2020年，一場突如其來的新冠肺炎，引發了人們對於健康生活環境的高度關注。那麼細菌和病毒有什麼區別，抗菌和抗病毒原理如何，石墨烯抗病毒材料有哪些特點，門窗幕牆領域如何應用？不妥之處敬請指正！
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從新冠肺炎說起
2020年，一場突如其來的新冠肺炎，深刻影響了全球人們的生產生活，而作為人們長時間生活工作環境的建築物，其健康程度也受到了高度關注。
新冠肺炎和建築物有啥關係呢？來看兩則新冠肺炎期間建築物的相關報道吧。
第一則報道，首次在門把手上發現新型冠狀病毒蹤跡。
第二則報道，某單位33人集中發熱，已排除新冠肺炎，多數患者自述發熱與近期使用中央空調有關，病原體初步判斷為A組乙型溶血性鏈球菌。
這就是兩起非常典型的建築物環境致病案例，一是人們頻繁接觸的門把手，二是大家時刻離不開的空氣環境。
這種情況下應該如何切斷病原體傳播呢？當然，避免接觸是最理想的；不過問題總要面對，有沒有殺死病原體的辦法呢？這就要了解病原體是啥了。
從上述兩個典型案例來看，一個是細菌，一個是病毒，也是人們日常最易致病的病原體。
細菌和病毒有啥區別，對於考試完就把知識還給老師的我，一直傻傻分不清，相信肯定有人會和我一樣。
那麼細菌和病毒究竟有何不同，抗菌和抗病毒又有什麼區別呢？
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細菌和病毒有何區別？
一般來說，細菌和病毒區別主要有：
結構不同：細菌是複雜的生物體，有生命，能繁殖；病毒是非生物體，由蛋白質膜和為數不多的DNA或RNA等物質組成，本身不能繁殖，需要入侵一個細胞作為宿主，並利用其遺傳物質進行繁殖。
大小不同：細菌約0.1~10微米不等，病毒只有0.02~0.2微米，細菌遠大於病毒，如果把病毒比為一個人，那細菌就像一座十層高的大樓。
致病性不同：通常來說，大多數細菌對人類是有益的，如幫助人類消化分解食物等；而大多數病毒會引發人體疾病，如病毒性感冒、新冠肺炎等。
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抗菌就能抗病毒嗎？
抗菌就能抗病毒嗎？不是的。抗病毒難度要遠遠大於抗菌難度，這又是為什麼呢？
一個原因在於，細菌是類似人體細胞的生物單元，而病毒只能寄宿在人體細胞上繁殖，因此找到只殺死病毒而不傷害細胞的辦法難度很大。
要想對付病毒，就要在病毒複製週期內找到合適的切入點阻止其複製，可是病毒複製過程對於細胞同樣關鍵，殺死病毒的過程很可能傷害正常細胞。
另外一個原因是，病毒之間的差異比細菌之間的差異大得多。每個細菌都有雙鏈DNA基因組，和人體細胞一樣可以自己分裂、複製。
而病毒的差異很大，有的具有DNA基因組，有的只有RNA基因組，有單鏈結構，也有雙鏈結構，使得找到對付多種病毒的方法難度更大。
這麼說來，就沒法阻止病毒了嗎？
答案顯然是否定的，雖然抗病毒難度很大，但也不是毫無辦法。
這不就有團隊研究出了一款新型石墨烯基複合抗病毒材料並量產成功，具有加工適用性好（耐高溫、耐水洗、奈米化）、病毒滅殺率高（廣譜抗菌抗病毒）的特點。
該材料對新冠病毒COVID-19滅殺率高達99%，對流感病毒H1N1滅殺率高達99.9%，在消殺、防護、建築、紡織、塑膠、醫療等領域應用前景廣闊。
誰這麼牛呢？他們就是張春明博士帶領的創始團隊！
張春明，彧博士功能材料研究院院長、南京工業大學蘇州感測與奈米產業技術研究院副院長、原奈米技術及應用國家工程研究中心副總工程師，研究方向為奈米功能材料的宏量製備技術與裝備、奈米分散技術、奈米功能材料應用。
石墨烯基複合抗病毒材料這麼厲害，那是怎麼做到的呢？
