只愿是一个做学问的人--访纳米抗菌材料的奠基人李毕忠博士


来源:中国粉体网

随着经济的发展,粉体行业在国民经济中的地位越来越高。纳米粉体已成为国民经济建设和人们日常生活中所使用的最重要的功能材料。在经济发展中发挥着举足轻重的作用,抗菌粉体材料的发展水平体现了国家技术进步和综合国力。尽管它不能像钢铁等基础材料一样架起共和国的脊梁,但是它以自己独特的性质,给人们日常生活带来舒适与安全。

    我国是个人口大国,随着几年来人们健康意识的不断增强和收入水平的逐步提高,抗菌制品的消费越来越爱到推崇。自1990年代以来,我国抗菌材料的研制、开发、和产业化进程异常迅速,也就是在这样的背景之下,我们有幸采访到了北京崇高纳米科技有限公司的李毕忠董事长,身为北大理学博士的李毕忠长期在中科院从事研究和产业化,可以说是抗菌纳米材料领域的领跑人,让他带我们走进属于纳米的世界。

纳米抗菌材料的诞生

    中国在90年代末期开始研究纳米抗菌材料,说到为什么要研究这一领域的时候,李教授深有体会的说,当今微生物安全已经成为人们日常生活中谈论的重头戏。例如,作为“把关人”的家庭主妇来说,选择安全卫生的食物是她们最关心的。而人类感染细菌的途径之一就是通过入口的食物, 而食品被微生物污染的途径主要来自环境。包装材料一般是与食品直接接触的,保藏食品的冰箱也是间接接触的,这些环境中如果有细菌污染源存在,含有丰富的营养成分食物会有大量微生物滋生繁殖。因此,具有抗菌保鲜功能的食品包装材料和冰箱内胆材料的研制就显得非常重要。



    要了解抗菌和微生物安全问题,就要先从微生物和人的关系说起。首先来讲,微生物包含很多种类,包括细菌、霉菌、病毒,肉眼看不到单个微生物。微生物对人有正反两方面的作用,人身上有其体重百分之一的东西就是这些看不见的微生物,但是人不能离开这些微生物,也正是他们在为我们服务。但是,在自然界的外部环境中,微生物的滋生,使得自然环境被污染、清洁状态遭到破坏。即使在许多塑料材料上也会发生这种情况,因为塑料在加工中必须加进去加工助剂等成分,例如聚氯乙稀(PVC)中含有增塑剂,这就是霉菌的营养剂,微生物就会滋生。更有甚之,微生物腐蚀造成的破坏使得材料的许多性能被破坏,容易发生灾害。

    微生物对于人体而言更是存在着很大的危害,例如我们在公共场所,电梯扶手、公交车的扶手都会有大量的细菌。使用抗菌材料可以有效防范疾病的传播,但抗菌材料的使用场所不需要象医院的消毒室那样,没有必要处于无菌状态。抗菌和消毒是不一样的,消毒是杀死细菌,但是有时效性。对敞开的环境进行消毒,实际效果只能保存较短时间。过半个小时后细菌有被人或物或空气带来了,细菌每10分钟完成一次分裂增殖,其增长速度极快。所以理论上,要维持清洁,就需要不断的反复消毒,想要到达好的效果就要20分钟消毒一次,成本增加,频率很高,甚至没有现实可操作性。而抗菌材料本身带有抑制细菌的作用,它是抑制细菌的繁殖。抗菌材料不是象消毒剂那样杀死所有细菌,而是控制细菌的数量,低到不致病就有效,因为仅有少数的细菌是不会致病的。用抗菌材料做出来产品具有很好的抗菌性,据监测,抗菌材料的产品上面细菌很少,它具有一种自清洁的功能,而且这个材料性能是自身持久的拥有的,所以,抗菌产品就不用频繁地去消毒杀菌。

    目前, 抗菌材料的种类繁多, 大体上包括抗菌塑料、抗菌纤维和织物、抗菌陶瓷和抗菌金属。抗菌材料的制作一般是将抗菌剂以适当的方式添加到基材中或涂覆在基材表面, 因此可以说, 抗菌材料的优劣最终取决于抗菌剂的研制。

产品价值的延伸

    纳米抗菌材料最初应用于军事领域,早在二战期间,德国军队的服装已开始使用抗菌材料成份,当士兵受伤的时候,服装的抗菌性会使得感染减少,伤痛变小。而在日常生活方面,日本在这项技术上做的比其他国家要早且好,在八十年代开始对抗菌材料做研究,这些材料被广泛的应用于洗衣机、电冰箱、净水器、玩具等当中,以便来适应人们对健康的需求。

    在中国纳米抗菌材料的发展虽然起步较晚,但是发展速度是很快的,人们认可与接受抗菌材料制品。但是,毕竟纳米抗菌材料是一种看不见、触摸不到的东西,消费者的直接感受不直接,而且含有这种抗菌成份的产品往往在价格上也有所提高,这就会造成消费者疑虑、甚至望而却步。说到怎样才能做到让消费者有购买意愿的时候,李教授说,对于这种产品的消费,是一个日积月累的过程,也需要不断进行科普,人们最终会发现它的科学性并接受它。当然产品企业的宣传推动非常重要,抗菌材料的发展是落在终极产品上,而最终是消费者的接受。

    上游的研究要靠下游的推广来实现它的价值。新材料的应用和推广是一个漫长的过程,功能粉体就像是生活中的味精一样,慢慢的,人们就会知道它的味道。

纳米抗菌材料的发展趋势

    在这个飞速发展的社会中,唯一不变的就是一切事物在永不停歇的转变当中。因此,纳米抗菌材料从无到有,再到强大,现在已经为人们的生活带来更大的利益,产业化与消费行为之间究竟应如何做,才能使得产品的价值最终变为客户的使用价值?

    李教授给我们做出了如下阐释:近年来,非典、禽流感、耐青霉素金黄色葡萄球菌感染(院内感染)等微生物肆虐,尤其是最近爆发的甲型H1N1流感,对人类健康构成了极大威胁。将来抗菌剂和抗菌材料的研究和应用方向应具有一下特点:第一,具有协效作用的高性能复合抗菌剂将成为研究应用的焦点。第二,抗菌剂的作用效率有待提高,如普通无机载银抗菌剂少和击昏接触8到24小时才会发生明显的抑杀作用,这不能满足一些特殊领域的要求,所以速效抗菌剂应用开发是一个重要发展方向,第三,抗菌材料的抗细菌等微生物的研究可以进一步延伸,如对非典、禽流感、甲型流感等病毒具有抑杀功能的材料研究应引起重视,如果在很多传统材料上既实现抗菌功能,又能实现抗病毒功能,那将具有巨大的社会意义和经济意义。

    在我们发稿前夕,李教授领导的崇高纳米公司研究团体,与中科院、军事医科院、抗菌协会联合完成了速效安全抗病毒医用防护口罩的研制项目,正在加紧投入生产,用于甲型流感H1N1病毒流行病的防控。(本网记者 贾云)
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