呼吸新鮮空氣

文穎

屋頂上的發(fā)現(xiàn)

冷戰(zhàn)高峰時(shí)期的1968年，一個(gè)溫暖的夏夜，英國(guó)國(guó)防部最著名的化學(xué)和生物研究基地——波頓高地上，微生物學(xué)家亨利·道格和K·R·梅兩人正站在一間實(shí)驗(yàn)室的屋頂，在他們的心頭盤旋著一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題：如果發(fā)生一場(chǎng)生化戰(zhàn)爭(zhēng)，如果一枚攜帶致命細(xì)菌的炸彈在倫敦上空爆炸，生化細(xì)菌的危害將會(huì)持續(xù)多久？

為了尋找答案，兩人用人造蛛絲纏繞兩把梳子，再在蛛絲上噴灑一些大腸桿菌。然后，他們將其中一把梳子暴露在屋頂?shù)臍饬髦校ㄖ杂萌嗽熘虢z纏繞梳子，是為了阻止細(xì)菌被風(fēng)吹走），而把另一把梳子裝進(jìn)一個(gè)溫度和濕度同室外一樣的盒子里。

兩個(gè)多小時(shí)后，屋頂上幾乎所有被困在人造蛛網(wǎng)上的細(xì)菌都死了，而在被裝進(jìn)盒子里的梳子上，居然有一半以上的大腸桿菌仍然存活。這是怎么一回事呢？難道是新鮮空氣中有什么東西殺死了細(xì)菌，一旦封閉空氣，這些東西就消失了？

接下來(lái)的許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種神秘東西的力量（被稱為“露天因素”）在每個(gè)晚上都會(huì)發(fā)生變化。

隨著冷戰(zhàn)結(jié)束，生化戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)的可能性減小，研究人員停止了對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的研究。

時(shí)間過(guò)去了很多年。如今，隨著病原體對(duì)抗生素產(chǎn)生越來(lái)越多的耐藥性，人類對(duì)于對(duì)抗傳染病的“新式武器”的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，這迫使研究人員開(kāi)始重新審視那些塵封已久的研究報(bào)告。

事實(shí)上，最早注意到新鮮空氣好處的并不是亨利·道格和K·R·梅。早在19世紀(jì)中葉，在克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)中，護(hù)士先驅(qū)南丁格爾率先發(fā)現(xiàn)，英軍士兵在骯臟的野戰(zhàn)醫(yī)院里的患病死亡率比戰(zhàn)場(chǎng)上的死亡率還高。于是，南丁格爾對(duì)戰(zhàn)地醫(yī)院進(jìn)行了一系列改造，其中包括敞開(kāi)窗戶。結(jié)果，戰(zhàn)地醫(yī)院的死亡率大大降低。南丁格爾回國(guó)后，將這些經(jīng)驗(yàn)引入英國(guó)醫(yī)院。她曾寫道：“有必要給病人頻繁地更新空氣，這樣可以帶走從肺部和皮膚散發(fā)出來(lái)的病態(tài)臭氣?！?/p>

被稱為“南丁格爾病房”的病房擁有狹長(zhǎng)的房間和一直延伸到天花板的推拉窗，新鮮空氣得以流通。稀釋空氣中的病原體，并殺死它們——這不正是波頓的兩位英國(guó)研究人員所希望的嗎？

南丁格爾病房設(shè)計(jì)最為重要的一點(diǎn)是：病房的長(zhǎng)邊都朝南，這可以讓充足的陽(yáng)光穿窗而入。很快，大眾普遍認(rèn)識(shí)到了陽(yáng)光對(duì)于健康的好處，特別是對(duì)肺結(jié)核患者大有裨益。在當(dāng)時(shí)擁擠的城市中，有1/5的人因患肺結(jié)核而不幸過(guò)世。

陽(yáng)光不僅能將空氣中的細(xì)菌以及皮膚上的細(xì)菌殺死，它還能促進(jìn)身體制造更多的維生素D，增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)，殺死體內(nèi)的結(jié)核病菌。到20世紀(jì)末，“太陽(yáng)診所”成為一種時(shí)尚，它利用新鮮空氣和陽(yáng)光作為結(jié)核病治療方案的一部分。輪式病床被推到陽(yáng)臺(tái)上或者安裝有能讓紫外線滲透進(jìn)來(lái)的特殊玻璃的溫室中。

最終，還出現(xiàn)了一種專為醫(yī)院研發(fā)的紫外線燈。不過(guò)，這種紫外線燈很快失寵，因?yàn)樗话l(fā)現(xiàn)增加了患者患皮膚癌和白內(nèi)障的風(fēng)險(xiǎn)。今天，這種燈通常只被用作外科手術(shù)的滅菌設(shè)備。

