《華盛頓郵報》盛讚台灣「N95口罩之父」:68歲退而不休、每天工作20小時!只為拯救更多人免於染疫

2020-07-09 07:00

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N95口罩發明者、來自台灣的蔡秉燚博士。(AP)

N95口罩發明者、來自台灣的蔡秉燚博士。(AP)

N95口罩發明者、來自台灣的蔡秉燚博士2年前退休,現在卻過著比以往更忙碌的生活。新冠肺炎(武漢肺炎)今年3月席捲全球時,他受到來自各地專業人員的詢問,因為口罩供不應求,醫護人員陷入生命險境。從那時候開始,現年68歲的蔡秉燚每天工作幾乎20小時,熱心研究將N95口罩消毒、重複使用的方法,不拿任何一分酬勞,只為拯救更多人命。

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沒有這位台灣人,就沒有N95口罩

蔡秉燚(Peter Tsai)出身台中清水農家,高中就讀台灣省立清水高級中學(現清水高中),為習得一技之長,選讀台北工專(國立台北科技大學前身)纖維工程科化纖組。剛出社會時,他起初在紡織工業研究中心(紡織產業綜合研究所前身)任職,接著轉職到一家染整廠工作。

渴望繼續充實學識的蔡秉燚,1981年赴美攻讀堪薩斯州立大學(Kansas State University)碩博士學位。就讀博士班時,儘管只需要90學分就可以畢業,他仍廣泛涉獵數學、物理、化學等基礎科學,狂修500學分,相當於念6個博士學位。

研究所畢業後,蔡秉燚進入田納西大學(The University of Tennessee)擔任研究學者,領導團隊在1992年開發一次性N95防毒口罩的兩大技術,1995年申請過濾材料的專利權。在田納西大學的教學生涯中,蔡秉燚一共獲得12項過濾技術的美國專利,其中包括2018年最新研發的「水力摩擦加電技術」,使過濾材料效能加倍,N95原本需要用兩層材料,新技術只要一層、透氣效果更好。

N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)
N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)

N95口罩消毒法:70℃、持續加熱1小時

華盛頓郵報》(Washington Post)7日刊出蔡秉燚採訪,指出這位學者「退而不休」,樂意也志願與美國各大研發單位合作,使工廠如今每小時可以生產出製造百萬個口罩的材料,也讓全世界各地擔憂受到病毒感染的人們,了解到口罩加熱多久、溫度多高才具有消毒效用。

蔡秉燚指出:「那時候大家都在問我關於口罩的事。」因為N95口罩已成為疫情期間最重要的商品之一,它是市場上防護性最強的口罩,緊密貼合臉部,過濾效果為95%,也就是它至少能過濾掉95%的流感病毒、灰塵、花粉、霧霾、以及煙塵等微小顆粒物。

他在田納西州諾克斯維(Knoxville)的住處打造一個臨時實驗室,開始嘗試各種口罩消毒方法,他是志願的,「我每天工作幾乎20小時,但我不在意。」他嘗遍一切可能的方法,煮沸、蒸熟、在烤箱中烘烤、長時間放置等等,然後他4月發表了一篇醫學文章,提出多種清潔和重複使用N95口罩,且不會損害過濾功能的方法。

N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)
N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)

N95口罩的主體結構是由表層抗濕層、中間過濾吸附層以及內層貼膚層三部分組成,原材料均為高分子材料聚丙烯,而中間過濾層即是蔡秉燚研發的關鍵技術,該層必須經過靜電處理才會有過濾效果,噴灑酒精反而會破壞濾層。

基於研究顯示,新型冠病毒在攝氏60℃的環境下超過30分鐘,便無法存活,蔡秉燚反覆測試後發現,溫度設定在70℃、持續加熱1小時的「乾熱法」能有效殺死口罩上的病毒,且不會破壞N95口罩中間層的過濾效果。美國國家衛生研究院(NIH)也證實此方式有效。

不停歇的研發腳步

蔡秉燚近幾個月也都沉浸於實驗之中,並與任何提出詢問的單位熱情分享研究發現,同時將重心轉移到增產N95口罩,以及尋找自製口罩的最佳材料──經試驗後他認為,不織布仍是最好的自製口罩材料。

與蔡秉燚接觸的眾多公司和研究小組,包含美國能源部贊助的「橡樹嶺國家實驗室」(Oak Ridge National Lab),該單位致力於擴產N95口罩,與蔡秉燚的目標不謀而合。「蔡博士立即答應與我們合作,協助我們實驗室進行新冠肺炎研究,」該實驗室碳纖維技術主任西奧多爾(Merlin Theodore)指出,在團隊與蔡秉燚接觸後不久,「他本人就出現在實驗室,準備開始工作」。

2020年7月,美國新冠肺炎疫情持續惡化,德州病例持續激增(AP)
2020年7月,美國新冠肺炎疫情持續惡化,德州病例持續激增(AP)

他們的目標是將實驗室的碳纖維處理設施,改造為濾布生產工具,製造出N95口罩中間關鍵過濾層的材料。「橡樹嶺」首席科學家勒芙(Lonnie Love)說,改造的過程非常複雜,所幸在蔡秉燚的幫助下,「我們迅速啟動並運行了該系統」,「他加入後,明確描述了構建生產系統、進行擴產所需的步驟。」

西奧多爾指出,「蔡博士替我們節省了幾個月到一年的研發時間」,「橡樹嶺」僅在幾週內就達到了目標,旗下工廠每小時可以生產製造9000個口罩的材料,該實驗室也與其他單位緊密合作,教導如何製造N95口罩的關鍵過濾材料,加快全美各地合作工廠生產N95口罩的速度。

美國發動機製造商「康明斯」(Cummins)也是其中一家合作廠商,在「橡樹嶺」的協助下,探索如何將燃料過濾設備改造為濾布材料生產設備,現在「康明斯」每天製造的過濾材料,約足以做成100萬個N95口罩。與蔡博士接觸過的「康明斯」公司主管霍姆(Chis Holm)表示:「蔡秉燚博士確實是不織布領域非常受人尊敬的研究人員。」

謙虛、不吝嗇分享,他「擁有出色研究人員的素質」

「橡樹嶺」的勒芙大讚蔡博士:「儘管他是濾材領域先驅,但他仍然表現得謙卑再謙卑。」西奧多爾則表示,他在蔡秉燚身上「吸收了所能獲得的所有知識」,而且蔡秉燚始終「毫不猶豫地分享」,「這是最令人敬佩之處」。她表示,蔡博士永遠不會漏接電話,「我們曾在深夜和幾乎任何時候通過電話,他總是讓我們聯絡得到」,「令我最震驚的事情是,他不在乎錢。他只想盡可能幫助更多人。」

蔡秉燚一再拒絕「橡樹嶺」支付工作報酬,他表示:「如果我有機會幫助社區,那將是我一生的美好回憶,我樂意之至。」蔡秉燚謙虛表示,防疫期間的「真正英雄」是醫護人員,而他只是在做自己的工作而已。

田納西大學副校長克裡希那穆提(Maha Krishnamurthy)如此盛讚蔡秉燚:「儘管已於2018年退休,但他從未停止工作,也不曾停止研究如何改良技術。他實際上無法辭職。這是所有出色研究人員的素質──永遠都無法使大腦停止運轉。」

N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)
N95口罩是台裔美國教授蔡秉燚數十年研究不織布的心血結晶(圖片來源:田納西大學)

 

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