劉源
2020年3月,媒體報(bào)道了一個(gè)驚人說(shuō)法:新冠病毒在塑料、玻璃和不銹鋼表面能存活幾天,但在銅具表面幾小時(shí)內(nèi)就會(huì)死亡。英國(guó)南安普頓大學(xué)微生物學(xué)家吉維爾看到這一說(shuō)法卻一點(diǎn)也不驚訝,但他好奇的是:新冠病毒居然能在銅具表面活幾個(gè)小時(shí)一真有這么久?
吉維爾對(duì)銅克制微生物的作用已經(jīng)研究了20多年。在實(shí)驗(yàn)室里,他觀察到單用銅就能殺死一種又一種病原體(包括細(xì)菌和病毒),其中包括導(dǎo)致軍團(tuán)病的細(xì)菌、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、中東呼吸綜合征病毒和H1Nl流感病毒。2015年,他把目光轉(zhuǎn)向冠狀病毒229E。這種新冠病毒的近親會(huì)引起普通感冒和肺炎。吉維爾發(fā)現(xiàn),雖然229E在不銹鋼和玻璃表面能存活多達(dá)5天,但在銅具表面幾分鐘內(nèi)就被殺死。
吉維爾說(shuō),人們喜歡安裝不銹鋼器具,因?yàn)椴讳P鋼看起來(lái)確實(shí)清爽。然而,雖然不銹鋼在公眾場(chǎng)合幾乎無(wú)處不在,但問(wèn)題是人們可能并未經(jīng)常清潔它們。銅具則不同,就算你把它們放在那兒不管,它們照樣能發(fā)揮抗病作用。
吉維爾的研究可以說(shuō)是用現(xiàn)代科學(xué)證實(shí)了一種古老配方。數(shù)千年來(lái),在了解細(xì)菌或病毒之前很久,人們一直都知道銅的殺毒功效。對(duì)于銅能預(yù)防感染的最早記載見(jiàn)于已知最早期的醫(yī)學(xué)著作之——古埃及的《史密斯紙草書(shū)》??脊艑W(xué)家認(rèn)為,雖然公元前1700年的古埃及醫(yī)生知道銅能抗感染,但這個(gè)信息最早在公元前3200年就已為人所知。在古埃及象形文字中,用于表示銅的符號(hào)是不死之神的符號(hào)。
最晚在公元前1600年,中國(guó)古人用銅錢(qián)治療胸痛、胃痛和尿崩。擅長(zhǎng)航海的腓尼基人把從劍上削下的銅屑塞進(jìn)戰(zhàn)斗傷口里預(yù)防感染。幾千年來(lái)很多婦女都清楚,如果孩子經(jīng)常用銅杯喝水就不容易拉肚子。
銅的抗病功效還很持久。幾年前,吉維爾的團(tuán)隊(duì)檢驗(yàn)過(guò)美國(guó)紐約中央車站的銅欄桿,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些100多年前安裝的欄桿至今完全保持抗病功效。
《史密斯紙草書(shū)》。
美國(guó)批準(zhǔn)的抗病銅具之一。
銅的原子結(jié)構(gòu)(示意圖)。
美國(guó)環(huán)境保護(hù)署迄今已注冊(cè)了大約400種抗微生物銅具。這無(wú)疑是對(duì)銅的抗病功效的權(quán)威認(rèn)可。但,銅為什么這么神奇?吉維爾說(shuō),包括金和銀在內(nèi)的重金屬都有抗菌特性,但銅的特殊原子構(gòu)成賦予銅更強(qiáng)大的抗病能力。銅原子的最外電子層軌道中有一個(gè)自由電子,因此銅不僅是很好的金屬導(dǎo)體,而且容易參與氧化一還原反應(yīng)。這樣一來(lái),銅就成為一枚“分子氧手榴彈”。
