新冠病毒终结者，电子束接枝技术|当前聚焦

2022-12-19 15:23:47 来源：雪球网小 中

一、什么是电子束接枝技术？

1.1、借用“果木嫁接”概念

所谓“接枝”，通俗地来说，可以与果木嫁接技术中人们将两个不同品种的植株进行结合的方法类比。利用电子加速器产生的电子束在纺织物的纤维大分子上打开化学键，再将若干个功能分子枝杈“嫁接”到这个纤维大分子中，纤维大分子会摇身一变，成为自带抗病毒抗菌“武器”的新型抗病毒抗菌功能材料。

与传统的面料功能性改造方法不同，采用电子束接枝改性技术来完成抗病毒抗菌的功能处理，其关键在于让纤维大分子与功能分子之间完全形成牢固的共价键链接。

这里的高分子化学术语“接枝改性”，其实是借用了园艺学中的“果木嫁接”概念。通过果木嫁接技术，人们可以把两个品种不同的植株结合起来，获得新的优势互补植株；而接枝改性就是在分子层面进行果木嫁接，先利用电子束来切开纤维素大分子，再将若干个功能分子枝杈“武装”到这个纤维素大分子上。

(相关资料图)

1.2、实现安全性、耐用性和广谱抗菌三大特征

清华大学李景烨团队提出的电子束接枝改性技术具有安全性、耐用性和广谱抗菌三个特征。

首先，安全性不仅是抗菌抗病毒材料使用的大前提，也是实现耐用和广谱抗菌两方面的重要前提，因此最受研究人员关注。他们将抗菌抗病毒分子与主干分子通过共价键完全结合在一起，形成了分子层面的复合纺织面料，使得功能分子不会在洗涤过程中从纤维素大分子上脱落下来，也几乎不会进入人体。同时，这也是以传统技术路线制备的抗菌抗病毒材料难以解决的问题之一。

其次是耐用性，由于抗菌抗病毒功能分子与纤维素大分子融为一体，直至整个大分子彻底分解才会脱落下来，该电子束接枝改性纺织面料洗150次还能保持原有性能，大大超过了工业上对抗菌纺织品耐洗50次的要求。

最后是广谱抗菌方面。作为一种包膜病毒，新型冠状病毒由蛋白质突刺、包膜与遗传物质三部分构成，只要破坏其中任一结构，就可使该病毒失去传染力。这项技术的作用机制是破坏包膜，不会因蛋白质突刺和遗传物质变化而被影响，因此可以杀死各类新型冠状病毒毒株。

二、为什么是新冠病毒终结者？刺破包膜

2.1、新冠病毒的主要传播途径

新冠一般是指新型冠状病毒肺炎，是一种急性感染性肺炎，主要传播途径是呼吸道飞沫传播、密切亲密接触传播、气溶胶传播等。呼吸道飞沫传播可通过正确佩戴口罩预防，密切亲密接触传播可通过避免前往人群密集地预防，气溶胶传播可通过提前接种新冠疫苗预防。具体如下：

1、呼吸道飞沫传播：是新型冠状病毒主要传播途径，飞沫从感染者的呼吸道中随咳嗽、呼吸等排出到空气中，被其他人吸入变成另一个感染者，感染后会出现发热等症状，一般可通过正确佩戴专业防疫口罩进行预防。

2、密切亲密接触传播：正常人容易通过接触感染者触碰过的生活物品受到病毒感染，感染后会出现乏力等症状，一般需通过避免前往人群密集地进行预防。

3、气溶胶传播：新型冠状病毒可以通过与空气中的小颗粒混合一起在空气中悬浮、飘散从而传播病毒使人感染，常见于感染者的粪便和尿液传播，感染后会出现干咳等症状，一般可通过提前接种新冠疫苗进行预防。

2.2、给纤维分子赋能，可广谱灭杀病毒、细菌

给纤维分子赋能的抗病毒抗菌“武器”，是由水木接枝公司独家研制的功能材料。这种功能材料带有正电荷，而包膜类病毒、细菌、真菌带有负电荷，正负电荷相互吸引作用下，功能分子将刺破病毒、细菌、真菌的包膜，破坏其生理结构使其不能存活，从而达到广谱灭杀病毒、细菌的目的。

