日光与新冠病毒有什么关联？

What is the connection between sunlight and a “COVID-19”?

都世民(Du Shimin)

摘要：本文主要讨论光波与新冠病毒有什么关联？分别从光源、环境条件(包括，温度、湿度、日光照射强度、距离、偏振方向)等因素讨论相关问题。

关键词：光波，病毒，环境条件，传播，试验方法。

一.引言

2020-04-25，美国高级官员发布一则消息，“美国官员：阳光可以迅速摧毁新冠病毒，新冠肺炎可能季节性流行”，引起广泛关注。

4月23日，美国高级官员宣布的一项新研究表明，新的冠状病毒很快就被日光所破坏，尽管该研究细节尚未公开，尚待外界评估。美国国土安全部秘书的科学技术顾问威廉·布莱恩（William Bryan）在白宫说，科学家发现紫外线对病原体具有很强的影响，新的冠状病毒传播有望在整个夏季得到缓解。

（https://baijiahao.baidu.com/s?id=1664947822622676568&wfr=spider&for=pc）

1）众所周知，紫外线具有杀菌作用，因为辐射会破坏病毒的遗传物质及其复制能力。

2）关键问题是实验中使用的紫外线的强度和波长是多少?这是否准确地模拟了夏天的自然日光条件、偏振取向？德州农工大学德克萨卡纳大学生物科学系主任本杰明·诺曼（Benjamin Neuman说：“如果能知道测试是怎样进行的，以及测量结果，那将是很好的事情。”

3)报道称，负责综述研究结果的官员威廉·布赖恩说，在马里兰州国家生物防御分析和对策中心进行的实验的主要发现。

布莱恩总结说，类似夏季的条件“将创造一个可以减少传播的环境”。尽管如此，减少传播并不意味着该病原体将被完全消除，并且不能完全取消社会疏离准则。

这与美国首席传染病专家福奇说法“新冠病毒不会消失”，不矛盾！

（http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/4/439117.shtm）

二.光波与微生物和人体是相关的

100多年前，科学家麦克斯韦就预言：光波是电磁波！下图给出光波在电磁频谱中占的位置，给出它的波长和频率的关系。其中紫外线是纳米波段，频率为太赫兹（THz）。

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应当指出：

1.100nm到280nm为短波紫外线，是能透过云层，但不能到达地面；
2.医院的紫外线消毒灯属于短波紫外线；
3.UVB频段的波长是从280nm到315nm；
4.UVB会使皮肤晒红；
5.UVA频段的波长是315nm到400nm；
6.UVA会引起光老化；
7.UVA和UVB都要防护。

8.短波紫外线UVC对人体的危害比UVA和UVB大。

三.紫外线对人体的益处和危害是什么？

太阳紫外线是电磁波谱中波长从0．01～0．40 μm  辐射的总称。紫外线的波长愈短，对人类皮肤危害越大。短波紫外线可透过真皮，中波则可进入真皮。但紫外线对人体并非只有危害，也有很多益处的。主要是看紫外线的波段，短波UVC对人体的伤害就比较大，UVA波段对人体又是有好处的。但也必须适量。所以对于紫外线强度到底是多少，可以用紫外线强度检测仪进行检测，不同波段的紫外线用不同型号的紫外线强度检测仪。

近些年来，大量化学物质破坏了大气层中的臭氧层，破坏了这道保护人类健康的天然屏障。据国家气象中心提供的报告显示，1979年以来我国大气臭氧层总量逐年减少，在20年间臭氧层减少了14％。而臭氧层每递减1％，皮肤癌的发病率就会上升3％。目前，北京市气象局发布北京市的紫外线指数，是帮助人们适当预防紫外线辐射。
紫外线对健康的危害可归纳如下：〔1〕免疫功能下降；〔2) 对遗传因子的深度伤害；〔3) 皮肤癌、白内障发病几率增加；〔4〕背后和手脚的色斑癌的发病率增加；〔5〕 造成皮肤暗沉、老化、斑点、皱纹；〔6〕癌前病变状态的日光角化症的增加。

