洗手的學(xué)問

王衍那

為什么清水洗手除菌效果不佳？

我們手的皮膚其實(shí)很粗糙。即便是孩子?jì)赡鄣男∈终菩?，其表皮層上也布滿指紋和掌紋等表皮溝槽。在所有哺乳動(dòng)物中，只有靈長目動(dòng)物和考拉的手足上有這些溝槽，其功能是增加抓握光滑物體時(shí)的摩擦力。為了避免干燥環(huán)境降低指紋的摩擦力，我們手足部的汗腺會(huì)分泌汗液維持表皮濕潤。然而，指紋等溝槽很容易成為病毒或細(xì)菌附著和藏身的地方，汗液又為這些病原體提供了理想的繁殖條件。

顯微鏡下的指紋和汗液。我們的手是病原體繁殖的理想場所。

要洗去手上的病原體，用清水沖洗的效果并不理想。以病毒為例，大部分病毒都是包膜病毒，其最外層都有由脂類分子和糖蛋白構(gòu)成的包膜結(jié)構(gòu)。包膜的構(gòu)成和人類細(xì)胞膜接近，可以幫助病毒快速進(jìn)入人體細(xì)胞內(nèi)部。包膜上的糖蛋白還可以通過快速變異，幫助病毒騙過人體免疫系統(tǒng)。流感病毒、乙肝病毒、冠狀病毒等都屬于包膜病毒。

如果只用水洗手。那么當(dāng)水包裹住病毒的包膜時(shí)，包膜中的脂類所具有的疏水性會(huì)讓包膜中的脂類分子排列得更緊密。因?yàn)榘ぷ兊酶軐?shí)，所以包膜中的糖蛋白不但可以保持形狀，還會(huì)嵌得更牢固。細(xì)菌的細(xì)胞膜也由脂類分子構(gòu)成，因此同樣無法只靠流水洗去。

肥皂的秘罐是什么？

肥皂瓦解并清除病毒過程的示意圖。

包膜的這種結(jié)構(gòu)也有致命弱點(diǎn)，那就是包膜容易被某些物質(zhì)（例如肥皂的主要成分——硬脂酸鈉）撬開。硬脂酸鈉分子就像一個(gè)大頭針——圓頭親水，細(xì)尾親油。當(dāng)我們抹肥皂時(shí)，硬脂酸鈉分子的尾部可以輕易嵌入構(gòu)成病毒外殼的脂質(zhì)包膜。但硬脂酸鈉分子的頭部卻與包膜中脂質(zhì)分子有很大不同，這種結(jié)構(gòu)差異會(huì)讓包膜無法維持穩(wěn)定形狀，從而破碎，病毒包膜內(nèi)部的部件也隨之進(jìn)入水中。這樣，硬脂酸鈉能輕易完成破壞病毒結(jié)構(gòu)的任務(wù)，但它們的清潔工作并未結(jié)束。

當(dāng)水中的硬脂酸鈉分子達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)逐漸組合成一個(gè)個(gè)名為膠束的微型球體。膠束中的硬脂酸鈉分子把親水的尾部向外，而病毒和細(xì)菌的殘?bào)w則被包裹在膠束內(nèi)。在大多數(shù)情況下，當(dāng)我們用肥皂搓手30秒后，硬脂酸鈉會(huì)直接包裹住含有病毒或細(xì)菌等病原體的油污，經(jīng)過流水沖洗，這些病原體就被打包從我們手上帶走。

當(dāng)然，肥皂對(duì)某些病毒也無能為力。例如，導(dǎo)致某些感冒的鼻病毒的外層沒有脂類包膜，只有由蛋白質(zhì)構(gòu)成的“衣殼”。衣殼表面沒有那么多能讓硬脂酸鈉分子撬開的“破綻”，因此在有限的洗手時(shí)間內(nèi)，肥皂無法充分破壞并帶走這類病原體。因此醫(yī)生建議洗手的時(shí)間持續(xù)至少20秒，正是因?yàn)槭稚嫌兄鴱?fù)雜的紋路。只有讓肥皂充分覆蓋包括手掌、指尖、手背和手指間的區(qū)域，才能更好保護(hù)我們的健康。

肥皂去除手上病原體的效果十分顯著。

洗手液是如何發(fā)明的？

20世紀(jì)40年代，戈?duì)柕吓吭诿绹砗ザ碇菀患蚁鹉z廠工作，職責(zé)是向橡膠中添加炭黑。炭黑不但能賦予淺色的天然橡膠以漆黑的顏色，還能提高橡膠的耐磨度，延長橡膠的使用壽命。在午休吃飯前，工人們將雙手浸入強(qiáng)力清洗液中，經(jīng)過簡單搓洗，難以用水去除的炭黑立即被洗掉。但工人們不知道強(qiáng)力清洗液含有苯。雖然苯的去油污能力超群，但它是有毒的。

戈?duì)柕虾退恼煞蚪苋鸲荚谶@家工廠工作。雖然戈?duì)柕喜⒉磺宄降亩拘?，但在?shí)際使用過程中，她還是發(fā)現(xiàn)這種含苯的洗手液會(huì)傷害手部皮膚。因此，她想找到一種更安全的清洗液。夫妻二人經(jīng)過幾年摸索，終于制作出一款以乙醇和石蠟油為主要成分的新型洗手液。他們?cè)诟隊(duì)柕细改讣业南匆聶C(jī)里混合好第一批成品，然后在車庫里完成包裝。

帶著這批產(chǎn)品，杰瑞信心十足地開始拜訪城里的大小汽車修理店。為了能說服客戶，他想到了一個(gè)出奇制勝的妙招：在和客戶（手上滿是機(jī)油的汽修師）握手介紹自己前，他在掌心藏了一小團(tuán)洗手液，并在握手時(shí)將洗手液用力抹在汽修師的掌心。通常情況下，被嚇一跳的汽修師會(huì)迅速抽回手，并用抹布擦手。擦掉洗手液后，汽修師會(huì)發(fā)現(xiàn)原本布滿機(jī)油的、黑乎乎的掌心變干凈了。靠著這種簡單又直接的營銷手段，杰瑞夫婦的這種洗手液很快占據(jù)了不小的市場。這種洗手液就是今天我們普遍使用的洗手液的雛形，只不過今天的洗手液其去污成分已簡化為表面活性劑，主要?dú)⒕煞忠呀?jīng)簡化為高濃度的乙醇或異丙醇（這些成分能讓細(xì)菌或病毒的蛋白質(zhì)脫水變性，從而凝固、失效）。

橡膠工廠用苯溶液作為工人們的洗手液，其實(shí)也更多是出于無奈。因?yàn)槟嵌螘r(shí)期正值“第二次世界大戰(zhàn)”，當(dāng)時(shí)肥皂的主要原料之一——?jiǎng)游镉椭淮罅坑糜谔釤捀视停ǜ视涂梢员挥糜谥谱髡ㄋ?、潤滑劑、軍用設(shè)備涂料和液壓油等重要軍用物資）。因此，在“第二次世界大戰(zhàn)”期間動(dòng)物油脂一度供不應(yīng)求，連美國家庭做菜剩下的豬油、牛油都被當(dāng)局回收。