从原理上看，这项技术对各种有包膜的病毒和有细胞膜的细菌等都是有效的，最新出现的猴痘病毒以及令人闻之色变的埃博拉病毒均属于包膜类病毒。即使病毒变异也依然有效。

相较之下，当前在抗病毒抗菌纺织品领域，传统技术是通过共混、喷涂等方式添加各类抗菌剂来达到抗菌作用，因此，存在抗菌剂脱落导致的严重安全隐患。而利用电子束接枝技术，可以将抗病毒单体通过共价键与纺织品纤维连接成一个整体，不存在抗菌剂脱落的情况，能够从根本上解决抗菌剂易脱落的问题，有效防止纺织品出现二次污染。

最为关键的是，该项技术已颇为成熟。根据拥有中国最高等级（P4级）生物安全实验室的研究机构的权威认证检测报告，接枝棉布对新冠（SARS-COV-2）病毒抑制率为99.89%，对变异后的奥密克戎（Omicron）病毒抑制率为99.95%，鉴定会专家一致认为，电子束接枝聚合技术原理对有包膜的冠状病毒、细菌、部分真菌抑制率均超过99%。

麻省理工科技评论对李景烨的专访显示，研究人员还针对流感病毒H3N2以及常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌等微生物开展了测试工作，均取得了理想的效果。

三、谁发明的？清华大学李景烨团队

3.1、李景烨

李景烨出生于1974年，2002年在上海交通大学取得化学化工学院材料学博士学位。毕业后，李景烨进入日本早稻田大学理工学综合研究所，担任日本学术振兴会研究员并从事高分子材料接枝改性研究。彼时，早稻田大学主要将接枝技术应用于燃料电池隔膜的研发。

2007年，对国内发展前景充满期待的李景烨回到国内，进入中国科学院上海应用物理研究所继续从事此项技术的研究工作。随着对接枝改性技术研究的逐渐深入，李景烨认为接枝技术所具备的非释放性在纺织品领域将有着更大的应用价值，因此开始将这项技术与该领域进行应用结合，并对接枝技术所制备功能纺织品的广谱性、安全性、耐用性一一进行了试验验证。

2020年后，随着新冠疫情的持续，李景烨团队在明确新型冠状病毒等包膜病毒的特性之后，决定将接枝技术在抗菌纺织品方面的经验转到抗病毒纺织品方面。

李景烨从初次接触接枝技术至今已有20年时间，经过不断地技术打磨，接枝改性技术在纺织品领域的应用已十分成熟。

3.2、季铵盐接枝改性技术

从消毒学的角度学习和筛选抗病毒分子结构，并基于季铵盐型消毒剂重新设计同时达到消毒要求和满足接枝改性技术要求的分子结构。

季铵盐又称四级铵盐（Quaternary Ammonium Salt），为铵离子中的四个氢原子都被烃基取代而生成的化合物，是一种强效阳离子抗菌剂。可用于公共场所、水产养殖、医疗器械等领域，其杀菌消毒效果显著。

季铵盐分子结构通式：

对此，他们之所以选中季铵盐型消毒剂，一方面是因为季铵盐安全稳定，没有刺激性，另一方面是因为季铵盐的化学结构丰富，且不同结构具有的特性也不同。

3.3、中国最高级别生物安全实验室的权威认可

2022年3月，该团队还拿到了中国最高级别生物安全实验室的权威检测报告，证实其电子束接枝技术能够有效对抗新冠原始毒株与奥密克戎毒株。根据国际公认的抗病毒纺织品标准，抗病毒率超过99%可以称为有效；检测结果显示，他们所制备的抗病毒抗菌纺织品对于新冠病毒达到了99.89%的抗病毒率，完全符合国际标准的要求。

据悉，在此之前，研究人员还针对流感病毒H3N2以及常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌等微生物开展了测试工作，并取得了理想的效果。

3.4、七位院士认可

2022年8月19日，中国纺织工业联合会在沪召开科技成果鉴定会。由水木聚力接枝新技术（深圳）有限责任公司和清华大学天津高端装备研究院联合承担的“电子束接枝关键技术及安全长效广谱抗病毒抗菌功能纺织品研究”项目通过鉴定。

因项目意义重大，本次会议也受到了业内人士的高度重视。

据悉，本次会议由中国纺织工业联合会组织召开，成果鉴定委员会由孙晋良院士、赵振堂院士、樊明武院士、医用高分子领域专家朱新远教授、预防医学领域专家吴凡教授、纺织化学与染整领域专家毛志平教授、病毒微生物领域专家赵忠鹏研究员组成，涵盖医学、病毒学、微生物学、材料学等多个领域。

根据会议资料，李景烨团队向成果鉴定委员会汇报了工作、技术、查新、检测、用户等五方面报告，表示电子束接枝技术运用电子束辅助接枝方法，实现了纤维素大分子与抗病毒单体间共价键结合，具有安全性、耐用性和广谱高效抗病毒抗菌的特征，经过了拥有中国最高等级生物安全实验室的研究机构的权威认证。

