复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏曾说：“对人类社会卫生贡献最大的，一个是疫苗，另一个是清洁的饮用水，这是提升人类寿命的主要原因。”

文：钱丽娜

ID：BMR2004

在《病毒星球》一书中，美国科普作家卡尔•齐默（Carl Zimmer）写到，地球上有水的地方就有生命——不管这些水存在于黄石公园的间歇泉，水晶洞里的小水洼，还是医院屋顶上的冷却塔中。

1992年，一位名叫蒂莫西·罗博特姆（Timothy Rowbotham）的微生物学家从英国布拉德福德的一座医院冷却塔中取了一些水，把它放在显微镜下。展现在他眼前的是一派生机盎然——有和人类细胞差不多大小的变形虫及单细胞原生动物，还有它们体积1/100大小的细菌。

当时，罗博特姆正在寻找布拉德福德市爆发肺炎的原因。

在冷却塔水里游走的众多微生物中，他认为最大的疑凶是一种存在于变形虫内部、细菌大小的球形生物。罗博特姆认为自己发现了一种新细菌，将其命名为布拉德福德球菌。

水是生命之源，免疫力之源，但水也像丛林一样危机四伏，成为疾病之源。

世界卫生组织公布的与水相关的疾病多达21种，这些疾病与水中的病毒、细菌和重金属污染有关——腹泻病、血吸虫病、土源性蠕虫感染、麦地那龙线虫病（几内亚蠕虫病）、疟疾、登革热和重症登革热、军团病、霍乱、弯曲杆菌、甲型肝炎、戊型肝炎、砷中毒、铅中毒、沙眼、盘尾丝虫病、日本脑炎、贫血、蛔虫病、氟中毒、蓝藻毒素、钩端螺旋体病。

世界卫生组织发现，砷中毒的威胁主要来自受污染的地下水。砷在工业中用作合金添加剂，也用于玻璃、涂料、纺织品、纸张、金属粘合剂、木材防腐剂和弹药的处理。长期接触含有砷的饮用水和食品可导致癌症和皮肤损伤。砷还与心血管疾病和糖尿病有关。

腹泻病则是由不当的卫生条件，下水道污染以及粪便污染水源所致，也是全球五岁以下儿童高发的死亡病因。轮状病毒和大肠杆菌是低收入国家中出现中度至重度腹泻的两种最常见病原体。

而通过饮用水传播疾病的事例不仅仅发生在贫困的国家，在发达国家也面临同样的挑战。1993年美国威斯康星州密尔沃基市爆发的隐孢子虫病，2000年春季加拿大安大略省沃克顿爆发的涉及大肠杆菌的疫情无不与水有关。

所以守护水质安全是一个长期的课题，也是科技企业永无止境的挑战。

水是如何处理的

水的处理关乎人的生命健康。水处理厂是城市水资源的第一道守护者。

通常水净化处理分为三个步骤：沉淀、过滤和消毒。

第一步沉淀，这需要一些时间，水静置后让较重的粒子沉到底部；但粒子通常非常小，很难用沉淀的方式去除干净，于是第二步过滤的工作是借助重力，让水穿过滤砂层，滤砂层孔隙阻挡了余下的粒子。第三步是对过滤后的水进行消毒。

消毒剂的成份是氯和臭氧，用于灭杀水体的细菌、大肠杆菌等病菌，同时消毒水管与储水系统。尽管水在处理厂合乎标准，但是经过长长的输送管道，到达用户端时，一路上还会有污染的风险。因此，在各用户终端安装的净水器是水质最后的守护者。

纯净水是好水吗

复旦大学附属华山医院感染科主任张文宏曾说：“对人类社会卫生贡献最大的，一个是疫苗，另一个是清洁的饮用水，这是提升人类寿命的主要原因。”

世界卫生组织研究发现，80%的疾病与水有关。人体接近70%为水分。亦即体重为六十公斤的人，水分就占了四十公斤。

饮用新鲜、洁净的水可以补充体液（如粘膜组织液），当粘膜组织液充足时，粘膜就会保持湿润，粘膜上皮细胞分泌的免疫球蛋白A（slgA）抗体便会增多，抗病毒感染的能力也就随之提升。

ICU医生薄世宁认为，健康的底层逻辑是人体免疫。在病毒肆虐的当下，迅速地提升免疫力不太可能，也没有任何可以快速提升免疫力的食品、保健品。所以，对于居家抗疫的市民而言，应该把提升免疫力重点放在饮食平衡和健康饮水上。

水是最好的溶剂。我们每天吃进去的食物，其含有的营养成分都需要先溶解于水中，才能被吸收。于此同时，由于水分均匀分布，在全身不断循环，因而人体才能保持“等温" ，不致这儿热那儿冷。身体代谢后的产物只有溶解于水，才能随汗、尿等排出体外。

但什么样的饮用水是健康的？这对大多数人来说是模糊不清的。

按照世界卫生组织制定的《饮用水水质准则》，“饮用水中的钙、镁的典型摄入量约为成人总摄入量的5%-20%。”

2003年世界卫生组织修订第四版《饮用水水质准则》前，世界各国的营养学和医学方面的专家针对饮用水中的营养问题，重点审视了饮用水中的矿物质被去除或者被人为添加后，对人体健康的长期影响。最终结果表明，水中的矿物元素可以部分补充人群膳食矿物元素的摄入，尤其是钙和镁，并且可能在心血管疾病方面对人体健康存在一定的保护，而去除水中矿物质可能存在一定的健康风险。

