科普|洗手液、肥皂是如何杀菌的？杀菌同时也能消毒吗？
曾经，医生们是不洗手的！直到19世纪末期流行病学之父赛麦尔维斯发现，医生洗手后为产妇接生可有效降低产妇的死亡率，自此洗手才被当作医生的基本操作规范流传下来。如今，医生洗手是有着严格的规程要求的，严格遵守七步洗手法，可以杀灭手部的大部分细菌。
但是，并不是流水帮我们冲刷走了这些细菌，而是洗手液、肥皂等帮我们杀灭了病原体。洗手液、肥皂杀菌的原理其实很简单。第一是通过表面活性剂的作用来冲刷掉表面的油污和灰尘，这些东西里通常会存在大量细菌。第二是因为细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖、磷壁酸和脂多糖等，在强酸、碱或重金属接触下会变性和死亡。而肥皂作为一种碱性物质，可以破坏细菌细胞壁，达到杀灭细菌的目的。当然，洗手液和肥皂当中也会添加一些三氯羟基二苯醚和邻苯基苯酚等来帮助破坏细菌细胞壁结构，达到杀菌目的。
除了肥皂和消毒液，我们的居家生活当中还能见到哪些消毒药品呢？对了，就是酒精和碘伏。当我们不小心受伤的时候，总要涂一些酒精或者碘伏来杀菌消毒，防止感染。这平平无奇的酒精为什么能杀灭细菌和病毒呢？是因为酒精能够破坏微生物的蛋白质结构。酒精会吸收细菌菌体内的水分，使其脱水凝固。有人也许会注意到，我们消毒用的酒精浓度是75%的，那么是不是越浓的酒精消毒效果越好呢？并不是如此，更浓的酒精非但不能带来更好的消毒效果，还会降低杀菌威力。别忘了，细菌表面还有蛋白质呢，如果脱水过于迅速，就会在菌体表面形成一层坚硬的蛋白质外壳，阻止后续酒精的渗入，降低杀菌效率。酒精听上去有效又便宜，但它也不是万能的。因为酒精无法杀灭细菌产生的芽孢和一些特定的病毒。芽孢就是细菌产生的较耐冷耐热抗不利环境的一种“种子”，在合适的温度下，芽孢会重新复苏变成活跃的细菌成体。因此，酒精擦拭只能消毒，不能灭菌。
碘伏消毒
然而，酒精消毒有个很大的坏处——涂抹酒精太疼啦！那有没有不疼的消毒方式呢？现在常用的另一种消毒药品是碘伏。
碘伏类的有效成分是络合碘，碘可以与细菌的蛋白质结合，从而导致氨基酸和酶产生变性，达到杀菌的目的。碘伏因刺激性小，杀菌效率高，现在可是“明星”级的消毒用品。但是记住，如果是用碘酒（也叫碘酊）消毒的话，千万记得用酒精擦拭脱碘。因为碘酒当中含有的碘单质，长期留在皮肤表面会伤害皮肤。
高温低温 让病毒无处藏身
一切消毒的目的都是杀灭潜在的病原体，除了看起来带点儿侵入性的化学药剂，其他各种常规手段也是可以杀灭它们的。病原体也是生物，那生物怕什么呢？对了，高温！高温灭菌可谓是陪伴人类最长情的灭菌方式。简单来说一切把食物弄熟的过程就是一个高温灭菌过程。我们最熟悉的就是煮开水。19世纪的美国华工就是因为饮用热水的习惯减少了很多流行病的发生。至今，这种灭菌方式也被传承了下来。
高温可以灭菌消毒，这是毫无疑问的。可是你知道么，低温照样可以杀灭病原体。话说在很久远的19世纪，法国人发现葡萄酒总是变酸，影响风味，便请来微生物学家巴斯德看看哪里出了问题。巴斯德一看，原来是酒里有醋酸杆菌。可是葡萄酒不能高温加热，因为煮开的葡萄酒会丧失香味。因此巴斯德发明了一种低温灭菌法：60℃下低温处理葡萄酒半小时，有效杀灭了醋酸杆菌。这是什么原理呢？其实微生物生存的条件还是比较苛刻的，60℃，30分钟的处理足以杀死大量微生物。当然，对一些耐热的芽孢和嗜热细菌不奏效。
