原創(chuàng) 史雋 返樸

減少感染風(fēng)險(xiǎn)的合理努力無(wú)需等待科學(xué)證明。安全至上！

撰文 | 史雋

2020年2月8日下午2:00，上海市召開(kāi)疫情防控新聞發(fā)布會(huì)，上海市衛(wèi)健委的衛(wèi)生防疫專(zhuān)家在會(huì)上強(qiáng)調(diào)，目前可以確定新型冠狀病毒可以通過(guò)氣溶膠傳播。

一時(shí)間，大家都想知道這意味著什么，又能做些什么來(lái)預(yù)防感染。

圖1. 2020年2月8日下午2:00，上海舉行的新聞發(fā)布會(huì) (來(lái)源：人民網(wǎng)-上海頻道)

病毒在空氣中是怎么傳播的？

最近正好看到一位專(zhuān)家的采訪，針對(duì)“病毒在空氣中可以存活多久”等大家關(guān)心的問(wèn)題答疑。

圖2：央視網(wǎng)2020年2月4日?qǐng)?bào)道的對(duì)專(zhuān)家的訪談(http://news.cctv.com/2020/02/04/ARTIcwGLMSotofqK0qJmSpES200204.shtml)

然而，這位專(zhuān)家說(shuō)的并不正確。

當(dāng)感染者打噴嚏、咳嗽甚至說(shuō)話、呼吸時(shí)，很多包含病毒的飛沫 (droplet)，甚至氣溶膠 (aerosol) 會(huì)從口腔噴出。飛沫是較大的直徑在10–100微米之間的大液滴，而氣溶膠則是較小的，直徑 ≤10微米的顆粒[2-4]（1微米=0.001毫米）。

（注：亦有標(biāo)準(zhǔn)采用5微米為界。）

圖3：咳嗽出來(lái)的直徑不等的飛沫和氣溶膠的數(shù)目統(tǒng)計(jì)分布圖[5]。

詞條：氣溶膠 (aerosol) 是指固體或液體微粒穩(wěn)定地懸浮于氣體介質(zhì)中形成的分散體系。其中顆粒物質(zhì)則被稱作懸浮粒子，其粒徑大小多在0.01-10微米之間。常見(jiàn)的自然形成的氣溶膠有霧、火山灰、溫泉蒸汽等；常見(jiàn)的人造氣溶膠有煙、霾、液體噴霧等。

較大的飛沫飛不了多遠(yuǎn)就會(huì)沉降，不會(huì)滯留在空氣中。因此易感人群需要和感染者有近距離的接觸，才有機(jī)會(huì)被感染。但有些小的飛沫在干燥的空氣中會(huì)脫水、變干、變輕，變成所謂的“飛沫核 (droplet nuclei) ”。飛沫核能較長(zhǎng)時(shí)間地懸浮在空氣中。

較小的氣溶膠可能會(huì)在氣流中停留很長(zhǎng)時(shí)間，從而傳播相當(dāng)長(zhǎng)的距離。因此氣溶膠傳播可能跨越很遠(yuǎn)的距離，并且不一定要求感染者和易感人群同時(shí)在一個(gè)地方呆過(guò)。

大家也看出來(lái)了吧，跟專(zhuān)家說(shuō)的不一樣——飛沫和氣溶膠的傳播距離并不有限，甚至可以很長(zhǎng)。那到底會(huì)有多長(zhǎng)呢？

根據(jù)美國(guó)CDC的數(shù)據(jù)，如果沒(méi)有阻擋，打噴嚏散發(fā)的飛沫大約會(huì)飛到6英尺遠(yuǎn)，也就是1.83米左右。這倒是和專(zhuān)家所說(shuō)的“1米或2米”相吻合。

仔細(xì)的讀者肯定要說(shuō)：可是還有更小的看不見(jiàn)的飛沫核和氣溶膠吶。

沒(méi)錯(cuò)！

麻省理工學(xué)院的科學(xué)家記錄和分析了打噴嚏的視頻，他們發(fā)現(xiàn)小顆粒懸浮在空氣中可以傳播至2.5米甚至更遠(yuǎn)[5]。這些小顆粒也可以漂浮到4~6米高，進(jìn)入通風(fēng)管道，從而到達(dá)更遠(yuǎn)的地方。此外，根據(jù)英國(guó)布里斯托大學(xué)的研究，打噴嚏噴出的液滴，飛濺速度高達(dá)161公里/小時(shí)[6]（想想你平時(shí)的車(chē)速）。

