我们通过净化水源成功控制了伤寒等水传播疾病，但对结核病和新冠肺炎等空气传播疾病却收效甚微。一种名为 222纳米远紫外线（far-UVC） 的新兴技术，可以在不伤害人体的情况下高效杀灭空气中的病原体。与传统的通风和过滤相比，far-UVC 更高效、能耗更低，且不会产生抗药性风险。然而，由于成本高昂、标准缺失和研究不足，这项技术尚未普及。我们应当像对待饮用水一样，将室内空气净化技术普及开来，使清洁的空气成为一项公共卫生标准，从而大幅减少空气传播疾病的威胁。
水的胜利与空气的挑战
在19世纪末到20世纪初，伤寒等水传播疾病曾是巨大的公共卫生威胁。通过建立大规模的过滤系统和对公共水源进行氯化消毒，这些疾病的发病率急剧下降。到1920年代，水传播疾病在美国已基本得到控制。
然而，我们对同等致命的空气传播威胁却未能做出有效应对。
- 结核病 每年仍在全球夺走超过一百万人的生命。
- 新冠肺炎 疫情则暴露了病毒在通风不良的室内空间中传播的速度有多快。
就像过滤和氯化消毒让饮用水变得安全一样，我们现在也有工具来净化室内空气，包括通风、高质量过滤器和杀菌紫外线。
紫外线消毒的起落
早在19世纪，科学家就发现阳光可以杀灭细菌。到了20世纪初，基于汞蒸气灯的 254纳米紫外线（UVC） 技术被证明能有效破坏病原体的DNA和RNA，从而阻止其复制。
这种技术曾在医院手术室和学校教室中成功应用，显著降低了术后感染率和麻疹等疾病的传播率。
但这项技术最终被搁置，主要原因有三：
- 健康风险： 直接暴露于254纳米紫外线下会刺激皮肤和眼睛，并增加患癌风险。
- 局限性： 它只能在特定空间内起作用，无法阻止人们在公交车、走廊等其他地方的接触感染。
- 替代品出现： 抗生素的大规模生产改变了感染控制的焦点，药物治疗成为主流。
更安全的方案：远紫外线（Far-UVC）
几十年后，随着抗生素耐药性问题日益严重，以及病毒大流行的威胁，人们重新将目光投向了紫外线杀菌技术。这一次，我们有了一个更安全、更有效的选择：远紫外线（far-UVC）。
- 安全波长： 波长低于230纳米（特别是 222纳米）的远紫外线，其穿透力很弱，只能被皮肤和眼睛最外层的死皮细胞吸收，因此对人体无害。
- 可靠证据： 长期实验表明，即使在高剂量下，far-UVC对实验鼠也无害。一项在医院进行的为期36个月的试验也未发现对工作人员有任何不良影响。
- 高效杀菌： 在一个真实的房间环境中，开启far-UVC灯后，空气中的病毒量减少了 98%，效果相当于每小时换气36次以上。
“我们现在知道，222纳米的光对人体无害，但仍然可以灭活微小的病原体……这可能是我们让呼吸的空气像饮用的水一样安全的方法。”
其他空气净化方法的局限性
除了far-UVC，我们还有通风和过滤两种主要的空气净化方法，但它们都有明显的缺点。
通风
通风通过将室内空气与室外空气混合来稀释病原体。但这种方法存在问题：
- 能源成本高： 在炎热或寒冷的地区，需要对引入的室外空气进行加热或制冷，能耗巨大。
- 空气污染： 在许多城市，室外空气质量本身就不达标，通风反而会引入污染物。
- 实施困难： 在许多老旧建筑中加装机械通风系统非常困难且昂贵。
过滤
机械过滤器通过物理方式捕捉空气中的颗粒物。虽然家用便携式过滤器相对便宜，但它们也面临挑战：
- 能耗与噪音： 为了过滤大量空气，风扇需要高速运转，这会产生噪音并消耗大量能源。研究表明，由于噪音和体感不适，人们常常会调低风量或直接关闭设备。
- 效率有限： 基于通风和过滤的方法，其净化效率很快就会达到瓶颈。在实践中，它们很难实现每小时超过5次的有效换气率。
相比之下，上层空间紫外线系统可以达到相当于 每小时35次换气 的效果，而far-UVC的潜力甚至可以超过 100次。
普及之路的障碍
尽管far-UVC技术潜力巨大，但它的普及面临着几个关键障碍：
- 成本与质量问题： 高质量的far-UVC灯具价格昂贵，而市场上充斥着可能无效甚至有害的劣质产品。
- 缺乏标准： 目前没有权威的产品认证标准，消费者难以判断产品的有效性和安全性。
- 研究不充分： 许多旨在证明其有效性的研究因设计缺陷或外部因素干扰而未能得出决定性结论。
- “公共品”困境： 清洁空气的受益者是整个社会，但成本却由个别机构或个人承担，这削弱了投资的直接经济动力。
让清洁空气成为新的公共卫生标准
20世纪初，一位公共卫生官员悄悄地为泽西市的饮用水加入了氯，这一举动最终改变了公共卫生的面貌。当人们认识到洁净水是可能实现的时候，他们便开始要求它。
今天，我们正站在类似的十字路口。通风、过滤和消毒技术为我们提供了大幅减少空气传播疾病的机会。如果清洁的空气能像清洁的水一样普及并成为人们的期待，那么 结核病和冠状病毒或许会像过去的伤寒和霍乱一样，成为历史的悲剧，而季节性流感和普通感冒也将变得罕见而非日常。