杀菌紫外线有望让空气传播疾病像水传播疾病一样罕见

远紫外线C（far-UVC）技术，特别是222纳米波长的光，有望成为一项革命性的公共卫生工具，能安全有效地杀灭室内空气中的病原体，从而大幅减少空气传播疾病。尽管其原理类似一个对人体无害的“空中消毒剂”，但由于行业标准缺失、研究数据不足和经济激励缺乏等障碍，其广泛应用仍面临挑战。将清洁空气视为与清洁水一样的公共必需品，是推动这项技术普及、让流行病成为历史的关键一步。

水净化的历史启示

在19世纪末至20世纪初，伤寒等水传播疾病曾在美国肆虐。当流行病学家发现疾病与饮用水污染有关后，城市开始采取行动。

• 关键措施： 城市普遍建立了大规模的沙滤系统，并开创性地对公共供水进行持续氯化消毒。
• 显著成效： 到1920年代，伤寒死亡率下降了三分之二，水传播疾病在美国基本得到控制。

然而，对于同等致命的空气传播威胁，如结核病和新冠病毒，我们至今仍未采取类似规模的应对措施。

紫外线杀菌的演变

净化空气的基本技术与净化水类似：置换、过滤和消毒。紫外线消毒是一种极具潜力的技术。

早期的尝试与失败

• 254纳米紫外线： 一个世纪前，这种波长的紫外线被证实能杀灭空气中的病原体。在医院手术室等场景中，它曾将术后感染率从11.6%降至0.2%。
• 健康风险： 这种紫外线会刺激皮肤和眼睛，长期暴露还存在致癌风险。
• 应用停滞： 由于其健康风险、成本以及抗生素的普及，这项技术在二战后逐渐被冷落。

更安全的新选择：远紫外线C (far-UVC)

我们现在知道，波长低于230纳米的光，特别是 222纳米的光，对人体无害，但仍能灭活微小的病原体。

与传统紫外线不同，远紫外线C的穿透力极弱，只能被皮肤和眼睛最外层的死皮细胞吸收，这些细胞会频繁脱落，因此不会对活体组织造成伤害。

• 安全性证据：

  • 动物实验表明，即使是基因修复能力受限的小鼠，长期暴露也未受伤害。
  • 在医院进行的为期36个月的真人试验中，持续暴露在杀菌剂量的远紫外线C下的工作人员未出现任何不良反应。

• 杀菌效率：

  • 一项2024年的研究显示，在充满病毒气溶胶的房间内，开启远紫外线C灯可减少98%的空气病毒量，效果相当于每小时换气36次。

现有空气净化方法的局限

通风和过滤是目前主流的空气净化方式，但它们都有难以克服的缺点。

• 通风：

  • 能源成本高： 在炎热或寒冷的地区，引入室外空气需要大量能源来制热或制冷。
  • 引入新污染： 在空气污染严重的地区，开窗通风反而会恶化室内空气质量。
  • 噪音与不便： 安装和运行通风系统可能很吵，且不方便。

• 机械过滤 (HEPA等)：

  • 能源与噪音： 移动大量空气通过致密的滤网需要消耗能量，并产生噪音。为了追求安静，用户常常会调低风量或关闭设备，使其失效。
  • 效果有限： 面对高传染性病原体，通风和过滤能达到的换气效果有限（通常在每小时5次左右），而远紫外线C的等效换气次数可轻松超过100次。

我们冲洗和过滤水，但我们也会对其进行消毒以消灭残留的微生物。空气也应得到同等对待。

普及面临的挑战

尽管远紫外线C技术潜力巨大，但其推广却步履维艰。

• 行业标准缺失： 市场充斥着劣质产品，一些灯具甚至可能无法产生有效的远紫外线C，或释放有害的更长波长光线。没有权威的产品认证让消费者难以选择。
• 研究困境： 衡量感染控制效果非常困难。一些关键的流行病学研究因外部因素（如研究期间疾病流行率下降）而失败，未能提供决定性的证据。
• 成本与激励不足： 优质的远紫外线C灯具价格昂贵。更重要的是，清洁空气是一种公共产品——企业投资净化自己办公室的空气，最大的受益者却是与员工在公共交通、商店等场所接触的其他人，这导致企业缺乏直接的经济动力。

让清洁空气成为常态

20世纪初，一位公共卫生官员悄悄地为泽西城的饮用水加入了氯，这一举动最终拯救了无数生命，并从根本上改变了公众的期望。一旦人们知道清洁的水是可能的，他们就会去要求它。

今天，我们正处在一个相似的十字路口。通过通风、过滤和消毒（特别是远紫外线C）的组合，我们有机会彻底改变空气传播疾病的现状。如果清洁的空气能像清洁的水一样成为普遍的、理所当然的公共服务，那么肺结核、流感和冠状病毒或许终将成为历史的悲剧。