培養(yǎng)皿中的奇跡

1928年，在亞歷山大·弗萊明外出度假期間，他的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中的細(xì)菌發(fā)霉了……幾年后，青霉素的發(fā)明讓醫(yī)學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化。與青霉素和其他抗生素的近乎神一般的效力相比，新鮮空氣和陽(yáng)光似乎不再那么重要。

新的抗生素如雨后春筍般被研發(fā)出來(lái)。到20世紀(jì)60年代，許多醫(yī)生認(rèn)為傳染病很快就會(huì)被征服，因?yàn)椴∪艘坏└腥旧夏撤N疾病，醫(yī)生就會(huì)給他開(kāi)抗生素，病人服用后身體就會(huì)有所好轉(zhuǎn)。20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)又帶來(lái)了“能效”這一新概念，人們認(rèn)識(shí)到開(kāi)窗會(huì)讓寶貴的熱量流失，于是便在室內(nèi)安裝機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，靠機(jī)器的過(guò)濾系統(tǒng)循環(huán)空氣。南丁格爾的教誨被人們拋之于腦后，人們關(guān)閉窗戶，擋住陽(yáng)光，“露天因素”不再受到關(guān)注。

然而，人類征服傳染病的希望不幸破滅。在過(guò)去的30年中，每一年都會(huì)新增一例傳染病。在過(guò)去的10年中，我們?cè)庥隽朔堑浜颓萘鞲械却笠?guī)模時(shí)疫的侵襲。更糟糕的是，一些在20世紀(jì)60年代很容易治愈的疾病，現(xiàn)在都以耐抗生素的形式卷土重來(lái)，其中包括結(jié)核病、肺炎和淋病。就連醫(yī)院本身也成為耐抗生素痢疾和傷口感染的最大致病源。在英國(guó)，近9%的病人是在入院期間感染上新的傳染病的。

更令人崩潰的是，新型抗生素的短缺情況越來(lái)越嚴(yán)重。自1990年以來(lái)，全球自主研發(fā)新型抗生素的大公司數(shù)量已從原來(lái)的18家下降到可憐的4家。2013年，英國(guó)首席醫(yī)療官薩莉·戴維斯在其年度報(bào)告中警告說(shuō)：“我們過(guò)去能夠輕易控制的疾病，如今可能會(huì)卷土重來(lái)，對(duì)我們的身體健康造成更顯著的威脅。”

當(dāng)然，還有許多備選藥物可供選擇，其中包括“群體阻斷性藥物”，它們并不殺死病菌，只是起到阻止病菌發(fā)起攻擊的作用。這樣的藥物應(yīng)該不會(huì)像傳統(tǒng)抗生素那樣引起耐藥性。另一種備選方案是噬菌體療法，也就是使用轉(zhuǎn)基因的病毒來(lái)消滅病菌。

然而，這些備選方案都需要幾年時(shí)間才能用于臨床，現(xiàn)在還指望不上它們。那我們應(yīng)該怎么做呢？

露天療法的回歸

也許，前抗生素時(shí)代的一些經(jīng)驗(yàn)可以派上用場(chǎng)了。有專家指出，重新引入陽(yáng)光和新鮮空氣，應(yīng)該能為阻止疾病傳播帶來(lái)好處。英國(guó)微生物學(xué)家斯蒂芬妮·丹尼爾指出：“未來(lái)醫(yī)院的設(shè)計(jì)，應(yīng)允許打開(kāi)窗戶，患者也可以被推到病房外?！彼噲D重振醫(yī)學(xué)界對(duì)這個(gè)問(wèn)題的興趣。她說(shuō)：“只有在抗生素失效、病人無(wú)法康復(fù)的今天，我們才會(huì)想起回顧塵封已久的歷史?！?/p>

當(dāng)然，僅僅靠拉開(kāi)窗簾、打開(kāi)窗戶是治愈不了病人的，但對(duì)醫(yī)院的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些改良，這或許可以幫助阻止疾病蔓延到無(wú)辜的人身上。一種老式的疾病預(yù)防方法已見(jiàn)成效——僅僅是讓醫(yī)護(hù)人員勤洗手，就能有效阻止耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）和梭狀芽胞桿菌這兩種超級(jí)病菌在醫(yī)院的蔓延。在英國(guó)醫(yī)院，MRSA的發(fā)病率從2004年的峰值下跌了約80%，雖然勤洗手不是唯一的因素，但似乎是一個(gè)重要的因素。在醫(yī)生勤用酒精搓手的醫(yī)院，MRSA的發(fā)病率降低。

