銅為什么能殺毒?

劉源

2020年3月，媒體報道了一個驚人說法：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內就會死亡。英國南安普頓大學微生物學家吉維爾看到這一說法卻一點也不驚訝，但他好奇的是：新冠病毒居然能在銅具表面活幾個小時一真有這么久？

吉維爾對銅克制微生物的作用已經研究了20多年。在實驗室里，他觀察到單用銅就能殺死一種又一種病原體（包括細菌和病毒），其中包括導致軍團病的細菌、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，他把目光轉向冠狀病毒229E。這種新冠病毒的近親會引起普通感冒和肺炎。吉維爾發現，雖然229E在不銹鋼和玻璃表面能存活多達5天，但在銅具表面幾分鐘內就被殺死。

吉維爾說，人們喜歡安裝不銹鋼器具，因為不銹鋼看起來確實清爽。然而，雖然不銹鋼在公眾場合幾乎無處不在，但問題是人們可能并未經常清潔它們。銅具則不同，就算你把它們放在那兒不管，它們照樣能發揮抗病作用。

古老知識

吉維爾的研究可以說是用現代科學證實了一種古老配方。數千年來，在了解細菌或病毒之前很久，人們一直都知道銅的殺毒功效。對于銅能預防感染的最早記載見于已知最早期的醫學著作之——古埃及的《史密斯紙草書》。考古學家認為，雖然公元前1700年的古埃及醫生知道銅能抗感染，但這個信息最早在公元前3200年就已為人所知。在古埃及象形文字中，用于表示銅的符號是不死之神的符號。

最晚在公元前1600年，中國古人用銅錢治療胸痛、胃痛和尿崩。擅長航海的腓尼基人把從劍上削下的銅屑塞進戰斗傷口里預防感染。幾千年來很多婦女都清楚，如果孩子經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，吉維爾的團隊檢驗過美國紐約中央車站的銅欄桿，結果發現這些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》。

美國批準的抗病銅具之一。

銅的原子結構（示意圖）。

為何強大

美國環境保護署迄今已注冊了大約400種抗微生物銅具。這無疑是對銅的抗病功效的權威認可。但，銅為什么這么神奇？吉維爾說，包括金和銀在內的重金屬都有抗菌特性，但銅的特殊原子構成賦予銅更強大的抗病能力。銅原子的最外電子層軌道中有一個自由電子，因此銅不僅是很好的金屬導體，而且容易參與氧化一還原反應。這樣一來，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。當一個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失去或得到一個或幾個電子而形成的帶電荷的粒子）會像導彈一般轟炸病原體，由此阻止病原體細胞呼吸，在細胞膜或病毒包膜上“炸”出洞，并產生能促進殺滅作用的自由基。更重要的是，銅離子尋找并摧毀細菌或病毒內部的DNA和RNA，由此阻止能導致超級耐藥病原體產生的變異。不僅如此，就算銅表面有污點，銅的抗病特性也永不消失。

銅病床欄桿。

醫院良友

吉維爾的合作者、美國微生物學家施密特致力于研究這樣一個課題：在經常接觸的表面使用銅合金，是否能降低醫院內的感染率？根據美國疾控中心數據，在任何日子，醫院內1/32的患者都會出現至少一種被納入醫保治療范圍的感染，由此產生的醫保費用高達5萬美元。在美國軍方支持下，施密特對美國3家醫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）進行調查。為期43個月的調查表明，與非銅合金表面相比，使用銅合金表面的醫院減少感染數達58%。

由于軍方關注方向改變，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商合作。2020年初，施密特發布了最新研究結果。在這項研究中，他比較了有塑料表面或銅表面的醫院重癥監護室，發現表面為塑料的床邊圍欄超過最低風險標準值近90%，而表面為銅的只有9%。施密特還參與了一項為期18個月、針對一家鄉村醫院里49張病床的研究，再次證實銅能減少細菌數量。雖然銅合金仍需清潔，但銅的持續殺毒優勢占了上風。

剛剛起步

吉維爾和施密特發現，哪怕只把醫院里經常接觸的器具表面中10%換成銅，安裝成本與節省的感染治療成本相比也堪稱微不足道。然而，為什么醫院對安裝銅表面不積極？這與醫保費用吃緊不無關系。畢竟，前期的安裝費用不是一個小數字，而被換掉的原有表面也花了很多錢。

2016年，美國一家醫院報告了一項試驗結果：銅合金表面減少了院內耐藥病原體數量的78%。2017年，美國多家醫院改為采用以銅為表面的器具。以色列開發的一種先進技術，讓醫院采用銅寢具更方便有效。吉維爾說，法國和波蘭醫院正開始推廣銅合金。在產銅的秘魯和智利，銅合金也已開始被用于醫院和公共運輸系統。不過。把銅用于消毒在全球來說才算剛剛起步。

如果銅真的能殺死新冠病毒，那么你是不是只需經常用手捏銅幣就能預防這種病毒？科學家說，預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？還需要進一步研究。