圖4：麻省理工學(xué)院的科學(xué)家用高速攝影機(jī)檢查了三個(gè)健康受試者的100次打噴嚏。圖中顯示的是打噴嚏后7～340毫秒后的變化[5]。

專(zhuān)家也提到了接觸傳播和飛沫傳播。這又是什么？

一個(gè)新冠病毒感染者打噴嚏、咳嗽甚至呼吸都會(huì)釋放出病毒。而美國(guó)西雅圖的那一位感染者的糞便里也檢測(cè)到了病毒——雖然看起來(lái)含量要比呼吸道里的病毒含量少很多。這些含有病毒的體液可能會(huì)留在環(huán)境里， 例如空氣中、電梯按鈕上、桌面上、椅背上等。在病毒還有感染力的時(shí)候，如果路人的口眼鼻以任何方式接觸到這些體液，就有可能被感染。

接觸傳播通常是指手碰到了病毒 (感染者的身體，或是被污染的表面)，在洗手以前接觸了口眼鼻。最近大家常聽(tīng)到的“糞口傳播”其實(shí)就是接觸傳播的一種?！凹S口傳播”指的是感染者的含有病毒顆粒的糞便被另一個(gè)人以某種方式吃下。顯然，這種傳播不太會(huì)直接發(fā)生，更可能的是，感染者在上廁所后沒(méi)有正確洗手，他/她此后接觸的任何東西都可能被污染，其他人用手摸了這些被污染的東西，也沒(méi)有洗手，就接觸了自己的口咽鼻。

2007年美國(guó)CDC更新的《醫(yī)療感染控制實(shí)踐咨詢委員會(huì) (HICPAC) 感染控制指南》將飛沫傳播定義為一種接觸傳播形式：感染者噴出的攜帶病毒的飛沫直接接觸被感染者的鼻粘膜、眼結(jié)膜和口腔，從而造成傳染。這種傳染模式通常在短距離內(nèi)進(jìn)行[7]。

然而，這個(gè)定義也沒(méi)有包含所有的可能性。除了直接濺到易感者的口眼鼻或掉落到地板上，飛沫的直徑只要小于100微米，就有可能被人吸入，不需要直接濺到臉上傳播。這種情況可以算為近距離的空氣傳播。

在HICPAC指南里，空氣傳播被定義為：包含病毒的飛沫核和氣溶膠，懸浮在空氣中一定時(shí)間，可能會(huì)通過(guò)氣流散布很長(zhǎng)的距離，從而可能被沒(méi)有與感染者面對(duì)面接觸，甚至并不處于同一房間的易感個(gè)體吸入。這種傳播可以簡(jiǎn)單考慮為遠(yuǎn)程的空氣傳播。

通常人們認(rèn)為，大多數(shù)空氣傳播的傳染病走的是接觸傳播或者近距離空氣傳播的途徑。遠(yuǎn)程的空氣傳播只有在特定的、病毒濃度很高的環(huán)境下才會(huì)發(fā)生，例如疫區(qū)一線的傳染病房和病毒檢測(cè)中心等。

遠(yuǎn)程的空氣傳播在所有這些傳播途徑中占多少百分比，受很多條件的影響，主要有：

1) 每一種病毒的特性。病毒特性直接決定了在空氣中傳播時(shí)，病毒的傳染性能保持多久。

2) 環(huán)境條件。例如溫度、濕度、通風(fēng)狀況、風(fēng)向、風(fēng)速、日照時(shí)間……

病毒本身的特性

每一種病毒在宿主體外能夠保持傳染力的時(shí)間都是不同的。例如，麻疹 (measles) 病毒 是一種高傳染性病毒，它生活在被感染者的鼻子、喉嚨的粘液中，可以通過(guò)咳嗽和打噴嚏傳播給他人。此外，麻疹病毒在被感染者咳嗽或打過(guò)噴嚏的空氣中可以保持兩個(gè)小時(shí)的傳染力，后來(lái)經(jīng)過(guò)的路人吸入被污染的空氣，或觸摸被污染的環(huán)境表面后又摸了眼睛、鼻子或嘴巴，都可能被感染。每位麻疹患者平均能感染12-18位沒(méi)有疫苗保護(hù)的易感人群。