这样的消毒方法被用在了牛奶的处理上。鲜牛奶因为含有大量微生物是很难保存的，使用70℃短暂加热几十秒，而后迅速降温至4~5℃，这样牛奶就可以延长保存时间啦。这样的处理方法也被称为巴氏灭菌法。这样的牛奶风味保存得会更好。
巴氏灭菌法的工作原理
那么，低温灭菌能否彻底杀死所有的病原体微生物呢？当然是可以的。对于一些不耐高温的器具，我们会采用一些特殊的低温灭菌方式来处理它。在特制的仪器内，充入一些药品蒸汽，通常来说是环氧乙酸、低温蒸汽甲醛和过氧乙酸。然后通过低温处理来达到杀灭病原体的目的。对于一些包装复杂、不耐湿热高温，结构繁复的器械通常用这种方式处理，比如医用的内窥镜、手套、心脏起搏器等。但这些药品蒸汽对人体也是有害的，因此低温灭菌时要严格保证仪器气密性良好，且一定要等蒸汽排空后再开启仪器。这其实也是熏蒸消毒的一个变种。
紫外线消毒灯 照照更健康
大家有没有被妈妈催促“晒被子消消毒”的经历。你或许会疑惑，给被子晒晒太阳真能达到消毒的效果么？没错，还真可以。因为阳光中有一种让人又爱又恨的东西——紫外线。
紫外线会让人皮肤老化，让白皙的皮肤变黑，但我们也别忽略了它的灭菌作用。在长时间的紫外线照射下，细菌DNA和RNA结构会被破坏。我们知道，DNA和RNA是生物的遗传物质，当变异达到一定量，细菌也就死亡了。
用于消毒的紫外线灯
紫外线的波长很短，我们几乎是看不到的，250~260纳米波长的紫外线能起到很好的杀菌作用，所以这样的灭菌方法也被广泛应用在各类大型厂房、固定设备的消毒作业当中。有时候我们会见到学校食堂房顶上吊着一盏蓝色的灯，那就是紫外线消毒灯。看到它开启一定要躲开！不能直视或者暴露在紫外线下，否则会灼伤皮肤，有损视力，严重时还会造成失明以及皮肤癌。你不是说紫外线不是可见光么？怎么又说能看到蓝色的灯光呀？这我可没说错，紫外线虽然是人类无法看到的光，但实际制造出的紫外线灯能发出频谱较宽的光，其波长中有一小部分是属于蓝光波长范围的，所以能看到蓝光。
那么除了紫外线，还有哪些东西可以达到破坏细菌的遗传物质来灭菌的效果呢？当然是有的，那就是辐射！可别听到辐射就害怕，好好利用辐射是能造福人类的。比如X光，不仅能拍出阴森森的片子，还能灭菌呢。我们会用一定剂量的波长极短的电离射线来杀灭物体表面的微生物，达到消毒的目的。通常用的有χ-射线、γ-射线和电子射线。这些射线由一些同位素，比如钴-60和铯-157等产生。医护人员常用的防护服、口罩、手套等，都是通过辐照灭菌处理的。
这样的灭菌方式是不是听起来就感觉很不安全呢？不，我们先要弄清楚辐射和辐射源的区别。辐射是指高能射线穿过的过程，辐射源是指往外不断发出辐射的物体。可以简单理解为，辐射源就是一把水枪，辐射就是喷水的过程，喷出去的水就是发出去的射线。辐照灭菌不会把辐射源留在物品上，只是用水枪喷洒一遍杀菌灭菌嘛，有什么可怕的？
如今，辐照灭菌最常用的地方竟然是食物灭菌。是的，通过控制辐照的剂量，我们能达到既杀灭病原体，又对人体无害的消毒效果。而且，经辐照完全杀菌法处理后的牛肉、鸡肉、火腿、猪肉、香肠、鱼虾等，在常温下能贮藏2年以上，可保持色香味，可不是罐头那种软趴趴的口感能比的。现在食品工业中大部分食物都会采用辐照灭菌方式来消毒。拿起手边的零食看看，是不是上边也有“辐照灭菌”的字样？
日常保持良好的卫生习惯
科技在快速发展，现在除了以上常见的消毒方法外，还有很多其他方法可以杀灭病原体。在了解病原体结构后，就可以对症下药，选择合适的消毒方式。作为普通人，我们当然没必要把生活环境弄得像无菌室一样“干净”，但是保持良好的卫生习惯还是很有必要的。
作者：杨阳（云海科普团队）