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屋顶上的发现
冷战高峰时期的1968年，一个温暖的夏夜，英国国防部最著名的化学和生物研究基地——波顿高地上，微生物学家亨利·道格和K·R·梅两人正站在一间实验室的屋顶，在他们的心头盘旋着一个严峻的问题：如果发生一场生化战争，如果一枚携带致命细菌的炸弹在伦敦上空爆炸，生化细菌的危害将会持续多久？
为了寻找答案，两人用人造蛛丝缠绕两把梳子，再在蛛丝上喷洒一些大肠杆菌。然后，他们将其中一把梳子暴露在屋顶的气流中（之所以用人造蛛丝缠绕梳子，是为了阻止细菌被风吹走），而把另一把梳子装进一个温度和湿度同室外一样的盒子里。
两个多小时后，屋顶上几乎所有被困在人造蛛网上的细菌都死了，而在被装进盒子里的梳子上，居然有一半以上的大肠杆菌仍然存活。这是怎么一回事呢？难道是新鲜空气中有什么东西杀死了细菌，一旦封闭空气，这些东西就消失了？
接下来的许多实验结果显示，这种神秘东西的力量（被称为“露天因素”）在每个晚上都会发生变化。
随着冷战结束，生化战争爆发的可能性减小，研究人员停止了对这个项目的研究。
时间过去了很多年。如今，随着病原体对抗生素产生越来越多的耐药性，人类对于对抗传染病的“新式武器”的需求越来越强烈，这迫使研究人员开始重新审视那些尘封已久的研究报告。
事实上，最早注意到新鲜空气好处的并不是亨利·道格和K·R·梅。早在19世纪中叶，在克里米亚战争中，护士先驱南丁格尔率先发现，英军士兵在肮脏的野战医院里的患病死亡率比战场上的死亡率还高。于是，南丁格尔对战地医院进行了一系列改造，其中包括敞开窗户。结果，战地医院的死亡率大大降低。南丁格尔回国后，将这些经验引入英国医院。她曾写道：“有必要给病人频繁地更新空气，这样可以带走从肺部和皮肤散发出来的病态臭气。”
被称为“南丁格尔病房”的病房拥有狭长的房间和一直延伸到天花板的推拉窗，新鲜空气得以流通。稀释空气中的病原体，并杀死它们——这不正是波顿的两位英国研究人员所希望的吗？
南丁格尔病房设计最为重要的一点是：病房的长边都朝南，这可以让充足的阳光穿窗而入。很快，大众普遍认识到了阳光对于健康的好处，特别是对肺结核患者大有裨益。在当时拥挤的城市中，有1/5的人因患肺结核而不幸过世。
阳光不仅能将空气中的细菌以及皮肤上的细菌杀死，它还能促进身体制造更多的维生素D，增强人体免疫系统，杀死体内的结核病菌。到20世纪末，“太阳诊所”成为一种时尚，它利用新鲜空气和阳光作为结核病治疗方案的一部分。轮式病床被推到阳台上或者安装有能让紫外线渗透进来的特殊玻璃的温室中。
最终，还出现了一种专为医院研发的紫外线灯。不过，这种紫外线灯很快失宠，因为它被发现增加了患者患皮肤癌和白内障的风险。今天，这种灯通常只被用作外科手术的灭菌设备。
培养皿中的奇迹
1928年，在亚历山大·弗莱明外出度假期间，他的实验室培养皿中的细菌发霉了……几年后，青霉素的发明让医学发生了翻天覆地的变化。与青霉素和其他抗生素的近乎神一般的效力相比，新鲜空气和阳光似乎不再那么重要。
新的抗生素如雨后春笋般被研发出来。到20世纪60年代，许多医生认为传染病很快就会被征服，因为病人一旦感染上某种疾病，医生就会给他开抗生素，病人服用后身体就会有所好转。20世纪70年代的石油危机又带来了“能效”这一新概念，人们认识到开窗会让宝贵的热量流失，于是便在室内安装机械通风设备，靠机器的过滤系统循环空气。南丁格尔的教诲被人们抛之于脑后，人们关闭窗户，挡住阳光，“露天因素”不再受到关注。