然而，新冠病毒實(shí)在太新了。要弄清楚它的特性，就需要分離出這個(gè)病毒，在實(shí)驗(yàn)室里做進(jìn)一步的研究。

根據(jù)公開(kāi)資料顯示，第一個(gè)分離出新冠病毒的就是位于疫情中心的武漢病毒研究所的石正麗團(tuán)隊(duì)。2020年1月5日，石正麗的團(tuán)隊(duì)從一名49歲的女患者身上成功分離出了病毒毒株 [1]。這位女患者在2019年12月23日出現(xiàn)癥狀，之后病危。2020年1月20日，石正麗的團(tuán)隊(duì)向《自然》(Nature) 雜志投稿，描述了這一新病毒的特征[8]。研究發(fā)現(xiàn)，和SARS冠狀病毒一樣，新冠病毒也是利用一個(gè)叫ACE2的受體進(jìn)入人細(xì)胞，并且可以殺死體外培養(yǎng)的人細(xì)胞。

隨后，1月28日，澳大利亞的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室也宣布獲得了病毒樣本，來(lái)自當(dāng)?shù)匾晃粡闹袊?guó)來(lái)的感染者。這個(gè)小組也愿意和其他科學(xué)家分享這些樣本。除此之外，法國(guó)、德國(guó)和香港的實(shí)驗(yàn)室也在分離并準(zhǔn)備分享從當(dāng)?shù)鼗颊吣抢铽@得的病毒樣本。1月29日，世界衛(wèi)生組織 (WHO) 也指出“共享病毒對(duì)研究至關(guān)重要”。

圖5. 2020年1月31日《自然》雜志的新聞稿。文章再次強(qiáng)調(diào)活病毒樣品對(duì)研究的重要性。

活病毒樣品為什么這么重要？

有了分離出來(lái)的病毒，科學(xué)家們就可以研究病毒是僅通過(guò)近距離接觸傳播，還是可以滯留在空氣中保持活性傳染人。

因?yàn)樾鹿诓《镜母邆魅拘?，這類(lèi)研究需要在嚴(yán)格的隔離措施下進(jìn)行，即所謂的生物安全等級(jí)3 (BSL-3) 以上級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室（見(jiàn)《專(zhuān)家講解新型冠狀病毒的檢測(cè) | 117三人行》），以防止實(shí)驗(yàn)室工作人員受到感染和病毒意外泄漏。

實(shí)驗(yàn)會(huì)使用特殊設(shè)備將病毒霧化，留在空氣中一段時(shí)間后，測(cè)試空氣里留存的病毒的感染能力。

可惜的是，目前還沒(méi)有這些關(guān)于新冠病毒的基本的傳染數(shù)據(jù)發(fā)表。

在這里，我們期待武漢病毒研究所——擁有全國(guó)唯一的P4實(shí)驗(yàn)室 (BSL-4)，符合標(biāo)準(zhǔn)能夠研究新冠病毒的特性，又是全世界第一個(gè)分離出活病毒毒株——盡快拿到或公布這些對(duì)疾病防控有重大意義的數(shù)據(jù)！

流感病毒和SARS冠狀病毒傳播途徑的研究給我們的啟示

雖然目前我們還沒(méi)有關(guān)于新冠病毒傳播途徑的具體參數(shù)，但好在還有很多已發(fā)表的關(guān)于其他病毒的研究。雖然可能和新冠病毒不完全一樣，但還是很有借鑒意義的。

首先，流感病毒傳播途徑的研究進(jìn)展也許可以給我們一些啟示。

直到最近，近距離接觸傳播仍被認(rèn)為是流感傳播的主要途徑，因?yàn)橹С謿馊苣z傳播（遠(yuǎn)程空氣傳播）的證據(jù)不完全一致。

不過(guò)，過(guò)去幾年中進(jìn)行的多項(xiàng)研究都指出，氣溶膠傳播是流感傳播的一個(gè)重要途徑[9-15]。此處僅舉兩個(gè)有代表性的例子：

1) 一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明，氣溶膠傳播占流感所有傳播事件的一半[14， 15]。

