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新冠病毒終結者，電子束接枝技術|當前聚焦

2022-12-19 15:23:47 來源：雪球網小 中

一、什么是電子束接枝技術？

1.1、借用“果木嫁接”概念

所謂“接枝”，通俗地來說，可以與果木嫁接技術中人們將兩個不同品種的植株進行結合的方法類比。利用電子加速器產生的電子束在紡織物的纖維大分子上打開化學鍵，再將若干個功能分子枝杈“嫁接”到這個纖維大分子中，纖維大分子會搖身一變，成為自帶抗病毒抗菌“武器”的新型抗病毒抗菌功能材料。

與傳統的面料功能性改造方法不同，采用電子束接枝改性技術來完成抗病毒抗菌的功能處理，其關鍵在于讓纖維大分子與功能分子之間完全形成牢固的共價鍵鏈接。

這里的高分子化學術語“接枝改性”，其實是借用了園藝學中的“果木嫁接”概念。通過果木嫁接技術，人們可以把兩個品種不同的植株結合起來，獲得新的優勢互補植株；而接枝改性就是在分子層面進行果木嫁接，先利用電子束來切開纖維素大分子，再將若干個功能分子枝杈“武裝”到這個纖維素大分子上。

(相關資料圖)

1.2、實現安全性、耐用性和廣譜抗菌三大特征

清華大學李景燁團隊提出的電子束接枝改性技術具有安全性、耐用性和廣譜抗菌三個特征。

首先，安全性不僅是抗菌抗病毒材料使用的大前提，也是實現耐用和廣譜抗菌兩方面的重要前提，因此最受研究人員關注。他們將抗菌抗病毒分子與主干分子通過共價鍵完全結合在一起，形成了分子層面的復合紡織面料，使得功能分子不會在洗滌過程中從纖維素大分子上脫落下來，也幾乎不會進入人體。同時，這也是以傳統技術路線制備的抗菌抗病毒材料難以解決的問題之一。

其次是耐用性，由于抗菌抗病毒功能分子與纖維素大分子融為一體，直至整個大分子徹底分解才會脫落下來，該電子束接枝改性紡織面料洗150次還能保持原有性能，大大超過了工業上對抗菌紡織品耐洗50次的要求。

最后是廣譜抗菌方面。作為一種包膜病毒，新型冠狀病毒由蛋白質突刺、包膜與遺傳物質三部分構成，只要破壞其中任一結構，就可使該病毒失去傳染力。這項技術的作用機制是破壞包膜，不會因蛋白質突刺和遺傳物質變化而被影響，因此可以殺死各類新型冠狀病毒毒株。

二、為什么是新冠病毒終結者？刺破包膜

2.1、新冠病毒的主要傳播途徑

新冠一般是指新型冠狀病毒肺炎，是一種急性感染性肺炎，主要傳播途徑是呼吸道飛沫傳播、密切親密接觸傳播、氣溶膠傳播等。呼吸道飛沫傳播可通過正確佩戴口罩預防，密切親密接觸傳播可通過避免前往人群密集地預防，氣溶膠傳播可通過提前接種新冠疫苗預防。具體如下：

1、呼吸道飛沫傳播：是新型冠狀病毒主要傳播途徑，飛沫從感染者的呼吸道中隨咳嗽、呼吸等排出到空氣中，被其他人吸入變成另一個感染者，感染后會出現發熱等癥狀，一般可通過正確佩戴專業防疫口罩進行預防。

2、密切親密接觸傳播：正常人容易通過接觸感染者觸碰過的生活物品受到病毒感染，感染后會出現乏力等癥狀，一般需通過避免前往人群密集地進行預防。

3、氣溶膠傳播：新型冠狀病毒可以通過與空氣中的小顆粒混合一起在空氣中懸浮、飄散從而傳播病毒使人感染，常見于感染者的糞便和尿液傳播，感染后會出現干咳等癥狀，一般可通過提前接種新冠疫苗進行預防。

2.2、給纖維分子賦能，可廣譜滅殺病毒、細菌

給纖維分子賦能的抗病毒抗菌“武器”，是由水木接枝公司獨家研制的功能材料。這種功能材料帶有正電荷，而包膜類病毒、細菌、真菌帶有負電荷，正負電荷相互吸引作用下，功能分子將刺破病毒、細菌、真菌的包膜，破壞其生理結構使其不能存活，從而達到廣譜滅殺病毒、細菌的目的。