吉維爾的研究表明,銅還有其他抗病方式。當(dāng)一個(gè)微生物病原體降落在銅表面尤其是干燥表面上。銅離子(離子是原子或原子基團(tuán)失去或得到一個(gè)或幾個(gè)電子而形成的帶電荷的粒子)會(huì)像導(dǎo)彈一般轟炸病原體,由此阻止病原體細(xì)胞呼吸,在細(xì)胞膜或病毒包膜上“炸”出洞,并產(chǎn)生能促進(jìn)殺滅作用的自由基。更重要的是,銅離子尋找并摧毀細(xì)菌或病毒內(nèi)部的DNA和RNA,由此阻止能導(dǎo)致超級(jí)耐藥病原體產(chǎn)生的變異。不僅如此,就算銅表面有污點(diǎn),銅的抗病特性也永不消失。
銅病床欄桿。
吉維爾的合作者、美國(guó)微生物學(xué)家施密特致力于研究這樣一個(gè)課題:在經(jīng)常接觸的表面使用銅合金,是否能降低醫(yī)院內(nèi)的感染率?根據(jù)美國(guó)疾控中心數(shù)據(jù),在任何日子,醫(yī)院內(nèi)1/32的患者都會(huì)出現(xiàn)至少一種被納入醫(yī)保治療范圍的感染,由此產(chǎn)生的醫(yī)保費(fèi)用高達(dá)5萬(wàn)美元。在美國(guó)軍方支持下,施密特對(duì)美國(guó)3家醫(yī)院所使用器具的銅合金表面(包括床邊圍欄、折疊式小餐桌、輸液架和座椅扶手等)進(jìn)行調(diào)查。為期43個(gè)月的調(diào)查表明,與非銅合金表面相比,使用銅合金表面的醫(yī)院減少感染數(shù)達(dá)58%。
由于軍方關(guān)注方向改變,施密特在這方面的研究一度中斷。于是,他改為與一家銅病床生產(chǎn)商合作。2020年初,施密特發(fā)布了最新研究結(jié)果。在這項(xiàng)研究中,他比較了有塑料表面或銅表面的醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)室,發(fā)現(xiàn)表面為塑料的床邊圍欄超過(guò)最低風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)值近90%,而表面為銅的只有9%。施密特還參與了一項(xiàng)為期18個(gè)月、針對(duì)一家鄉(xiāng)村醫(yī)院里49張病床的研究,再次證實(shí)銅能減少細(xì)菌數(shù)量。雖然銅合金仍需清潔,但銅的持續(xù)殺毒優(yōu)勢(shì)占了上風(fēng)。
吉維爾和施密特發(fā)現(xiàn),哪怕只把醫(yī)院里經(jīng)常接觸的器具表面中10%換成銅,安裝成本與節(jié)省的感染治療成本相比也堪稱微不足道。然而,為什么醫(yī)院對(duì)安裝銅表面不積極?這與醫(yī)保費(fèi)用吃緊不無(wú)關(guān)系。畢竟,前期的安裝費(fèi)用不是一個(gè)小數(shù)字,而被換掉的原有表面也花了很多錢(qián)。
2016年,美國(guó)一家醫(yī)院報(bào)告了一項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果:銅合金表面減少了院內(nèi)耐藥病原體數(shù)量的78%。2017年,美國(guó)多家醫(yī)院改為采用以銅為表面的器具。以色列開(kāi)發(fā)的一種先進(jìn)技術(shù),讓醫(yī)院采用銅寢具更方便有效。吉維爾說(shuō),法國(guó)和波蘭醫(yī)院正開(kāi)始推廣銅合金。在產(chǎn)銅的秘魯和智利,銅合金也已開(kāi)始被用于醫(yī)院和公共運(yùn)輸系統(tǒng)。不過(guò)。把銅用于消毒在全球來(lái)說(shuō)才算剛剛起步。
如果銅真的能殺死新冠病毒,那么你是不是只需經(jīng)常用手捏銅幣就能預(yù)防這種病毒?科學(xué)家說(shuō),預(yù)防新冠病毒最可靠的辦法還是戴口罩、勤洗手、少聚集,畢竟手上的病原體太多,僅僅靠銅恐怕搞不定。銅的抗病能耐究竟有多大?還需要進(jìn)一步研究。