除钙镁这样的人体常量元素外，还有一些微量元素通过日常的饮水就可以满足身体需要，几乎不需要额外补充。比如氟化物可预防龋齿，钠是一种重要的细胞外电解质，会因排汗过多而损失，硒在一般的抗氧化功能和免疫系统方面有重要作用，钾对于各种生物化学效应具有重要作用。

因此，含有矿物质和微量元素的健康水更为人体所需。世卫组织研究发现，许多现代人的食物不能提供充足的矿物质和微量元素。当某种元素处于临界缺乏状态时，即使从饮用水中摄入相对少量的该元素，也能发挥相应的保护作用。这是因为水中的元素通常以自由离子的形式出现，而食物中的元素多数情况下以化合物形式存在，因此，与食物相比，水中的元素更易吸收。

怎样的净水技术才能守护水中的营养

居家喝水，首先要喝经过检测并合格的饮用水，自来水需要烧开后饮用，以减少或消灭部分细菌、病毒。如今，不少家庭选择了使用净水器。

目前，市场上净水器采用的技术有以下几种：微滤、超滤、纳滤和RO反渗透，其中以超滤和RO反渗透两种技术为主流。

超滤膜的过滤精度一般是0.01微米，可有效去除水中绝大多数污染物及部分的矿物质元素，包括悬浮颗粒物、胶体、细菌、病毒、胶体、大分子有机物等。

反渗透、超滤、纳滤都是依靠滤膜的孔径大小进行过滤，就像“筛子”一样，对于原子大小相近的重金属和矿物质离子，要么全部滤除（反渗透），要么无法滤除（超滤）或滤不干净（纳滤）。

RO反渗透膜的过滤精度为0.0001微米，可过滤水中所有有害物质，比瓶装纯净水还要纯净。

实质上，现在许多家庭使用的反渗透净水机，采用的RO反渗透膜在过滤掉重金属和细菌的同时，把钙、镁等对人体有益的矿物质也滤除了。这样做会有什么不良后果呢？

2002年，捷克和斯洛伐克采用反渗透处理自来水，生成的是纯水，人口因急性钙镁缺失导致大范围心脑功能紊乱、出现劳累、虚弱、肌肉痉挛的症状。2004年，捷克、斯洛伐克、匈牙利、波兰开始对饮用水钙、镁浓度进行控制，纳入饮用水管理体系。

再看另一个特殊的例子，俄罗斯制定的载人宇航员生存环境技术标准中，关于宇宙飞船再生水的质量要求是，溶解性总固体（TDS）含量规定在100-1000mg/L之间，氟、钙、镁规定了最低值，并有专门委员会为每次宇宙飞行分别制定具体标准。重点是怎样在再生水中补充矿物质使其“具有生理价值”。

所以不含矿物质的纯水，并不能有助于健康。但是在水中既要保留有益的矿物质，又要去除有害物质，对反渗透进行换代性升级的技术是选择性过滤，让膜做出“智慧”的选择。但是这是一项在日本欧美等老牌“膜”企业都从来没有实现过的技术。

挑战净化硬核技术

当方太将选择性过滤膜的需求向日本欧美等企业发出合作请求时，得到的回复是“不可能实现”。

方太于是开始了自主研发之路。经过多方专家走访，偶然发现了一种处于试验阶段的全新过滤技术，它创造性运用医学生物蛋白色谱过滤方法，跨界运用于净水过滤膜上，具备选择性过滤的特点。

以膜色谱为代表的选择性过滤净水技术，利用重金属原子具有“电子空轨道”容易被负电荷吸引的特性，只对重金属具有吸附作用，而对矿物质没有影响。这样的净化水符合洁净又健康的好水标准。

但是，从实验室到真正实现稳定量产，难度巨大。首先是重金属脱除率的问题，一开始只有45%~50%，反渗透技术的指标要达到90%以上；其次是有机物溶出、低温耐受性等诸多问题，需要逐一攻关解决。净水膜色谱技术作为一项行业首创的技术，在业内几无可借鉴的经验。

从2012年开始，方太组建了50人研发团队，建成了近1600平米的中试研发工厂及2个专业净水实验室。经过25个全国优质水源地和典型水质城市的调研，100多种核心技术材料选型验证，400名极客用户参与联合验证研发，1000次溶出物冲洗实验，3000种膜配方实验，10000次实验验证测试，方太NSP膜色谱双效净水技术，终于实现了从理论到实践，从实验室到产业化的跨越式发展。

2019年8月，方太净水机正式发布，其搭载的NSP膜色谱双效净水技术，实现了“高效滤除重金属，保留有益矿物质”的选择性过滤。这也意味着方太已经将创新的触角延伸到更加硬核的科技领域——新材料领域。

对此，国内水领域权威学者、陆军军医大学水质营养专家舒为群教授认为，“NSP膜色谱双效净水技术，充分遵循了‘存优汰劣’的饮用水处理原则，很好地实现了安全和健康饮水的共同需要。”

在今年新冠肺炎疫情爆发后，方太向包括雷神山医院在内的湖北、浙江等省市多家定点医院捐赠了市场价值达450余万元的物资，其中便包含方太净水机，将分批陆续在各地医院安装使用，让医护工作者和病患们喝上健康好水。

医学和科技，两者从来不是孤立的。在这场漫无硝烟的战“疫”中，N95口罩、无人机配送、远程会诊……无数的硬核科技为人们带来了希望与力量，这或许可以称为“科技救援”。当病毒散退，科技和医学将继续影响更多人的生活、守护健康。