2) 確診了甲型流感的門(mén)診病人， 53％的病人在咳嗽時(shí)、42％的病人在呼氣時(shí)都產(chǎn)生了含有活性甲流病毒的氣溶膠顆粒[16]。

包含病毒的氣溶膠，除了感染者釋放的，還有另一個(gè)大家估計(jì)都沒(méi)想過(guò)的來(lái)源。

2003年SARS爆發(fā)期間，受災(zāi)最嚴(yán)重的區(qū)域之一是香港淘大花園 (Amoy Gardens) ，這是一個(gè)高層公寓小區(qū) ，有超過(guò)300人感染。

圖7：淘大花園。原圖由Prosperity Horizons所攝。維基百科用戶Prosperity Horizons (CC BY-SA 4.0許可)。

淘大花園的第一位SARS感染者是一名33歲男子。他住在深圳，但經(jīng)常會(huì)去淘大花園E座公寓探望他的弟弟。2003年3月14日，該男子出現(xiàn)SARS癥狀，并探望了弟弟；3月19日，他再次去淘大花園探親。因?yàn)橛欣亲影Y狀，他使用了弟弟公寓的洗手間。隨后，他的弟弟、弟媳和醫(yī)院照顧他的兩個(gè)護(hù)士都被診斷出感染了SARS病毒。最后，淘大花園共出現(xiàn)321例SARS病例 (死亡42人)，其中41%都在E座，且大部分患者都沒(méi)有和SARS患者直接接觸過(guò)。

SARS冠狀病毒的傳播途徑一直都有爭(zhēng)議，很多專(zhuān)家都認(rèn)為SARS冠狀病毒大部分是通過(guò)近距離的飛沫和接觸傳染。

直到SARS結(jié)束近一年后，2004年，一篇發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上的文章才分析了淘大花園的病毒傳播案例。研究者認(rèn)為單純近距離的飛沫和接觸傳染完全不能解釋這個(gè)小區(qū)為什么發(fā)病率這么高。合理的解釋是：SARS冠狀病毒有很大可能是通過(guò)遠(yuǎn)程的空氣傳播——富含病毒的氣溶膠通過(guò)管道往公寓其他樓層擴(kuò)散[17]。

這些富含病毒的氣溶膠是從哪兒來(lái)的？

分析發(fā)現(xiàn)，第一位患者的糞便和尿液中SARS冠狀病毒的濃度極高[18]。他拉肚子用完廁所以后，衛(wèi)生間直立式污水管中的液壓作用可能會(huì)導(dǎo)致排泄物中的病毒顆粒霧化，產(chǎn)生大量包含病毒的氣溶膠。同一個(gè)污水管也連接了洗手池、浴缸和衛(wèi)生間地面上的排水口。由于大部分住戶是用拖把而非沖水清洗地面，所以地面上排水口的U型聚水器干涸，未能夠發(fā)揮隔氣作用，氣溶膠又重新進(jìn)入衛(wèi)生間的空氣里，然后通過(guò)排氣扇進(jìn)入公寓樓的排氣管道。

借著排氣管道內(nèi)溫暖潮濕的空氣的浮力，氣溶膠往樓上飄，有可能進(jìn)入共用這個(gè)通氣管道的上層公寓，并通過(guò)樓層里的空氣流動(dòng)，在每一層平面?zhèn)鞑?。氣溶膠飄到樓頂以后，借助于當(dāng)時(shí)刮得最多的東北風(fēng)，也有機(jī)會(huì)傳播到臨近的公寓樓。

飄得越遠(yuǎn)，氣溶膠里病毒的濃度越低，感染力也隨之降低。

淘大花園里后來(lái)的許多患者也有腹瀉癥狀，增加了這種傳播途徑的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)于香港淘大花園的研究結(jié)論在學(xué)術(shù)圈引發(fā)了很多爭(zhēng)議[19]。有加拿大的醫(yī)生表示，在加拿大也觀察到了SARS冠狀病毒遠(yuǎn)程空氣傳播的現(xiàn)象；有些科學(xué)家則認(rèn)為實(shí)驗(yàn)用的建模方法有缺陷，不能完全證明結(jié)論；還有人提出不能排除其他患者接觸到了小區(qū)里被污染的物質(zhì)表面。

