020 年新冠疫情開始後，該（gāi）團隊再次將目光放到抗病毒這件事上。但當時大家對新（xīn）型冠狀病（bìng）毒的認識都不夠深入、對新型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（chí）續關注（zhù）和學習的態度。

隨著新冠疫情的持續，研究（jiū）人（rén）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，並確定以市場化方式來開（kāi）展此（cǐ）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，抗菌和抗病毒之間還是有一定的差異，抗病毒難度要比抗菌大一些，尤（yóu）其是新型冠狀病毒。因此，他（tā）們選擇再次回到基礎，從消毒學的角度學習和篩選抗病毒分子結構，並基於季（jì）銨（ǎn）鹽（yán）型消毒劑重新設計同時達到消毒（dú）要求和滿足接枝改性技術要求的分子結構。

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

據悉，研究人（rén）員在設計出一係列季銨鹽功能分子結構後（hòu），從（cóng）中篩選了具有潛在高效抗病毒性能的結構。接著才開始進行相應功能（néng）分子（zǐ）紡織品的接枝（zhī）研究。

現可用於個人、醫（yī）院及酒店的紡織用品中，下一個（gè）目標是包裝材料

目前，該團隊將電子束接枝抗病毒抗菌紡織品推進到了麵料（liào）功能化階段，後續想將麵料做成衣服、毛巾和床單被罩等（děng）實用產品，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（jì）術研發容易，清華大學天津高端（duān）裝備研究院的產學研（yán）一體化優勢在該研究中起到很大（dà）的作用。

據（jù）了解，在與多家（jiā）上市企業接洽後，該團隊意識到，在這場席卷全球的新冠疫（yì）情中，兒（ér）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（tóu）部上市公司進行了充分的討論和溝通，這不僅給他們（men）的研（yán）發提供了有效的針（zhēn）對性（xìng）思路，而且大大增強了團（tuán）隊的信心。

此外，該團隊介紹，除個人（rén）與家庭（tíng）用的紡織品外，其研究成（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、病房的床單被罩以及醫護人（rén）員（yuán）的（de）白大褂等。該團隊所提出的抗病毒電（diàn）子束接枝改性技術不（bú）但能（néng）夠滿足醫院在抗菌方麵的需（xū）求（qiú），還可以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，如毛巾和床單、被套（tào）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。如果在這類場所（suǒ）中大量使（shǐ）用廣譜抗（kàng）菌抗病毒的紡織品，那麽可以更大程度（dù）地保護入住人員的安（ān）全，同（tóng）時還減輕了酒店後續的消毒壓力（lì）。

李（lǐ）景燁

研究員稱，基本上，這項技術可以對大多數天然及草莓污视频的有機高分子（zǐ）材料進行（háng）功（gōng）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品、皮革、塑料、木材（cái）等。不過，這（zhè）超出了（le）他們一個技術團隊所能了（le）解（jiě）的範（fàn）圍，需要跟各行各業感興趣的合作者一起來開拓。

下一步（bù），該（gāi）團隊打算將其抗病毒（dú）接枝改性（xìng）技術用於塑料袋等產品包裝材料上，以進一步幫助阻斷（duàn）新冠疫情的傳播。需要注（zhù）意的是，與紡織品不同，包裝材料通常（cháng）是一次性使（shǐ）用，無需（xū）具備（bèi）耐用性，但應當在成本進行一定的控製。

另外，李景燁（yè）研究員表示，電子束接（jiē）枝是一個通用的技術，除抗（kàng）菌抗病毒（dú）紡織品以外（wài），其在紡織品領域還有應用麵更廣、社會價值更（gèng）大、經濟性也更顯著的研究方向。這也是他們（men）更長遠的工（gōng）作計劃。