然而，人类征服传染病的希望不幸破灭。在过去的30年中，每一年都会新增一例传染病。在过去的10年中，我们遭遇了非典和禽流感等大规模时疫的侵袭。更糟糕的是，一些在20世纪60年代很容易治愈的疾病，现在都以耐抗生素的形式卷土重来，其中包括结核病、肺炎和淋病。就连医院本身也成为耐抗生素痢疾和伤口感染的最大致病源。在英国，近9%的病人是在入院期间感染上新的传染病的。
更令人崩溃的是，新型抗生素的短缺情况越来越严重。自1990年以来，全球自主研发新型抗生素的大公司数量已从原来的18家下降到可怜的4家。2013年，英国首席医疗官萨莉·戴维斯在其年度报告中警告说：“我们过去能够轻易控制的疾病，如今可能会卷土重来，对我们的身体健康造成更显著的威胁。”
当然，还有许多备选药物可供选择，其中包括“群体阻断性药物”，它们并不杀死病菌，只是起到阻止病菌发起攻击的作用。这样的药物应该不会像传统抗生素那样引起耐药性。另一种备选方案是噬菌体疗法，也就是使用转基因的病毒来消灭病菌。
然而，这些备选方案都需要几年时间才能用于临床，现在还指望不上它们。那我们应该怎么做呢？
露天疗法的回归
也许，前抗生素时代的一些经验可以派上用场了。有专家指出，重新引入阳光和新鲜空气，应该能为阻止疾病传播带来好处。英国微生物学家斯蒂芬妮·丹尼尔指出：“未来医院的设计，应允许打开窗户，患者也可以被推到病房外。”她试图重振医学界对这个问题的兴趣。她说：“只有在抗生素失效、病人无法康复的今天，我们才会想起回顾尘封已久的历史。”
当然，仅仅靠拉开窗帘、打开窗户是治愈不了病人的，但对医院的设计进行一些改良，这或许可以帮助阻止疾病蔓延到无辜的人身上。一种老式的疾病预防方法已见成效——仅仅是让医护人员勤洗手，就能有效阻止耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和梭状芽胞杆菌这两种超级病菌在医院的蔓延。在英国医院，MRSA的发病率从2004年的峰值下跌了约80%，虽然勤洗手不是唯一的因素，但似乎是一个重要的因素。在医生勤用酒精搓手的医院，MRSA的发病率降低。
在秘鲁首都利马，一个英国研究小组正在研究可否采用传统的方法减少空气中结核病的蔓延。结核病的传染多发生在已确诊病人和易得病、身体虚弱的未确诊病人，尤其是那些艾滋病感染者之间，因为后者的免疫系统比常人低很多。拥挤的候车室是病菌传播的高发地，医院门诊室和急诊室也是如此。 在利马城内，英国研究小组在两种医院——仍依赖于被动气流的老式医院，和使用现代化机器通风设备的新式医院——做实验：打开二氧化碳灭火器，并测量气体被驱散的时间。结果显示，老式医院的通风率是新式医院的两倍。受该研究的影响，利马医院的管理者正尽可能多地增添医院的窗户数量。
不过，经常让病房的窗户大开也不是办法。该研究团队又开始探索：人造阳光是否也能有所帮助呢？他们将豚鼠分别暴露在有紫外线照射和未有紫外线照射的病房中。结果显示，紫外线灯将出现结核病感染迹象豚鼠的比例从35%降低到了10%，这表明人类患者也能因此受到保护。
这项研究成果已经吸引了世界各国，尤其是结核病和艾滋病高发地区国家的注意。该实验在南非被复制，那里干燥的空气似乎进一步增强了紫外线的效果。现在，秘鲁、俄罗斯和巴西的很多医院里都安装了紫外线灯。