在秘魯首都利馬，一個(gè)英國(guó)研究小組正在研究可否采用傳統(tǒng)的方法減少空氣中結(jié)核病的蔓延。結(jié)核病的傳染多發(fā)生在已確診病人和易得病、身體虛弱的未確診病人，尤其是那些艾滋病感染者之間，因?yàn)楹笳叩拿庖呦到y(tǒng)比常人低很多。擁擠的候車室是病菌傳播的高發(fā)地，醫(yī)院門診室和急診室也是如此。

在利馬城內(nèi)，英國(guó)研究小組在兩種醫(yī)院——仍依賴于被動(dòng)氣流的老式醫(yī)院，和使用現(xiàn)代化機(jī)器通風(fēng)設(shè)備的新式醫(yī)院——做實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)二氧化碳滅火器，并測(cè)量氣體被驅(qū)散的時(shí)間。結(jié)果顯示，老式醫(yī)院的通風(fēng)率是新式醫(yī)院的兩倍。受該研究的影響，利馬醫(yī)院的管理者正盡可能多地增添醫(yī)院的窗戶數(shù)量。

不過(guò)，經(jīng)常讓病房的窗戶大開(kāi)也不是辦法。該研究團(tuán)隊(duì)又開(kāi)始探索：人造陽(yáng)光是否也能有所幫助呢？他們將豚鼠分別暴露在有紫外線照射和未有紫外線照射的病房中。結(jié)果顯示，紫外線燈將出現(xiàn)結(jié)核病感染跡象豚鼠的比例從35%降低到了10%，這表明人類患者也能因此受到保護(hù)。

這項(xiàng)研究成果已經(jīng)吸引了世界各國(guó)，尤其是結(jié)核病和艾滋病高發(fā)地區(qū)國(guó)家的注意。該實(shí)驗(yàn)在南非被復(fù)制，那里干燥的空氣似乎進(jìn)一步增強(qiáng)了紫外線的效果?，F(xiàn)在，秘魯、俄羅斯和巴西的很多醫(yī)院里都安裝了紫外線燈。

有一種方法或許能使紫外線燈變得安全，從而在醫(yī)院里被廣泛推廣。紫外線是波譜中波長(zhǎng)為10～400納米的那一段。其中，波長(zhǎng)為207納米的紫外線可被蛋白質(zhì)分子吸收，而且只能在人體細(xì)胞中穿行一小段距離，不會(huì)到達(dá)DNA造成變異。而對(duì)于病菌，由于病菌的體積比人體細(xì)胞小得多，所以這種紫外線能夠完全穿透，并輕輕松松將其殺死。實(shí)驗(yàn)室中培育的細(xì)胞顯示，這種短波輻射不會(huì)傷害人的皮膚組織，但能殺死包括MRSA在內(nèi)的病菌?，F(xiàn)在有專家建議，將醫(yī)院里所有的燈都換成能發(fā)出207納米波長(zhǎng)光線的紫外線燈。

除了人造陽(yáng)光，新鮮空氣是否也能帶來(lái)好處呢？40多年前，亨利·道格和K·R·梅最終認(rèn)定，他們?cè)诓D的屋頂發(fā)現(xiàn)的那些神秘的殺菌劑是羥基自由基——空氣中的臭氧和水反應(yīng)，再加上來(lái)自植物的有機(jī)物質(zhì)的催化，羥基自由基分子在大氣中不停地被產(chǎn)生出來(lái)。如此看來(lái)，還是開(kāi)窗更簡(jiǎn)單吧。不過(guò)，英國(guó)醫(yī)院規(guī)定，為了防止患者從窗戶掉下去，患者能夠到的窗戶打開(kāi)寬度不得超過(guò)10厘米。

流通的新鮮空氣，不僅可以讓醫(yī)院減少疾病傳播，也可以讓任何人類密集居住的地方獲益。在第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美軍士兵駐扎在沙特阿拉伯沙漠中。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與住在帳篷或倉(cāng)庫(kù)中的士兵相比，住在配備了空調(diào)的營(yíng)房里的士兵更容易感冒咳嗽。還有一項(xiàng)針對(duì)大學(xué)生的研究發(fā)現(xiàn)，在通風(fēng)不暢的宿舍里睡眠的學(xué)生，有35%在一年時(shí)間內(nèi)感染了疾病；而在通風(fēng)較好的宿舍，這個(gè)數(shù)字是5%。

在未來(lái)，我們很可能看到建筑師和醫(yī)生攜手努力，在營(yíng)造我們舒適的生活和工作環(huán)境時(shí)，盡可能多地考慮那些在我們身邊的微生物。當(dāng)然，我們還要向偉大的南丁格爾護(hù)士學(xué)習(xí)，盡可能多地把一縷縷新鮮空氣引進(jìn)家門。她說(shuō)：“永遠(yuǎn)不要害怕開(kāi)窗。”