“只需照射5秒即可完成消殺，病毒滅活效率可達99.9%以上。”1月6日，在位于北京懷柔雁棲北科綠色環境創新研究院，該院常務院長、中科長劍總經理朱金才向《中國科學報》介紹了企業自主研發的高能脈沖紫外線消毒設備是如何工作的。
紫外光照殺菌消毒、高壓脈沖面放電等離子體消殺、等離子射流消殺、公共空間生物氣溶膠病毒高靈敏監測系統研發……近年來，一批不同技術路線的空氣消殺和病毒檢測產品紛紛問世。
上述技術產品都是在北京市委市政府統一部署下，由北京市科委、中關村管委會迅速召集相關科創企業，圍繞空氣及物品表面消殺、病毒氣溶膠快速檢測等實際需求，啟動的相關科技攻關布局。
從煙氣減排到空氣消殺
“多年來，我們主要研發適用于鋼鐵煙氣特點的減排關鍵技術及成套裝備，此次參與研制高能脈沖紫外線消毒技術及產品，可以說是發揮技術優勢干了個‘副業’。”北京科技大學能源與環境工程學院院長邢奕笑著告訴《中國科學報》。
據介紹，高能脈沖紫外線消毒技術及系列產品的開發最早可以追溯到北京市科委支持的“首都藍天行動培育”項目——京津冀區域重點VOCs排放行業治理技術評價與篩選以及減排潛力研究、北京市重點研發項目——焦爐煙氣處理技術研究與示范、北京市科學計劃項目——冶金球燒與煉鋼工藝污染排放控制關鍵裝備研究與示范。這些項目主要服務于京津冀區域重點VOCs排放治理技術評價篩選，以及對鋼鐵行業焦爐和冶煉煙氣VOCs治理技術的研發。
邢奕介紹：“我們在參與這些項目的研發過程中，開發了基于高能脈沖紫外線結合化學催化的VOCs治理技術，即利用高能脈沖紫外線高于普通紫外線強度數萬倍的高能量，將廢氣與煙塵中有害的有機物轉化為無害的二氧化碳和水。”
2020年初，北京科技大學聯合中科長劍等單位，在北京市科委、衛健委的支持下，探究了利用這種高能脈沖紫外技術服務于防疫的可能性。
時間緊、任務重。“我們研究論證后發現，高能脈沖紫外線可快速對各種致病微生物體內的DNA/RNA進行不可逆破壞，使其不能復制繁殖，從而達到消殺目的。”邢奕說，“在此基礎上，我們承擔了北京市科技計劃項目——基于高能脈沖紫外技術的機艙及郵件消殺設備研發及應用。”
邢奕帶領的研發團隊不僅可以將高能脈沖紫外技術用于郵件、文件、機艙和各種公共場所的消毒工作，還研制出中科長劍牌手持式、通道式、柜式、掃描式等高能脈沖消毒設備和交互式紫外消毒機器人。
國內外專業機構的檢測數據顯示，上述設備照射5～15秒，能對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌滅活效率達到99.9%以上。
“非典”開始關注空氣安全
“我們公司成立于2002年，致力于提供空氣安全產品于解決方案，成立幾個月后就迎來了‘非典’的考驗。”北京同方清環科技有限公司（以下簡稱同方清環）總經理許勇告訴《中國科學報》，“隨后我們在公共衛生領域開啟了深耕。”
“非典”期間，同方清環緊急生產的40臺廣譜型空氣消毒凈化裝置提供給小湯山醫院，為醫護工作者提供了安全防護保障。2020年10月，同方清環與北京核工業醫院聯合開發的“非接觸正壓防護接診艙”正式交付。
“我們先后研制了國內首個‘非接觸式診療艙’、首個‘機器人輔助POCT核酸快檢艙’等一系類技術創新型產品，并陸續投入應用。”許勇介紹，這些產品集成了陣列式微壓調控技術、超壓自修復技術、原位實時在線消毒技術、空氣安全智能監測與信息協同技術、機器人與智能化技術等。“在此基礎上，我們還建立了‘非接觸核酸采檢與診療整體解決方案體系’。”
2020年9月，同方清環聯合北京航空航天大學承接了北京市科委委托的“基于大氣壓低溫等離子射流的食品外包消殺技術與裝備”課題任務，主要為控制病原微生物疾病傳播提供新型技術，并順利研制出適用于“冷鏈食品外包裝病原微生物消殺裝備”。
許勇告訴記者，隨著消殺成套裝備及其配套需求設計、可嵌套消殺模塊、位置調控技術、機架結構設計等關鍵技術接連取得突破，同方清環多維度消毒技術研發與產品開發也進入了快車道，比如等離子紫外脈沖消毒機系列、超細氣霧微覆膜消毒機系列、廣譜空氣凈化消毒機系列產品相繼開發完成。
許勇介紹，在居家、辦公、會議等病毒可能以氣態、氣溶膠態與物表沾染同時存在的環境中，為有效阻斷污染物的傳播擴散，需要在同一時空條件下，對物表及空氣進行多維度同步洗消。同方清環研制的超細氣霧微覆膜系列產品能夠在低消毒液濃度、低消毒液劑量的前提下，完成對環境空間的空氣與物體表面病原微生物的快速、精準、高效洗消。”
消殺能力可達99.9%以上
“我們的技術不需要采用濾網，即可對流經中央空調系統風道的室內空氣進行全面封堵式消毒，在大風量、高風速情況下對細菌、病毒等多種病原體實現99.9%以上的消殺能力。”北京缽匯五方科技有限公司總經理吳越告訴《中國科學報》。
他認為：“空氣是細菌和病毒傳播主要途徑，因此有效殺滅空氣中的病原體，可以為我們構建了一個體外免疫系統，減少傳染強度和傳染半徑，降低垂直傳播的風險。”
記者獲悉，北京缽匯五方科技有限公司研制的面放電等離子體空氣消殺技術，源自2017年清華大學與中國人民解放軍疾病預防控制中心共同承擔的“國家科技部—生物安全關鍵技術”專項課題成果，并在2020年獲得“北京市科委—防疫應急專項”課題的支持。
吳越說：“我們的技術產品主要面向機場、高鐵和地鐵站臺、會議中心、醫院、商超、體育館、博物館等大型公共場所的空氣消毒，消毒效果能夠長期穩定，不受灰塵和環境濕度的影響，可以在零度以下的潮濕環境使用。”
除了面向公共場所，還有一些科創企業正在將消毒產品向家用市場推廣。比如中科潞安研制的便攜式筷勺殺菌盒可以快速高效地實現餐前殺菌消毒，拒絕病從口入。