從原理上看，這項技術對各種有包膜的病毒和有細胞膜的細菌等都是有效的，最新出現的猴痘病毒以及令人聞之色變的埃博拉病毒均屬于包膜類病毒。即使病毒變異也依然有效。

相較之下，當前在抗病毒抗菌紡織品領域，傳統技術是通過共混、噴涂等方式添加各類抗菌劑來達到抗菌作用，因此，存在抗菌劑脫落導致的嚴重安全隱患。而利用電子束接枝技術，可以將抗病毒單體通過共價鍵與紡織品纖維連接成一個整體，不存在抗菌劑脫落的情況，能夠從根本上解決抗菌劑易脫落的問題，有效防止紡織品出現二次污染。

最為關鍵的是，該項技術已頗為成熟。根據擁有中國最高等級（P4級）生物安全實驗室的研究機構的權威認證檢測報告，接枝棉布對新冠（SARS-COV-2）病毒抑制率為99.89%，對變異后的奧密克戎（Omicron）病毒抑制率為99.95%，鑒定會專家一致認為，電子束接枝聚合技術原理對有包膜的冠狀病毒、細菌、部分真菌抑制率均超過99%。

麻省理工科技評論對李景燁的專訪顯示，研究人員還針對流感病毒H3N2以及常見的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌等微生物開展了測試工作，均取得了理想的效果。

三、誰發明的？清華大學李景燁團隊

3.1、李景燁

李景燁出生于1974年，2002年在上海交通大學取得化學化工學院材料學博士學位。畢業后，李景燁進入日本早稻田大學理工學綜合研究所，擔任日本學術振興會研究員并從事高分子材料接枝改性研究。彼時，早稻田大學主要將接枝技術應用于燃料電池隔膜的研發。

2007年，對國內發展前景充滿期待的李景燁回到國內，進入中國科學院上海應用物理研究所繼續從事此項技術的研究工作。隨著對接枝改性技術研究的逐漸深入，李景燁認為接枝技術所具備的非釋放性在紡織品領域將有著更大的應用價值，因此開始將這項技術與該領域進行應用結合，并對接枝技術所制備功能紡織品的廣譜性、安全性、耐用性一一進行了試驗驗證。

2020年后，隨著新冠疫情的持續，李景燁團隊在明確新型冠狀病毒等包膜病毒的特性之后，決定將接枝技術在抗菌紡織品方面的經驗轉到抗病毒紡織品方面。

李景燁從初次接觸接枝技術至今已有20年時間，經過不斷地技術打磨，接枝改性技術在紡織品領域的應用已十分成熟。

3.2、季銨鹽接枝改性技術

從消毒學的角度學習和篩選抗病毒分子結構，并基于季銨鹽型消毒劑重新設計同時達到消毒要求和滿足接枝改性技術要求的分子結構。

季銨鹽又稱四級銨鹽（Quaternary Ammonium Salt），為銨離子中的四個氫原子都被烴基取代而生成的化合物，是一種強效陽離子抗菌劑。可用于公共場所、水產養殖、醫療器械等領域，其殺菌消毒效果顯著。

季銨鹽分子結構通式：

對此，他們之所以選中季銨鹽型消毒劑，一方面是因為季銨鹽安全穩定，沒有刺激性，另一方面是因為季銨鹽的化學結構豐富，且不同結構具有的特性也不同。

3.3、中國最高級別生物安全實驗室的權威認可

2022年3月，該團隊還拿到了中國最高級別生物安全實驗室的權威檢測報告，證實其電子束接枝技術能夠有效對抗新冠原始毒株與奧密克戎毒株。根據國際公認的抗病毒紡織品標準，抗病毒率超過99%可以稱為有效；檢測結果顯示，他們所制備的抗病毒抗菌紡織品對于新冠病毒達到了99.89%的抗病毒率，完全符合國際標準的要求。

據悉，在此之前，研究人員還針對流感病毒H3N2以及常見的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌等微生物開展了測試工作，并取得了理想的效果。

3.4、七位院士認可

2022年8月19日，中國紡織工業聯合會在滬召開科技成果鑒定會。由水木聚力接枝新技術（深圳）有限責任公司和清華大學天津高端裝備研究院聯合承擔的“電子束接枝關鍵技術及安全長效廣譜抗病毒抗菌功能紡織品研究”項目通過鑒定。

因項目意義重大，本次會議也受到了業內人士的高度重視。

據悉，本次會議由中國紡織工業聯合會組織召開，成果鑒定委員會由孫晉良院士、趙振堂院士、樊明武院士、醫用高分子領域專家朱新遠教授、預防醫學領域專家吳凡教授、紡織化學與染整領域專家毛志平教授、病毒微生物領域專家趙忠鵬研究員組成，涵蓋醫學、病毒學、微生物學、材料學等多個領域。

根據會議資料，李景燁團隊向成果鑒定委員會匯報了工作、技術、查新、檢測、用戶等五方面報告，表示電子束接枝技術運用電子束輔助接枝方法，實現了纖維素大分子與抗病毒單體間共價鍵結合，具有安全性、耐用性和廣譜高效抗病毒抗菌的特征，經過了擁有中國最高等級生物安全實驗室的研究機構的權威認證。

