為什么陽光和空氣能殺菌

郭伽

1968年夏天，正是西方國家和蘇聯處于冷戰對抗的高潮時期。英國國防部的生物學研究人員想知道，如果一枚充滿致命細菌的炸彈在倫敦上空爆炸，散發出的細菌塵埃危險能夠持續多長時間。當在實驗室的房頂上進行試驗時，為了防止細菌被風吹走，他們把大腸桿菌撒在用蜘蛛網纏繞的梳子上。兩個小時后，留在蜘蛛網上的細菌全部死亡。但是，當把這種梳子放在房頂上的盒子里時，超過半數的細菌仍然是活的。在流動的空氣中似乎有某種神秘的物質能殺滅細菌。

45年后，他們證明，這種神秘的物質就是羥基自由基。在有機分子催化作用下，臭氧和水反應不斷地生成羥基自由基。不過，在空氣中這種低濃度的羥基自由基不會對人體造成傷害。

新鮮空氣對治病有幫助

其實，首先發現戶外空氣有滅菌作用的人并不是生物學的研究人員。1853年7月，俄國軍隊占領奧斯曼帝國的屬地摩爾多瓦和瓦拉幾亞兩個公國。1854年3月，英法聯軍向俄國宣戰。在英軍的戰地醫院里，傷兵死亡率高達42%的消息震驚了英國社會。受到首相赫伯特的邀請，護士南丁格爾到戰地醫院服務。她利用打開窗戶和精心護理使戰地醫院的死亡率迅速地下降到2.2%。她認為，經常更新患者周圍的空氣能從肺部和皮膚上帶走致病的臭氣。1856年3月戰爭結束后，英國根據她的提議建成長而窄的朝陽病房，其中還有高至天花板的能上下拉動的窗子，有利于空氣的流通。這種病房不僅使空氣傳播的病菌減少，也能快速殺滅病菌（編者注：南丁格爾在護理事業中作出了重大貢獻。為讓后人記住她的貢獻，國際紅十字會于1907年設立了南丁格爾獎，獎勵那些在護理事業中有突出貢獻的護士。）。

秘魯首都利馬有家醫院既有依靠空氣自然流動的老式醫院構造，又有帶有機械通風系統的現代醫院結構。倫敦帝國理工學院的一個研究小組在那里進行實驗，看看老式醫院的自然通風是否能減少結核桿菌的傳播。在打開醫院里的滅火器放出二氧化碳后，他們測量二氧化碳消散需要的時間。實驗的結果證明，老式醫院的通風效率要比現代醫院的通風效率高兩倍。自然形成的微風是防止感染非常有效的方法。世界衛生組織在一份報告中指出，所有的醫療保健機構都應當盡可能地采用自然通風。

紫外線能破壞細菌中的蛋白質

過去，在擁擠的城市里，肺結核病引起的死亡率大約是總死亡率的五分之一。陽光有利于肺結核病患者的康復。到上世紀初，新鮮空氣和陽光成為治療肺結核病的組成部分。

殺滅戶外空氣里細菌的另一種神秘物質是太陽光中的紫外線。在到達地面上波長為200～400納米的紫外線中，蛋白質能吸收其中波長為207納米的部分。這使細菌體內的蛋白質分子受到破壞，從而引起細菌的死亡。由于人體細胞要比細菌大很多，這個波長的紫外線滲入人體細胞的距離短，不會損傷DNA引起基因突變。在打開窗戶的情況下，陽光能直接射入南丁格爾風格式的病房里。因此，207納米波長的紫外線和良好的空氣流通使細菌的數量大為減少。這是南丁格爾風格式病房能減少疾病傳染的原因。

明媚的陽光不可能天天有，因此工作人員在一個肺結核病房里安裝上紫外線燈來補充陽光的不足。為了保護患者不會受到紫外線的傷害，他們把紫外線燈照射的方向與墻壁成斜角向上的方式安裝。這樣只有病房的上半部處于紫外線的照射中。根據動物實驗，紫外線燈能把發生肺結核感染的豚鼠數量從35%減少到10%。這項研究吸引了其他國家的關注，特別是肺結核和艾滋病發病率高的地區。秘魯、俄羅斯和巴西的醫院里都安裝了紫外線燈。為了保證患者的安全，新的醫用紫外線燈只發出207納米波長的紫外線。