远紫外线能对空气中的病毒进行全面的消毒吗？

除了已经有了几十年历史的汞灯之外，一种短波紫外线技术可能是迄今为止最有希望杀死空气中冠状病毒和其他病毒和细菌的紫外线。两项研究——一项正在接受同行评审，另一项报告了正在进行的实验的初步结果——显示出这种紫外线对人类眼睛和皮肤是安全的。

研究发现，当暴露于222纳米波长的紫外线下，空气中超过99.9％的冠状病毒都会被杀死，值得注意的是，该紫外线对人类健康无害。由于其效率足够高，很快就会被广泛应用于医院、医生办公室、杂货店、办公楼、购物中心、机场、火车、飞机、公共交通、电梯或人们聚集在室内的任何地方的消毒。

也许又不是。所有关于远紫外线的安全性和有效性的研究结果，仍然是初步的。而远紫外最终的成败取决于它自己，除了那些公认的抗病毒和细菌的UV-C技术是众所周知的，直接暴露在更长波长的UV-C也会对人体皮肤和眼睛有害。

哥伦比亚大学放射研究中心主任David Brenner说，这种差异只会增加远紫外照明设备在控制冠状病毒大流行方面可能取得的飞跃。

Brenner和他的合作者研究远紫外线对微生物和病毒的杀菌作用已经超过十年了，他在近日的一次采访中表示。

他说：“我们多年来所做的所有研究显然都不是关于COVID-19或SARS-CoV-2的。我们关注的是流感，但从某种意义上讲，这是同一个故事：空气传播。因此，我们预计到下一个流感季节，这些设备将可以开始安装。”

那么，如何才能持续安全地对室内区域进行消毒呢？研究人员提出了222纳米波长的“远紫外光”，英文简称为Far-UVC。

根据目前正在接受同行评审的Brenner研究小组的一项新研究显示，历史研究表明，这种波长为222纳米的远紫外线仅能到达皮肤的最外层——角质层，也就不会损害眼睛以及人体的活细胞。然而，这种远紫外光的杀毒功效却可以与UVC光相媲美，它同样可以有效的杀死空气传播的流感病毒。

在实验中，研究人员使用雾化装置将两种普通冠状病毒雾化。然后，将含有冠状病毒的空气暴露在远紫外线灯前。测试结果表明，远紫外光的照射能够杀死空气中超过99.9％的冠状病毒。

随后，研究人员进一步检验了照射时间与消毒效果之间的关系，结果发现，大约8分钟的远紫外光照射可以杀死90％的空气病毒；大约11分钟的照射可以杀死95％的空气病毒；而杀死99.9％的空气病毒只需大约25分钟。

对此，研究人员表示，冠状病毒对远紫外光十分敏感，所以在室内公共场所使用远紫外灯是可行且安全的，这样做可以显着降低新冠病毒的人际传播风险。

据Brenner的同事、辐射研究中心的副研究员、远紫外对生物系统影响的专家Manuela Buonanno说，这实际上也意味着通过人体和动物组织传播的距离更短。

Buonanno说，组织中的蛋白质只需移动0.3微米，就能将222nm远紫外线的强度减半。与传统的UV-C光（254nm波长）相比，后者的组织穿透深度是3µm时的10倍。

虽然远紫外线甚至不能穿透人体5至10微米厚的死皮层的一小部分，但至少有些紫外线能穿透活的皮肤细胞，在那里紫外线可能杀死它们或使它们癌变。

Photo: Manuela Buonnano/Columbia University

Apparatus for exposing airborne virus to a far-UVC lamp.

眼睛也一样；直接暴露在普通紫外线下会对眼睛造成伤害。然而，Buonanno说：“我们正在进行一项研究，让老鼠每周5天，每天8小时暴露在远紫外线下。”研究中的96只（无毛）老鼠定期接受检查，以发现它们的皮肤是否对辐射产生了反应，或者它们的眼睛是否受到了不利影响。

Brenner分享了一份最近的初步报告，在老鼠暴露在远紫外线下43周后。中期报告显示：“我们发现，暴露在环境中的动物和对照组之间没有任何区别。他说，研究小组将继续至少几个月的老鼠研究，直到他们收集到每天暴露在老鼠身上60周远紫外线的数据。”

Brenner说，到目前为止，在老鼠身上的发现与大多数关于远紫外线的人体安全性研究是一致的，比如在最近一期《光热学、光免疫学和光医学（Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine）》杂志上发表的一封快报。在这项研究中，苏格兰科学家反驳了2015年的一项发现，即远紫外线会对人体皮肤造成伤害。

这项新的研究进行了计算机模拟，发现2015年论文发现的危害很可能是由远紫外灯二次产生的较长波长（UV-C）光引起的，这使旧的发现受到质疑。Brenner说：“222纳米光需要做的是有一个滤光片。据我所知，这些公司都是这样做的。基本上可以阻挡240和250纳米波长的光。”

Buonanno说，长波长紫外光的阈值水平尚未确定。如果一个远紫外线灯可以滤除99.9%更长更具破坏性的UV-C射线，那就足够了吗？或者，0.1%的其他紫外线穿透后仍然会造成伤害？

“我们还不知道，”Buonanno说。“我们正计划进行一项研究，以更系统的方式解决这一问题，以测量暴露于其他波长（如225至255 nm）后的安全性。”

Brenner表示，希望远紫外发光二极管可以很快被开发出来。LED的波长短至300纳米，最近甚至达到250纳米。但是，他说，能够有效地产生230纳米甚至220纳米光的紫外发光二极管还没有被发明出来。

据Brenner说，主要原因是：“到目前为止，230纳米发光二极管的需求量还不大。没有那么多的工作要做。但我非常希望各位读者能理解这一点。”