最終，成果鑒定委員會一致同意項目通過科技成果鑒定，主要鑒定意見如下：

該項目解決了抗病毒功能分子與纖維素大分子結合不牢的難題，技術具有獨創性；

經該技術改性后的棉紡織品能有效破壞細菌細胞膜和病毒包膜，對有包膜的病毒、細菌、部分真菌抑制率均超過99%；

項目已完成千米級抗病毒抗菌棉布的中試實驗，為非釋放型抗病毒抗菌面料，達到GB18401的A類要求，經150次水洗后抗病毒抗菌性能保持良好；

鑒定委員會一致認為，項目整體水平達到國際先進。

四、技術門檻？路徑上具有獨特性和先進性，無法輕易復制模仿

電子束接枝技術的研發團隊以清華大學天津高端裝備研究院功能高分子首席專家李景燁教授為核心，生產工藝經過了長期與印染企業之間的溝通交流，所使用的生產設備屬于在紡織行業首次使用，在實現抗菌抗病毒功能紡織品的路徑上具有獨特性和先進性，無法輕易復制模仿。

第一，抗病毒抗菌面料使用的制劑，市場上無類似產品銷售。制劑的合成是一個漫長和不斷試錯的過程，技術團隊經過長期實驗探索才研制出能夠達到目前效果的制劑，并且在市場應用上還需根據材料等因素進行適配調整，所以無法被輕易復制。

第二，技術工藝經過長時間探索，能夠符合現有印染企業工藝及模式，項目接枝工藝立足于項目團隊對紡織品功能化的研究，貼近現有印染生產的工藝和模式。國內外有多個課題組進行接枝技術研究，但是鮮少實現了產業化應用。

第三，此次是首次將電子加速器接枝功能的使用引入紡織行業，國內能夠生產電子加速器的企業只有幾家，能夠在紡織印染方面應用的電子加速器設備構造上更加具有定制化和獨特性。目前正在建設的生產基地也是國內首座電子加速器制備抗病毒抗菌紡織品的站點。

五、誰最受益？安奈兒(從校服到口罩等)

5.1、與李景燁團隊合作

自2022年上半年與李景燁團隊建立聯系后，安奈兒通過近半年的實地調研，以及對該技術進行反復驗證，才最終確定了雙方的合作。其表示，目前相關面料的生產工藝已經成熟，在完成相關產線的建造后，便有望進入量產階段。

專家表示，除了在兒童領域的應用拓展外，未來希望接枝改性技術能夠在防護服、口罩等醫療用品，以及老人用品、寵物用品等領域發揮更大的作用。

在醫療用品領域，據艾媒數據中心預測，2021年單是國內口罩行業市場規模即達到564億元，可替換空間極大。

利用電子束接枝改性技術，開發了一種能夠廣譜消殺新型冠狀病毒等包膜類病毒及各種細菌、真菌的抗病毒抗菌功能紡織面料，為國內獨創、國際先進。

值得一提的是，通過科技成果鑒定后，A股兒童服飾龍頭企業安奈兒（002875）隨即與李景燁所在的水木接枝舉行了抗病毒面料科技成果轉化落地簽約儀式，集研發與應用兩端力量，全力推動電子束接枝改性面料在兒童服飾領域的商業應用。

安奈兒通過全資子公司深圳市安奈兒研發設計有限公司(簡稱“研發設計公司”)與水木接枝簽署協議，雙方共同出資1000萬元設立安奈兒水木科技，進行抗病毒抗菌功能紡織品在兒童服飾領域的首次應用。其中，設計研發公司持股比例為51%，為第一大股東。

根據公告，作為清華天津研究院功能高分子首席專家的李景燁以技術形式入股，持有水木接枝股份。

此次成果轉化的落地，被安奈兒視為發力高端童裝市場的一個難得機遇。今年下半年，安奈兒在科技領域大舉投入，試圖借科技之手在新冠疫情環境中加深競爭壁壘。

一方面，安奈兒在2022年7月20日對研發設計公司增資至1億元。此舉的目的，即是為公司后期發力研發創新做準備。

另一方面，通過研發設計公司，安奈兒與清華大學天津高端裝備研究院（簡稱“清華天津研究院”）在8月16日簽署協議，共同成立聯合研究中心（全稱“清華大學天津高端裝備研究院-深圳市安奈兒研發設計有限公司電子束接枝改性面料共性技術聯合研究中心”），就電子束接枝改性面料及其在兒童服飾領域應用的共性技術領域進行合作研究。未來3年，研發設計公司將向聯合研究中心累計提供不少于1000萬元經費。