紫外线对健康的益处：

 〔1〕晒太阳能杀死皮肤上的细菌，预防疖疮、毛囊炎等皮肤病。室内常进阳光，勤晒被褥，可减少疾病的传播；〔2〕促进钙磷代谢，人体皮肤中含有固醇类物质，这种物质经阳光中的紫外线照射可变为维生素D。维生素D进人血液后改善钙、磷的代谢，有抗佝偻病、骨软化和老年骨质疏松的作用。〔3〕增强机体的免疫能力，阳光中紫外线的照射，能刺激机体的造血机能，使红血球的数量增多，血色素增加，改善红细胞质量，改善肌肉的活动状态，还能降低血压、血糖、胆固醇、增加机体免疫能力，促进机体细胞吸氧能力和新陈代谢，减轻气喘病和关节疼痛，舒筋活血，增强体质。在日照不足的国家，婴幼儿的佝偻病和成人的骨质软化和骨质疏松症的发病多，婴儿的茁壮成长离不开适量的日光浴，人体需要适量的紫外线，因此，适量的光照还是必要的。

(http://www.lstek.cn/word/wordview_5_201.html)

(https://zhidao.baidu.com/question/430711438466977892.html)

不难看出上述的结论，没有关于病毒方面的，紫外线与病毒的关系，紫外线与病毒疫情的关联，尚未见到有关报道。

四.历史上的疫情与当今疫情的关系

美国多个传染学专家警告称，根据研究模型及此前包括1918年大流感等疫情的经验，如果新冠肺炎疫情在今年晚些时候出现第二波，可能会比第一波更加致命。对于这种提醒有没有警示作用，根据是什么？未见详细报道。

肖冰霜等在万方网发表的“中国大陆紫外线时空分布及对人体健康的影响”一文指出：根据1957年1月1日到2000年12月31日，这40多年的数据，这是中国大陆60个站点总辐射值，计算出历年各站点紫外线辐射值，选取具有代表性的站点分析紫外线辐射的时空分布特征；从不同纬度上选择代表站点，绘制出紫外线辐射强度在不同纬度上的变化情况，并分析紫外辐射的纬度分布特征。结果表明，紫外辐射强度年平均总体呈减弱趋势，其中，侯马和土默特左旗减弱幅度明显。紫外辐射月平均从一月份开始逐渐增大，直至夏季达到极大值，往后紫外辐射强度平均又逐渐减小。紫外辐射随着纬度是由强变弱再变强的趋势。这些数据是否可以用来分析当前新冠病毒的分布及传播的强度，这之间有没有关系？

（http://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=161a0at0qp280mj00j0k0j705p010670）

另外，程杨在万方网发表的 “中国明清时期疫病时空分布及影响因素研究”一文指出：全球环境变化对人类健康产生了重大影响，疫病与人类始终相伴。文中选取中国明清时期的疫病为研究对象，应用地理信息系统及数理统计等方法，从地理学的角度对中国明清时期疫病的时空分布规律进行了系统分析，并追踪了疫病高发时段其流行的空间迁移过程，定量分析了疫病爆发流行的自然和社会影响因素。　　

这些研究成果对当前新冠病毒的分析应该可以借鉴。无论是美国还是其他国家，包括我们中国在内，对历史性的疫情与当前的疫情应该结合起来寻找其规律，这对于今后的预防应该有参考价值。

(http://xueshu.baidu.com/usercenter/paper/show?paperid=9161f1cd1bf98b4e1250786cbb5fb1cc)

五.测试方法及测试条件

光波对微生物和人体的影响，应该进行一些实验研究，而这类实验应该是比较复杂的，如何简化试验条件，而不影响试验结果？

〔1〕从光源的角度

微生物对紫外线的反应是否都一样?无论是细菌还是病毒，他们的种类比较多，在试验中应该考虑这些因素。

电磁波谱中，紫外线是肉眼看不见的光波。大致说来，它们可以分为:

UVA（能导致皮肤晒黑和老化）。2004年对严重急性呼吸综合征（SARS）——新冠病毒的遗传近亲——的研究发现，UVA光线“无论暴露时间长短都对病毒存活率没什么影响”。

UVB（大量接触的危害性略大一点，能导致晒伤和癌症）。穿透地球大气层的阳光大多是UVA，UVC则被彻底过滤掉。UVB能促进人体产生更多的维生素D，从而有助于增强免疫系统。