有一种方法或许能使紫外线灯变得安全，从而在医院里被广泛推广。紫外线是波谱中波长为10～400纳米的那一段。其中，波长为207纳米的紫外线可被蛋白质分子吸收，而且只能在人体细胞中穿行一小段距离，不会到达DNA造成变异。而对于病菌，由于病菌的体积比人体细胞小得多，所以这种紫外线能够完全穿透，并轻轻松松将其杀死。实验室中培育的细胞显示，这种短波辐射不会伤害人的皮肤组织，但能杀死包括MRSA在内的病菌。现在有专家建议，将医院里所有的灯都换成能发出207纳米波长光线的紫外线灯。
除了人造阳光，新鲜空气是否也能带来好处呢？40多年前，亨利·道格和K·R·梅最终认定，他们在波顿的屋顶发现的那些神秘的杀菌剂是羟基自由基——空气中的臭氧和水反应，再加上来自植物的有机物质的催化，羟基自由基分子在大气中不停地被产生出来。如此看来，还是开窗更简单吧。不过，英国医院规定，为了防止患者从窗户掉下去，患者能够到的窗户打开宽度不得超过10厘米。
流通的新鲜空气，不仅可以让医院减少疾病传播，也可以让任何人类密集居住的地方获益。在第一次海湾战争期间，美军士兵驻扎在沙特阿拉伯沙漠中。一项研究发现，与住在帐篷或仓库中的士兵相比，住在配备了空调的营房里的士兵更容易感冒咳嗽。还有一项针对大学生的研究发现，在通风不畅的宿舍里睡眠的学生，有35%在一年时间内感染了疾病；而在通风较好的宿舍，这个数字是5%。
在未来，我们很可能看到建筑师和医生携手努力，在营造我们舒适的生活和工作环境时，尽可能多地考虑那些在我们身边的微生物。当然，我们还要向伟大的南丁格尔护士学习，尽可能多地把一缕缕新鲜空气引进家门。她说：“永远不要害怕开窗。”
冷战高峰时期的1968年，一个温暖的夏夜，英国国防部最著名的化学和生物研究基地——波顿高地上，微生物学家亨利·道格和K·R·梅两人正站在一间实验室的屋顶，在他们的心头盘旋着一个严峻的问题：如果发生一场生化战争，如果一枚携带致命细菌的炸弹在伦敦上空爆炸，生化细菌的危害将会持续多久？
为了寻找答案，两人用人造蛛丝缠绕两把梳子，再在蛛丝上喷洒一些大肠杆菌。然后，他们将其中一把梳子暴露在屋顶的气流中（之所以用人造蛛丝缠绕梳子，是为了阻止细菌被风吹走），而把另一把梳子装进一个温度和湿度同室外一样的盒子里。
两个多小时后，屋顶上几乎所有被困在人造蛛网上的细菌都死了，而在被装进盒子里的梳子上，居然有一半以上的大肠杆菌仍然存活。这是怎么一回事呢？难道是新鲜空气中有什么东西杀死了细菌，一旦封闭空气，这些东西就消失了？
接下来的许多实验结果显示，这种神秘东西的力量（被称为“露天因素”）在每个晚上都会发生变化。
随着冷战结束，生化战争爆发的可能性减小，研究人员停止了对这个项目的研究。
时间过去了很多年。如今，随着病原体对抗生素产生越来越多的耐药性，人类对于对抗传染病的“新式武器”的需求越来越强烈，这迫使研究人员开始重新审视那些尘封已久的研究报告。
事实上，最早注意到新鲜空气好处的并不是亨利·道格和K·R·梅。早在19世纪中叶，在克里米亚战争中，护士先驱南丁格尔率先发现，英军士兵在肮脏的野战医院里的患病死亡率比战场上的死亡率还高。于是，南丁格尔对战地医院进行了一系列改造，其中包括敞开窗户。结果，战地医院的死亡率大大降低。南丁格尔回国后，将这些经验引入英国医院。她曾写道：“有必要给病人频繁地更新空气，这样可以带走从肺部和皮肤散发出来的病态臭气。”