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石墨烯抗菌抗病毒原理是啥？
石墨烯基複合抗病毒材料基於薄層石墨烯，擔載無機絡合離子包覆抗病毒粒子，結合奈米表面處理技術開發的複合功能材料，可有效滅殺冠狀病毒。
抗菌抗病毒原理為：
- “捕獲”：石墨烯特殊的能帶結構及複合材料的半導體特性，使其內腔具有雙極性電場效應，極易捕捉細菌和病毒。
- “滅殺”：引發ROS，產生高活性氧、其它離子和自由基粘附在病毒表面，破壞病毒蛋白質和核酸的結構和功能，接觸催化式抗菌抗病毒機理可以將捕捉的細菌和病毒，快速滅活。
抗菌原理示意如下[1]：
抗病毒原理示意如下[2]：
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建築/門窗幕牆領域抗菌/抗病毒應用
在建築和門窗幕牆領域抗菌和抗病毒材料有哪些應用呢？開篇可以看出，抗菌抗病毒材料主要應用於人體接觸部位和空氣過濾系統。
具體來說主要有：
門窗把手，尤其是公共空間頻繁開啟的門把手。由於人流密集，把手成為細菌和病毒的存留傳播途徑，因而一款抗菌抗病毒把手尤為重要。
窗式新風。隨著人們對室內空氣質量要求越來越高，越來越多的窗式新風系統產品受到關注和應用。在新風系統中增加抗菌抗病毒材料對人體健康多了一重保障。
公共空間的中央新風系統，如寫字樓、商場、圖書館等，具備抗菌抗病毒功能對於人群的健康至關重要。
某中央新風系統抗病毒濾芯現場更換過程如下。
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結論
2020年的新冠肺炎疫情引發了人們對於生活和工作環境健康的高度重視，尤其是公共空間頻繁接觸的門把手、與呼吸疾病密切相關的新風系統。
細菌和病毒在結構、大小和致病性方面均不相同。細菌為生物體，可自行繁殖；病毒為非生物體，只能藉助宿主的遺傳物質進行繁殖。
抗病毒要比抗菌難度大很多，因為病毒只能寄宿在人體細胞上繁殖，因此難度在於找到只殺死病毒而不傷害細胞的辦法。
一款新型石墨烯基複合抗病毒材料量產成功，對新冠病毒COVID-19滅殺率高達99%，對流感病毒H1N1滅殺率高達99.9%，在消殺、防護、建築、紡織、塑膠、醫療等領域應用前景廣闊。
在建築和門窗幕牆領域，抗菌和抗病毒材料主要應用於人體接觸部位和空氣過濾系統，即門把手、窗式新風、中央新風系統等，對於保障人體健康具有重要意義。
起草 | 張春明
編輯 | 萬成龍
張春明，博士，上海聚治新材料科技有限公司和奈藍（上海）新材料科技有限公司創始人、彧博士功能材料研究院院長、南京工業大學蘇州感測與奈米產業技術研究院副院長、原奈米技術及應用國家工程研究中心副總工程師、中國玻璃隔熱塗料產業聯盟專家，主要研究方向為奈米功能材料的宏量製備技術與裝備、奈米分散技術、奈米功能材料應用。
參考文獻：
【1】Similarities and Differences between Silver Ions and Silver in Nanoforms as Antibacterial Agents, Anna Kedziora,……，Gabriela Bugla-Płoskonska，Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 444
【2】Progress and Perspective of Antiviral Protective Material, Jialiang Zhou,…………，Meifang Zhu，Advanced Fiber Materials(2020)2:123-139
說明：部分圖片由張春明博士提供，部分圖片來源於網路，如有侵權請聯絡刪除！
