袁越

冬季是流感等呼吸系統(tǒng)傳染病的高發(fā)期，去年冬天的疫情尤其嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道，2017年12月18日至24日這周內(nèi)，僅是北京一地就報(bào)告了5298例流感病例，較前一周上升了81.44%。

像流感這類呼吸道傳染疾病主要通過空氣、飛沫和身體接觸傳播，所以人群密集的公共場(chǎng)所是最容易傳染的重災(zāi)區(qū)。對(duì)于個(gè)人來講，最好的預(yù)防措施是出門前事先戴好專業(yè)的防流感口罩，以及回家后先洗手再干別的。但是并不是所有人都有條件做到上述兩點(diǎn)，有沒有可能由政府的衛(wèi)生部門出面，對(duì)公共場(chǎng)所進(jìn)行消毒呢？

噴藥是目前廣泛采用的方式，但效率顯然太低了，于是紐約哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的大衛(wèi)·布倫納（David Brenner）博士決定試試紫外燈。他原來是放射科的一名研究人員，和傳染病沒什么關(guān)系，但4年前他的一個(gè)好朋友死于傳染病，這讓他下決心把研究方向轉(zhuǎn)到預(yù)防傳染病上來。經(jīng)過一番考量，他決定利用自己的專業(yè)知識(shí)改進(jìn)現(xiàn)有的紫外燈，使其兼具滅菌和安全的功能。

紫外燈很早就被用于衛(wèi)生消毒，因?yàn)樽贤獠ǘ蔚墓庾泳哂泻芨叩哪芰?，能夠破壞化學(xué)鍵，會(huì)給DNA、RNA和蛋白質(zhì)等長(zhǎng)鏈有機(jī)分子帶來致命損傷。再加上光線消毒的覆蓋面廣，作用持久，特別適合對(duì)密閉空間的空氣進(jìn)行消毒。但是，目前最常用的紫外燈發(fā)出的光線波長(zhǎng)為254納米，能夠輕松穿透人體皮膚，誘發(fā)皮下組織癌變。這個(gè)波段的紫外線還能穿透人眼的晶狀體，導(dǎo)致白內(nèi)障，所以目前的紫外燈只能用于無人空間的消毒，比如夜晚的醫(yī)院或者生物實(shí)驗(yàn)室的超凈臺(tái)等，不適合在白天的公共場(chǎng)所使用。

根據(jù)物理學(xué)原理，光波的波長(zhǎng)越短，穿透力也就越差。于是布倫納決定試試波長(zhǎng)為222納米的紫外燈。初步實(shí)驗(yàn)證明這個(gè)波長(zhǎng)的紫外線可以殺死物體表面的病菌，但卻無法穿透人體表皮和晶狀體，因此對(duì)人類來說是很安全的。

接下來，布倫納又試驗(yàn)了這種波長(zhǎng)的紫外線對(duì)藏身于空氣飛沫中的病菌的殺傷力。研究人員首先模仿人類打噴嚏的過程，將流感病毒制成飛沫，使之充滿了整個(gè)密閉空間，再用這種波長(zhǎng)的紫外線照射這個(gè)空間，然后收集空間內(nèi)的液體，噴灑在狗的腎臟細(xì)胞上，結(jié)果證明這種波長(zhǎng)的紫外燈對(duì)空氣的消毒作用是明顯的。

布倫納將實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成論文，于2017年12月28日登在了生物學(xué)論文的預(yù)印網(wǎng)站（bioRxiv）上。雖然該文尚需經(jīng)過同行評(píng)議的檢驗(yàn)才能正式發(fā)表，但因?yàn)檫@項(xiàng)成果在公共衛(wèi)生領(lǐng)域潛力巨大，《科學(xué)》（Science）雜志率先做了專題報(bào)道。報(bào)道指出，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之所以能夠進(jìn)行，關(guān)鍵一點(diǎn)就是燈具制造技術(shù)的進(jìn)步。波長(zhǎng)為254納米的普通紫外燈技術(shù)成熟，造價(jià)低廉，很容易普及，但波長(zhǎng)為222納米的紫外燈就比較復(fù)雜了。好在治療近視眼的LASIK手術(shù)需要用到波長(zhǎng)在207至222納米的準(zhǔn)分子燈，技術(shù)已經(jīng)很成熟了，布倫納只需在這種燈的外面蒙上一層濾膜，就能獲得波長(zhǎng)為222納米的短波紫外線。

目前一盞這樣的短波紫外燈造價(jià)已經(jīng)降到了1000美元以下，如果大規(guī)模普及的話，其造價(jià)有可能進(jìn)一步下降。如果最終被證明可行的話，像地鐵和辦事大廳這樣的公共場(chǎng)所就可以通過紫外燈來對(duì)空氣進(jìn)行即時(shí)消毒，這將大大降低流感病毒的傳染率。

這個(gè)案例說明，物理學(xué)新技術(shù)很有可能在生物學(xué)領(lǐng)域大放異彩。比如具有悠久歷史的癌癥放療技術(shù)已經(jīng)隨著放射性技術(shù)水平的提升而變得越來越精準(zhǔn)。眾所周知，放療最大的好處就是無需手術(shù)就能做到對(duì)惡性腫瘤的定點(diǎn)殺滅，但此前科學(xué)家對(duì)放射性的控制不夠精準(zhǔn)，影響了這一技術(shù)的普及。目前的放療技術(shù)已經(jīng)可以把照射精度提高到毫米級(jí)，這就為實(shí)體腫瘤的治療提供了新的可能性。