被称为“南丁格尔病房”的病房拥有狭长的房间和一直延伸到天花板的推拉窗，新鲜空气得以流通。稀释空气中的病原体，并杀死它们——这不正是波顿的两位英国研究人员所希望的吗？
南丁格尔病房设计最为重要的一点是：病房的长边都朝南，这可以让充足的阳光穿窗而入。很快，大众普遍认识到了阳光对于健康的好处，特别是对肺结核患者大有裨益。在当时拥挤的城市中，有1/5的人因患肺结核而不幸过世。
阳光不仅能将空气中的细菌以及皮肤上的细菌杀死，它还能促进身体制造更多的维生素D，增强人体免疫系统，杀死体内的结核病菌。到20世纪末，“太阳诊所”成为一种时尚，它利用新鲜空气和阳光作为结核病治疗方案的一部分。轮式病床被推到阳台上或者安装有能让紫外线渗透进来的特殊玻璃的温室中。
最终，还出现了一种专为医院研发的紫外线灯。不过，这种紫外线灯很快失宠，因为它被发现增加了患者患皮肤癌和白内障的风险。今天，这种灯通常只被用作外科手术的灭菌设备。
培养皿中的奇迹
1928年，在亚历山大·弗莱明外出度假期间，他的实验室培养皿中的细菌发霉了……几年后，青霉素的发明让医学发生了翻天覆地的变化。与青霉素和其他抗生素的近乎神一般的效力相比，新鲜空气和阳光似乎不再那么重要。
新的抗生素如雨后春笋般被研发出来。到20世纪60年代，许多医生认为传染病很快就会被征服，因为病人一旦感染上某种疾病，医生就会给他开抗生素，病人服用后身体就会有所好转。20世纪70年代的石油危机又带来了“能效”这一新概念，人们认识到开窗会让宝贵的热量流失，于是便在室内安装机械通风设备，靠机器的过滤系统循环空气。南丁格尔的教诲被人们抛之于脑后，人们关闭窗户，挡住阳光，“露天因素”不再受到关注。
然而，人类征服传染病的希望不幸破灭。在过去的30年中，每一年都会新增一例传染病。在过去的10年中，我们遭遇了非典和禽流感等大规模时疫的侵袭。更糟糕的是，一些在20世纪60年代很容易治愈的疾病，现在都以耐抗生素的形式卷土重来，其中包括结核病、肺炎和淋病。就连医院本身也成为耐抗生素痢疾和伤口感染的最大致病源。在英国，近9%的病人是在入院期间感染上新的传染病的。
更令人崩溃的是，新型抗生素的短缺情况越来越严重。自1990年以来，全球自主研发新型抗生素的大公司数量已从原来的18家下降到可怜的4家。2013年，英国首席医疗官萨莉·戴维斯在其年度报告中警告说：“我们过去能够轻易控制的疾病，如今可能会卷土重来，对我们的身体健康造成更显著的威胁。”
当然，还有许多备选药物可供选择，其中包括“群体阻断性药物”，它们并不杀死病菌，只是起到阻止病菌发起攻击的作用。这样的药物应该不会像传统抗生素那样引起耐药性。另一种备选方案是噬菌体疗法，也就是使用转基因的病毒来消灭病菌。
然而，这些备选方案都需要几年时间才能用于临床，现在还指望不上它们。那我们应该怎么做呢？
露天疗法的回归
也许，前抗生素时代的一些经验可以派上用场了。有专家指出，重新引入阳光和新鲜空气，应该能为阻止疾病传播带来好处。英国微生物学家斯蒂芬妮·丹尼尔指出：“未来医院的设计，应允许打开窗户，患者也可以被推到病房外。”她试图重振医学界对这个问题的兴趣。她说：“只有在抗生素失效、病人无法康复的今天，我们才会想起回顾尘封已久的历史。”