最终，成果鉴定委员会一致同意项目通过科技成果鉴定，主要鉴定意见如下：

该项目解决了抗病毒功能分子与纤维素大分子结合不牢的难题，技术具有独创性；

经该技术改性后的棉纺织品能有效破坏细菌细胞膜和病毒包膜，对有包膜的病毒、细菌、部分真菌抑制率均超过99%；

项目已完成千米级抗病毒抗菌棉布的中试实验，为非释放型抗病毒抗菌面料，达到GB18401的A类要求，经150次水洗后抗病毒抗菌性能保持良好；

鉴定委员会一致认为，项目整体水平达到国际先进。

四、技术门槛？路径上具有独特性和先进性，无法轻易复制模仿

电子束接枝技术的研发团队以清华大学天津高端装备研究院功能高分子首席专家李景烨教授为核心，生产工艺经过了长期与印染企业之间的沟通交流，所使用的生产设备属于在纺织行业首次使用，在实现抗菌抗病毒功能纺织品的路径上具有独特性和先进性，无法轻易复制模仿。

第一，抗病毒抗菌面料使用的制剂，市场上无类似产品销售。制剂的合成是一个漫长和不断试错的过程，技术团队经过长期实验探索才研制出能够达到目前效果的制剂，并且在市场应用上还需根据材料等因素进行适配调整，所以无法被轻易复制。

第二，技术工艺经过长时间探索，能够符合现有印染企业工艺及模式，项目接枝工艺立足于项目团队对纺织品功能化的研究，贴近现有印染生产的工艺和模式。国内外有多个课题组进行接枝技术研究，但是鲜少实现了产业化应用。

第三，此次是首次将电子加速器接枝功能的使用引入纺织行业，国内能够生产电子加速器的企业只有几家，能够在纺织印染方面应用的电子加速器设备构造上更加具有定制化和独特性。目前正在建设的生产基地也是国内首座电子加速器制备抗病毒抗菌纺织品的站点。

五、谁最受益？安奈儿(从校服到口罩等)

5.1、与李景烨团队合作

自2022年上半年与李景烨团队建立联系后，安奈儿通过近半年的实地调研，以及对该技术进行反复验证，才最终确定了双方的合作。其表示，目前相关面料的生产工艺已经成熟，在完成相关产线的建造后，便有望进入量产阶段。

专家表示，除了在儿童领域的应用拓展外，未来希望接枝改性技术能够在防护服、口罩等医疗用品，以及老人用品、宠物用品等领域发挥更大的作用。

在医疗用品领域，据艾媒数据中心预测，2021年单是国内口罩行业市场规模即达到564亿元，可替换空间极大。

利用电子束接枝改性技术，开发了一种能够广谱消杀新型冠状病毒等包膜类病毒及各种细菌、真菌的抗病毒抗菌功能纺织面料，为国内独创、国际先进。

值得一提的是，通过科技成果鉴定后，A股儿童服饰龙头企业安奈儿（002875）随即与李景烨所在的水木接枝举行了抗病毒面料科技成果转化落地签约仪式，集研发与应用两端力量，全力推动电子束接枝改性面料在儿童服饰领域的商业应用。

安奈儿通过全资子公司深圳市安奈儿研发设计有限公司(简称“研发设计公司”)与水木接枝签署协议，双方共同出资1000万元设立安奈儿水木科技，进行抗病毒抗菌功能纺织品在儿童服饰领域的首次应用。其中，设计研发公司持股比例为51%，为第一大股东。

根据公告，作为清华天津研究院功能高分子首席专家的李景烨以技术形式入股，持有水木接枝股份。

此次成果转化的落地，被安奈儿视为发力高端童装市场的一个难得机遇。今年下半年，安奈儿在科技领域大举投入，试图借科技之手在新冠疫情环境中加深竞争壁垒。

一方面，安奈儿在2022年7月20日对研发设计公司增资至1亿元。此举的目的，即是为公司后期发力研发创新做准备。

另一方面，通过研发设计公司，安奈儿与清华大学天津高端装备研究院（简称“清华天津研究院”）在8月16日签署协议，共同成立联合研究中心（全称“清华大学天津高端装备研究院-深圳市安奈儿研发设计有限公司电子束接枝改性面料共性技术联合研究中心”），就电子束接枝改性面料及其在儿童服饰领域应用的共性技术领域进行合作研究。未来3年，研发设计公司将向联合研究中心累计提供不少于1000万元经费。