中国奥运代表团使用的“光疫苗”是不是对付新冠病毒的终极武器？

科科，你听说过“光疫苗”吗？

咦，没听说过，是专家又研发新的疫苗了吗？

不清楚啊，听说是奥运选手们用的黑科技。

这么厉害呀！那我可以用吗？

太长不看版：

“光疫苗”不是新疫苗，也不是一种药。

“光疫苗”是一种紫外线消毒设备，可以认为是一盏紫外灯。

紫外线对病毒、细菌、真菌类的微生物，在剂量合适的情况下，具备杀灭作用。

紫外光源在使用中应十分注意，避免直接照射人体皮肤、黏膜和眼睛。

什么是“光疫苗”？

近期，一篇名为《秘密武器“光疫苗”，保障中国奥运代表团新冠零感染！》的文章刷屏了朋友圈。

所谓“光疫苗”，是指一种针对病毒细菌等微生物、尤其是针对新型冠状病毒，能实现99.99%杀菌的先进紫外线消毒设备。

某品牌Lumenizer 300型产品222纳米光学消毒设备

图源：https://mp.weixin.qq.com/s/9rMT-HQEpC0IN34t-lucyA

这种消毒设备可以理解为是一盏发出紫外线的灯，采用氯化氪准分子灯为光源，通过特制的过滤结构，滤出222nm紫外波长。222nm波长紫外线可以破坏细菌、孢子体和病毒中的DNA或RNA分子结构，令病原体失去活性无法再生，这就是其消毒原理。

事实上，“光疫苗”与“疫苗”没有任何关系。首先，使用这款消毒设备不会让人体产生任何抗体，其次，“光疫苗”也不是必然要与人体产生某种作用。这款消毒设备的生产厂家目前也表示“光疫苗”这种称呼不够科学、严谨。 紫外杀菌

紫外线是一种使用普遍的杀菌手段，它对微生物具有的杀灭作用，来自于两个方面，一方面是紫外线本身的作用，另一方面是紫外产生的臭氧的作用。

广州隔离病房考生高考试卷消毒

图源：新京报

首先说明，紫外辐射，是指波长为100nm-400nm的电磁辐射，可再分为如下三个波段：

长波紫外线：波长为315nm-400nm，UVA；中波紫外线：波长为280nm-315nm，UVB；短波紫外线：波长为100nm-280nm，UVC。

图源：郭小宏

波长越短的紫外辐射能量越强，其导致光生物效应的能力也越强。

紫外杀菌的本质是光化学反应过程。Ren Zhuo Chen等人的研究表明，微生物对紫外辐照的响应与核酸对紫外辐照的响应具有很强的相关性，这说明紫外主要通过对核酸产生影响而起到杀菌作用。Christine A. Huselton等人的研究表明，核酸对紫外的吸收在200nm-250nm波段具有较高数值，这意味着UVC波段是紫外线中最具有杀菌作用的部分。其中，260nm附近波段被证实是杀菌效率最高的紫外线。其作用可以使各种细菌、病毒、真菌和其他病原体中的DNA组织受到光化学破坏，失去复制能力而使细胞死亡。

紫外除本身起到杀菌作用之外，真空紫外波段可促使臭氧产生，也有杀菌作用。有大量研究表明，紫外与臭氧联合杀菌的效果优于臭氧单独作用。

紫外也有害

紫外有杀菌作用不假，但是我们不要下意识忽略，人体也是由一个一个细胞构成的。过量的紫外线同样会对人体造成影响。

紫外对皮肤和眼睛都有影响。皮肤接受紫外照射时，易发生红斑、黑斑或色素沉淀。角膜、结膜、晶状体对紫外比较敏感，接受紫外照射可导致视觉疲劳和眼睛疼痛，严重时可引发白内障。