当然，仅仅靠拉开窗帘、打开窗户是治愈不了病人的，但对医院的设计进行一些改良，这或许可以帮助阻止疾病蔓延到无辜的人身上。一种老式的疾病预防方法已见成效——仅仅是让医护人员勤洗手，就能有效阻止耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和梭状芽胞杆菌这两种超级病菌在医院的蔓延。在英国医院，MRSA的发病率从2004年的峰值下跌了约80%，虽然勤洗手不是唯一的因素，但似乎是一个重要的因素。在医生勤用酒精搓手的医院，MRSA的发病率降低。
在秘鲁首都利马，一个英国研究小组正在研究可否采用传统的方法减少空气中结核病的蔓延。结核病的传染多发生在已确诊病人和易得病、身体虚弱的未确诊病人，尤其是那些艾滋病感染者之间，因为后者的免疫系统比常人低很多。拥挤的候车室是病菌传播的高发地，医院门诊室和急诊室也是如此。 在利马城内，英国研究小组在两种医院——仍依赖于被动气流的老式医院，和使用现代化机器通风设备的新式医院——做实验：打开二氧化碳灭火器，并测量气体被驱散的时间。结果显示，老式医院的通风率是新式医院的两倍。受该研究的影响，利马医院的管理者正尽可能多地增添医院的窗户数量。
不过，经常让病房的窗户大开也不是办法。该研究团队又开始探索：人造阳光是否也能有所帮助呢？他们将豚鼠分别暴露在有紫外线照射和未有紫外线照射的病房中。结果显示，紫外线灯将出现结核病感染迹象豚鼠的比例从35%降低到了10%，这表明人类患者也能因此受到保护。
这项研究成果已经吸引了世界各国，尤其是结核病和艾滋病高发地区国家的注意。该实验在南非被复制，那里干燥的空气似乎进一步增强了紫外线的效果。现在，秘鲁、俄罗斯和巴西的很多医院里都安装了紫外线灯。
有一种方法或许能使紫外线灯变得安全，从而在医院里被广泛推广。紫外线是波谱中波长为10～400纳米的那一段。其中，波长为207纳米的紫外线可被蛋白质分子吸收，而且只能在人体细胞中穿行一小段距离，不会到达DNA造成变异。而对于病菌，由于病菌的体积比人体细胞小得多，所以这种紫外线能够完全穿透，并轻轻松松将其杀死。实验室中培育的细胞显示，这种短波辐射不会伤害人的皮肤组织，但能杀死包括MRSA在内的病菌。现在有专家建议，将医院里所有的灯都换成能发出207纳米波长光线的紫外线灯。
除了人造阳光，新鲜空气是否也能带来好处呢？40多年前，亨利·道格和K·R·梅最终认定，他们在波顿的屋顶发现的那些神秘的杀菌剂是羟基自由基——空气中的臭氧和水反应，再加上来自植物的有机物质的催化，羟基自由基分子在大气中不停地被产生出来。如此看来，还是开窗更简单吧。不过，英国医院规定，为了防止患者从窗户掉下去，患者能够到的窗户打开宽度不得超过10厘米。
流通的新鲜空气，不仅可以让医院减少疾病传播，也可以让任何人类密集居住的地方获益。在第一次海湾战争期间，美军士兵驻扎在沙特阿拉伯沙漠中。一项研究发现，与住在帐篷或仓库中的士兵相比，住在配备了空调的营房里的士兵更容易感冒咳嗽。还有一项针对大学生的研究发现，在通风不畅的宿舍里睡眠的学生，有35%在一年时间内感染了疾病；而在通风较好的宿舍，这个数字是5%。
在未来，我们很可能看到建筑师和医生携手努力，在营造我们舒适的生活和工作环境时，尽可能多地考虑那些在我们身边的微生物。当然，我们还要向伟大的南丁格尔护士学习，尽可能多地把一缕缕新鲜空气引进家门。她说：“永远不要害怕开窗。”