在中国,它被称为“气”,象征健康。在埃及,它被称为“安卡”,象征永生。对腓尼基人来说,它与爱与美的女神阿芙罗狄蒂是同义词。
这些古代文明所指的正是铜,这种材料已被全球各地的文化认可为对人类健康至关重要,这一认知已持续了5000多年。当流感病毒、大肠杆菌等细菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等超级细菌,甚至冠状病毒落在大多数坚硬表面上时,它们可以存活长达四到五天。但当它们落在铜以及黄铜等铜合金上时,会在几分钟内开始死亡,并在几小时内变得无法检测。
“我们已经看到病毒瞬间瓦解,”南安普顿大学环境健康学教授比尔·基维尔说道,“它们落在铜上,铜就会降解它们。”难怪在印度,人们几千年来一直使用铜杯饮水。即使在美国,饮用水也是通过铜管输送的。铜是一种天然的、惰性的抗菌材料。它无需电力或漂白剂就能对自身表面进行消毒。
铜在工业革命时期作为制造物品、固定装置和建筑材料而蓬勃发展。如今,铜仍然广泛应用于电力网络——事实上,由于其优异的导电性能,铜市场仍在增长。然而,20世纪以来,随着新材料的涌现,铜在许多建筑应用领域逐渐被淘汰。塑料、钢化玻璃、铝和不锈钢是现代材料的代表——从建筑到苹果产品,无所不包。随着建筑师和设计师们转向外观更时尚(通常也更便宜)的材料,黄铜门把手和扶手逐渐被淘汰。
基维尔认为,现在是时候让铜重返公共场所,尤其是医院了。面对一个不可避免的、充满全球性流行病的未来,我们应该在医疗保健、公共交通甚至家庭中使用铜。虽然现在阻止新冠疫情已经为时过晚,但思考下一次流行病并不算早。铜的益处,量化分析
我们本该预料到这种情况,事实上,已经有人预料到了。
1983年,医学研究员菲利斯·J·库恩首次撰文批判了她在医院中发现的铜元素消失的现象。在匹兹堡哈莫特医疗中心的一次卫生培训中,学生们对医院内的各种表面进行了取样,包括马桶和门把手。她注意到马桶表面没有微生物,而一些卫浴设施却特别脏,在琼脂培养皿上繁殖后,竟然滋生了危险的细菌。
“医院大门上光滑闪亮的不锈钢门把手和推板看起来干净整洁,令人安心。相比之下,锈迹斑斑的黄铜门把手和推板则显得肮脏不堪,容易滋生细菌,”她当时写道。“但即使失去光泽,黄铜——一种通常由67%的铜和33%的锌组成的合金——仍然能够杀菌,而不锈钢——约含88%的铁和12%的铬——对抑制细菌滋生几乎没有作用。”
最后,她以一个简单易懂的结论结束了她的论文,这个结论适用于整个医疗保健系统。“如果你的医院正在翻新,尽量保留或重复使用旧的黄铜五金件;如果你使用的是不锈钢五金件,务必确保每天消毒,尤其是在重症监护区域。”
几十年后,在铜业发展协会(一个铜业贸易组织)的资助下,基维尔进一步推进了库恩的研究。他在实验室里研究了一些世界上最令人恐惧的病原体,证明铜不仅能有效杀灭细菌,还能杀灭病毒。
在基维尔的实验中,他将一块铜板浸入酒精中进行消毒。然后,他再将其浸入丙酮中以去除任何残留的油脂。接着,他将少量病原体滴在铜板表面。片刻之后,病原体便会干燥。样本静置几分钟到几天不等。之后,他将样本放入装满玻璃珠和液体的盒子中摇晃。玻璃珠会将细菌和病毒刮入液体中,然后可以对液体进行取样以检测它们的存在。在其他情况下,他还开发了显微镜方法,使他能够观察并记录病原体在接触铜板表面的瞬间被铜杀死的过程。
他说,这种效果看起来像魔法,但实际上,其背后的科学原理早已被人们充分理解。当病毒或细菌撞击培养皿时,培养皿会被铜离子淹没。这些离子像子弹一样穿透细胞和病毒。铜离子不仅能杀死这些病原体,还能彻底破坏它们,直至其内部的核酸,也就是它们的复制蓝图。
“由于所有基因都被破坏了,所以不存在突变(或进化)的可能性,”基维尔说。“这是铜的真正益处之一。”换句话说,使用铜不会带来滥用抗生素之类的风险。这纯粹是个好主意。
在实际应用中,铜的价值得到了充分体现。除了实验室研究之外,其他研究人员也追踪了铜在实际医疗环境中的应用效果——这些应用不仅包括医院门把手,还包括病床、访客椅扶手,甚至输液架等。2015年,一项由美国国防部资助的研究比较了三家医院的感染率,发现使用铜合金后,感染率降低了58%。2016年,一项在儿科重症监护室进行的类似研究也记录了感染率同样显著的下降。
但成本呢?铜的价格总是比塑料或铝贵,而且通常比钢贵。但考虑到医院感染每年给医疗系统造成高达450亿美元的损失——更不用说还会导致多达9万人死亡——相比之下,铜制升级的成本就显得微不足道了。

基维尔不再接受铜业的资助,他认为建筑师有责任在新建筑项目中选择铜材。铜是第一个(也是迄今为止最后一个)获得美国环保署(EPA)批准的抗菌金属表面材料。(银业公司曾试图宣称其产品具有抗菌性能,但最终失败,反而因此被EPA罚款。)迄今为止,铜业团体已向EPA注册了400多种铜合金。“我们已经证明,铜镍合金在杀灭细菌和病毒方面与黄铜一样有效,”他说道。而且,铜镍合金的外观并不像旧喇叭,它与不锈钢几乎没有区别。
至于世界上其他尚未进行翻新改造、没有拆除旧铜制配件的建筑,基维尔给出了这样的建议:“无论如何都不要拆除它们。这些是你们拥有的最好的东西。”
发布时间:2021年11月25日
