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英国冷战期致命病菌抑制之谜——空气中神秘的杀菌“新药”

[2015-07-17] 作者:世界未解之迷网 阅读量: 分享到_微信朋友圈:

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  一个奇特的细菌实验

  1968年,正值冷战高峰期。一个夏夜,在英国国防部所属波顿高地的一座实验楼楼顶,站着两位微生物学家。他们正在思考一个严峻的问题:如果一枚携带致命病菌的炸弹在伦敦上空引爆,病菌的危害将会持续多久?

  为了寻找答案,他们当即做实验,将细菌暴露于屋顶的气流中。为防细菌被风刮走,他们取来一团蛛丝,将其缠在一把梳子上,然后往蛛网上轻轻喷洒一种常见的肠道微生物――大肠杆菌。

  在2小时多一点的时间里,蛛网上悬挂的细菌几乎全部死光了。可是,如果把这些细菌装入盒子,置于屋顶同样温度、湿度的空气中,那么在同样的时间里,仍有半数以上存活。显然,流动空气里含有什么杀菌的东西,而且一旦空气不流通,它就消失了。

  研究者们又做了很多实验,发现这种神秘物质的杀菌效果每晚都在变化。遗憾的是,未及搞清原委,冷战的阴影散去了,他们对这个问题也失去了兴趣。

  现在也许是让这个发现重见天日的时候了!因为我们都知道,这个年头,耐药细菌越来越猖狂了,抗生素已奈何它们不得。人类需要寻找新的杀菌武器。如果取之不尽又绝对免费的新鲜空气能奏奇功,那当然是太好了。

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  “南丁格尔病房”

  波顿高地的两位微生物学家并不是注意到新鲜空气好处的第一批人。19世纪中叶,克里米亚战争期间,在肮脏的野战医院,英国士兵的死亡率竟比在战场上还高。后来,护理学的先驱南丁格尔采取了一系列改善卫生条件的措施,医院的死亡率才大幅度降下来,其中就包括开窗通风。回国之后,她又把这些措施引入了英国的医院。

  南丁格尔设计的那些光线充足、空气流通的病房,被称为“南丁格尔病房”:狭长的房间里,上下推拉窗一直延伸到天花板,使新鲜空气得以透窗而入,不仅稀释了空气中的病原体,也有效地杀死了它们。南丁格尔病房还有一个重要特征:病房窗户多的一面都朝南,这样可引入充足的阳光。

  很快,大家又相继认识到阳光对于健康的裨益,尤其是对治疗结核病的好处。要知道,当时在拥挤的都市,每5个死者中就有一个结核病患者。阳光不仅能将空气和皮肤上的病菌杀死,它还能促进身体制造维生素D,增强免疫力,从而将体内的结核病菌也一并杀死。

  到19世纪末,“阳光诊所”开始风行起来,它们将新鲜空气和阳光作为治疗结核病的一种手段。医院病床被装上了轮子,可以推到阳台或者装了特制玻璃、能透过紫外线的温室中。

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  重新打开病房的窗户

  然而,自抗生素发明以后,情况又发生了变化。相比抗生素近乎奇迹般的杀菌效力,阳光和新鲜空气就显得无足轻重了。如今的医院早已把南丁格尔的教诲抛之脑后:关闭了病房的窗户,换成通过机械通风设备来过滤循环空气,把阳光也挡在了窗外。人们乐观地以为,杀病菌嘛,用用抗生素就够啦。

  没想到,滥用抗生素的恶果是让细菌进化出耐药性。许多之前能被轻松杀死的病菌,现在都以超级细菌的面目卷土重来。医院本身也成了耐药细菌的最大藏身之地。

  虽然有人也提出了一些替代抗生素的疗法,但它们用于临床,还有很长的路要走。所以眼下,我们或许可以借鉴抗生素发明之前得来的经验。尽管事情没有简单到光靠打开窗子就能治愈病人,但如果对医院的设计做些改进,在预防疾病方面或许也能取得显著的效果。

  英国的一个研究小组目前正在秘鲁的利马开展一项试验,尝试用传统的方法来减少空气中的结核菌。利马城内既有依赖打开的窗户让空气流通的老式医院,也有使用机器通风的新式医院。研究小组在不同的医院内打开泡沫灭火器,并计算了二氧化碳气体扩散的时间,结果显示,老式医院的通风率比新式医院高出一倍还不止。

  受此启发,利马市的很多医院已经着手在一切可能的地方安装窗户和天窗了。照这项研究的一位参与者的说法:“在建筑中引入一点微风,就可起到很大的作用。”

  在医院安装人造阳光

  但有时候,另开天窗并不现实,研究者因此又探索了人造阳光是否能起到作用。自然阳光中起到杀菌作用的是紫外线,所以他们在一个结核病病房里安装了一组老式紫外灯。为了避免大剂量紫外线的副作用,他们将灯管对准天花板,使得光线既充满病房的上半部分,又不至于照射到病人。

  为了测试效果,他们将两群豚鼠分别暴露在经紫外线照射和未经照射的空气之中。结果显示,紫外灯使得豚鼠患结核病的概率由35%降到了10%。这项研究发表后,引起了全世界的兴趣。南非、秘鲁、俄罗斯和巴西的医院纷纷装上了紫外灯。

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  有一种方法甚至能使紫外线变得安全。紫外线的波长在电磁波谱中处于10~400纳米的波段。其中,波长为207纳米的紫外线在人体细胞中只能穿行一小段距离,不会到达细胞核中的DNA,造成变异;而微生物的体积比人体细胞小得多,紫外线能够完全穿透,并将它们杀死。

  目前已经有人发明了一款只发出207纳米光线的紫外灯。研究显示,这种灯对人类的皮肤组织样品无害,但能杀死包括金黄色葡萄球菌在内的许多超级细菌。

  人造新鲜空气

  如果阳光可以人工制造,新鲜空气呢?因为新鲜空气虽然开窗即可得,但开着窗不容易使病房保持宜人的温度和湿度,风也可能把医疗设备吹得乱转。再说,今天的医院一般都建在城市中心,让病人暴露在交通污染中显然也不合适。如果医院附近有垃圾堆,他们甚至还会传染上新病。如果新鲜空气在密闭的病房里也能人造,那就好了。

  现在,人们终于搞清楚了当年波顿高地楼顶气流中所含的神秘杀菌物质是什么。那是一种叫“羟基(-OH)”的负离子。通过臭氧和水的反应,再加上空气中来自植物的有机物质的催化,这些寿命极短的离子就会在大气中源源不断地产生出来。我们通常说森林里空气清新,就是这个道理。

  根据这一成果,英国有一家公司推出过一款可以在医院中使用的便携设备,它能用臭氧、水和可更换的有机催化剂源源不断地制造出羟基。使用后发现,这款设备的确减少了医院空气中的细菌。

  将来,通过建筑师和医生携手努力,在营造良好的医疗环境方面,我们会越来越重视过去的经验。同时,我们自己也不要忘了,只要一有可能,就该把阳光和新鲜空气引入家门。永远不要害怕开窗!

    
    

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