UVC（最危险）。UVC具有高能短波，特别擅长扭曲遗传物质，无论是动物细胞里的还是病毒里的。

〔2〕从病毒的角度

对病毒怎样进行计数？病毒半衰期与哪些条件有关？例如温度、湿度、雾化、日光照射、实验的时间等因素有关。病毒半衰期（即减少至一半的时间）是18小时，温度为70至75华氏度（21至24摄氏度），湿度为20％，无孔表面。包括门把手和不锈钢之类的东西。当湿度提高到80％时，半衰期降至6小时，当将日光辐照时，半衰期降至2分钟。病毒被雾化时（即悬浮在空气中），当温度为70至75度，湿度为20％时，半衰期为一小时。有光照的情况下，这一时间减少到只有半分钟。在实验中病毒的操控以及数量、种类，应该是的餐变量，〔3〕从微生物的角度，太阳辐射能够非常有效地对付某些病原体。并非所有微生物的反应都是一样的。这需要仔细的研究，这包括波长、辐射强度、照射时间、偏振方向、微生物的操作、微生物的数量，要充分给定这些条件，对这些条件加以改变，观察其变化。

〔3〕从人体的角度

英国东英吉利大学医学教授保罗·亨特说：“目前还没有办法用紫外线照射人体内部来研究其作用。”实际上这种说法不确切，对癌症的问题，曾经有些研究人员利用微波的波束照射，杀死癌细胞，但这种方法同样会伤害正常细胞，从事这项工作的人不是生物学专家学者，而是跨学科的人。

〔4〕从大自然的环境角度

在南半球国家中，这种病毒传播较早，而且仍然很温暖，这证明了这一点。澳大利亚的确诊病例近7,000起，死亡77例，远低于许多北半球国家。这类说法没有具体的实验数据，需要进一步深入研究。包括在较冷的天气中，呼吸道飞沫在空气中的传播时间更长，并且病毒在较热的表面上降解得更快，这是因为包裹它们的脂肪保护层会更快地干燥。

〔5〕从病毒传播的角度

人们在室外被感染的可能性比在室内要低，除非有人正对着他们咳嗽或打喷嚏——在那种情况下，紫外线根本来不及在病毒附于飞沫抵达目标前对其灭活。

实验方法不能是单一的，实验结果也不可能是单一的，是有实验条件、实验对象、测试手段等因素所决定。另外，与实验的时空关系有关，与宏观和微观之间的链接有关。从报道来看，这些报道的来源可能经过一些实验研究，但实验的具体前提条件、实验的对象、实验的方法等不明确，很难做出准确的判断，美国高级官员的说法可靠性有多高，这些说法的可参考性，是需要慎重对待.。

减少传播并不意味着该病原体将被完全消除，并且不能完全取消社会疏离准则。

夏天将要完全杀死该病毒，然后说它是免费的。

结论与讨论

1）美国国立卫生研究院（National Institutes of Health ）负责传染病研究的安东尼·福西（Anthony Fauci）表示，新的冠状病毒很有可能在季节性周期中复发，他强调迫切需要寻找疫苗和有效的治疗方法。季节影响是否在夏季会大幅减少？而在秋冬季节又会复燃，这一看法能否成立？福西在通报中说，这种病毒已开始在南半球生根，那里正处于冬季。我们将不可避免地需要做好准备，以使我们能够在第二次爆发前获得一个喘息。”

（https://medicalxpress.com/news/2020-04-sunlight-coronavirus-quickly-scientists.html)

（https://t.qianzhan.com/caijing/detail/200425-5d5f2ba5.html)

2）2020-03-24 15:38:00 ，参考消息网发表“西媒盘点：新冠病毒10大未解之谜”一文，文中指出的第一个难题是：“新冠病毒是否是季节性的？”有人说，随着高温到来，新冠病毒的传染性可能降低，但这种说法尚不确定。目前尚不能确定随着夏季临近，这种全球大流行的传染病能否偃旗息鼓，以及是否会像流感一样在秋季回归。这篇报道说明全球科学家，也都在关注这一难题，美国白宫的说法，尚难表明已经解决。但说明这个问题确实很重要。（http://www.cankaoxiaoxi.com/science/20200324/2405613_3.shtml）

3）新冠病毒是否是季节性的？需要更深入、更广泛的研究。

4）美国对电磁波与人体、病毒、微生物等影响的研究，应该引起我们国家有关部门的关注，这是跨学科研究难题。

5）电磁波对新冠病毒的关联研究，是对大小宇宙关联的研究，也是“天人合一”的综合性研究。

(http://mil.news.sina.com.cn/2020-04-27/doc-iircuyvi0076967.shtml)

(https://baijiahao.baidu.com/s?Id=1665111541179512216&wfr=spider&for=p)