紫外杀菌的应用要求

用紫外线进行杀菌消毒一般可以采用的设备包括紫外荧光灯管和紫外LED。

紫外线消毒灯图源：http://m.jia.com/zixun/jxwd/833015.html

但紫外线有两个特点决定了其应用有局限性：

紫外线容易被遮挡住，因此只能针对物体表面杀菌，这意味着对有深度的位置无法杀菌；

前文讲过，紫外对人体有伤害，所以应用紫外杀菌时，人体不能出现在有紫外辐照的区域中。

也请大家放心，不必谈紫外色变。紫外容易被挡住的特点，使得防护紫外线非常简单，只要穿好衣服、戴好护目镜，不让皮肤暴露在紫外辐射下，就不会有影响。

222nm有何不同？

“光疫苗”并没有采用传统紫外消杀波段，而是采用了222nm波长。

根据哥伦比亚大学放射学研究中心主任DAVID J. BRENNER教授的研究表明：

一般医用紫外波段在254nm左右，可以杀灭病菌但对人体有伤害；

222nm对人体没有伤害；

222nm可以杀灭新冠病毒。

222nm的这两个特点，带来的一个好处就是所谓的“人机共存”，这也是“光疫苗”最大的宣传点。

人机共存，意味着可以在有人工作、活动、休息的场景里，实时进行杀菌和消毒，这样做，能够获得更高的杀菌效率，更好的使用灵活性。

“光疫苗”被灵活布置在中国队走廊上

图源：复旦大学微信公众号

现在一个核心问题就是，为什么222nm对人就是安全的呢？

BRENNER教授的网页上写到：

222 nm light is safe for us because it cannot even penetrate through the dead-cell layer on the surface of our skin or the tear layer on the surface of our eyes - but because bacteria and viruses are physically very small, 222 nm light does have enough penetration to efficiently kill them.

大意是指，222nm是一个非常恰巧的波长，这个波长的紫外线能够被眼睛的泪膜和皮肤挡住而对人体没有损伤，同时又能够穿透病毒而杀死他们。

如何使用“光疫苗”

我想大家更关心的问题是，“光疫苗”到底好用不？我们什么时候能用上“光疫苗”？怎样使用“光疫苗”？

作为紫外杀菌设备的一种，“光疫苗”当然不是第一个。民用的紫外杀菌设备类型非常丰富，大家有很多选择。

但是甚至“光疫苗”的生产厂商自身都在强调的是，这个产品只是提供一种额外的环境消毒手段和安全屏障。中国奥运代表团零感染是严格遵守各项防疫规定的结果，不能仅依赖于某一项技术或产品。这个产品虽然起到了一定作用，但疫苗、口罩、消毒液、保持社交距离等防疫产品和防疫手段是无法替代的。

此外，在国家标准GB 28235-2020《外线消毒器卫生要求》中规定“紫外线消毒器应由专业人员维修，在紫外线下消毒操作时戴防护镜，必要时穿防护衣，避免直接照射人体皮肤、黏膜和眼睛。”

由此，我们可以得出这样几条结论：

紫外消杀设备是有明确的消毒效果的，这一点毫无疑问；

使用紫外消杀设备应做好防护，即便是在222nm这种新技术下，尽量避免直接暴露在紫外光下总不会是错误选项；

紫外消杀设备很多，现在就可以选购使用，但对于“光疫苗”这种能够“人机共存”的设备，也许在不远的将来就能使用，也许还要等一段时间，我们不妨给科研人员多一些时间再多积累一些实验数据；‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

即使有了紫外消杀设备，需要做好的防疫要求也一点都不能马虎，防疫是一项综合工程。

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技术的发展也需要严谨求实的科学精神、扎实丰富的实验数据，才能更好地造福人类，相信在所有人的共同努力下，诸多新技术的发展一定会帮助人类取得抗疫的伟大胜利。

参考文献

[1] Ren Z C, Craik S A, Bolton J R. Comparison of the action spectra and relative DNA absorbance spectra of microorganisms: Information important for the determination of germicidal fluence (UV dose) in an ultraviolet disinfection of water [J]. Water Research, 2009, 43(20):5087-5096.

[2] Huselton C A, Hill H Z. Melanin photosensitizes ultraviolet light (UVC) DNA damage in pigmented cells [J]. Environmental & Molecular Mutagenesis, 2010, 16(1):37-43.

[3] 张永吉, 薛广波. 紫外线消毒技术的应用及其验证技术[C]// 全国消毒学和疾病预防学学术会议暨全国消毒行业发展研讨会. 2007.

[4] 夏冠英炫, 鲁晓晴, 陈瑶瑶,等. LED紫外线灯杀菌效果试验研究[J]. 中国消毒学杂志, 2017, 34(1):1-2.

[5] 郭玮宏,袁士东,杨锐,张涛.UVC LED的杀菌特性研究及应用[J].北京理工大学学报（自然科学版）,2019,(S1):102~107.

[6] Buonanno, M., Welch, D., Shuryak, I. et al. Far-UVC light (222 nm) efficiently and safely inactivates airborne human coronaviruses. Sci Rep 10, 10285 (2020).

[7] Welch, D., Buonanno, M., Grilj, V. et al. Far-UVC light: A new tool to control the spread of airborne-mediated microbial diseases. Sci Rep 8, 2752 (2018).

作者：中国科学院上海技术物理研究所 郭玮宏 博士编辑：九大一— END —

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