這個(gè)小組還分析了香港威爾斯親王醫(yī)院里的SARS冠狀病毒傳播，認(rèn)為也可能是遠(yuǎn)程的空氣傳播[20]?；颊吆粑婪置谖镏械牟《緷舛冗h(yuǎn)低于尿液和糞便中的濃度。這種差異可能解釋了某些醫(yī)院內(nèi)的SARS暴發(fā)需要與感染者有近距離接觸。

注意：新冠病毒和SARS冠狀病毒正好相反，糞便中的病毒濃度遠(yuǎn)低于呼吸道分泌物[21]。類(lèi)似淘大花園的事件發(fā)生的幾率應(yīng)該不會(huì)很高。

雖然我們還不能確定新冠病毒的遠(yuǎn)程空氣傳播能力，但以前的疫情防控經(jīng)驗(yàn)告訴我們：安全至上！

2003年SARS暴發(fā)期間，加拿大多倫多有169名醫(yī)護(hù)人員被SARS感染，兩名護(hù)士和一名醫(yī)生因此死亡。當(dāng)時(shí)，多倫多的感染控制專(zhuān)家堅(jiān)持認(rèn)為，SARS主要通過(guò)大液滴的飛沫傳播，這些大液滴在空氣中傳播距離有限，不會(huì)離開(kāi)感染者很遠(yuǎn)。因此，疫情初期，醫(yī)護(hù)人員在照看SARS患者的時(shí)候不要求佩戴N95呼吸器。隨著疫情的惡化，N95呼吸器才被推廣使用。

疫情結(jié)束以后，加拿大的安大略省政府 (多倫多是這個(gè)省的首府) 對(duì)這次疫情防控進(jìn)行了調(diào)查。在接受調(diào)查問(wèn)詢時(shí)，一些在SARS暴發(fā)期間反對(duì)使用N95呼吸器的醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)們?nèi)匀徽J(rèn)為，需要更多的科學(xué)證據(jù)來(lái)支持使用呼吸器。

然而，調(diào)查的最終結(jié)論是：如果關(guān)于疫情的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)只能用一句話概括，那這句話就應(yīng)該是安全至上，減少感染風(fēng)險(xiǎn)的合理努力無(wú)需等待科學(xué)證明[22]。

怎樣減少病毒空氣傳播的風(fēng)險(xiǎn)？

首先，大家先別太慌，大多數(shù)病毒在空氣中無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間生存：陽(yáng)光會(huì)促使病毒失去活性（滅活），風(fēng)可以幫助稀釋空氣中的病毒濃度。

最最重要的一點(diǎn)，感染者應(yīng)該盡早確診，然后就診隔離。如果還是處于疑似在家隔離階段，請(qǐng)佩戴沒(méi)有呼吸閥的口罩，減少感染家人和鄰居的機(jī)會(huì)。隔離房間的中央空調(diào)應(yīng)該關(guān)閉，因?yàn)榇蟛糠种醒肟照{(diào)是室內(nèi)循環(huán)的。

如果能把感染者盡早隔離，就能大大減少公共區(qū)域里空氣中的病毒濃度。這點(diǎn)至關(guān)重要。

對(duì)于尚未感染的人：

1）避免去人多的地方，避免公眾集會(huì)。出門(mén)要有基本的面部防護(hù)，戴手套，這里不再重復(fù)了。

2）人和人之間保持一定的距離，不要太近。

3）回家進(jìn)屋換成室內(nèi)的衣服，馬上洗手，經(jīng)常換洗衣物和洗澡。飯前便后都要認(rèn)真把手洗干凈。

4）在家一定要注意通風(fēng)。

模型分析結(jié)果顯示，改善高密度公共場(chǎng)所的通風(fēng)條件能夠有效降低流感的空氣傳播。如果學(xué)校教室內(nèi)的空氣每小時(shí)能換3次，預(yù)防流感的效果和教室里有50-60%的人接種過(guò)疫苗差不多[4]。

有讀者可能會(huì)疑惑：病毒不是在空氣里么，開(kāi)窗通氣不會(huì)把病毒帶進(jìn)來(lái)? 這就又要回到第一點(diǎn)，如果能夠有效的把感染者確診隔離，社區(qū)內(nèi)的病毒濃度就不會(huì)很高。通風(fēng)可以進(jìn)一步幫助稀釋室內(nèi)可能存在的病毒。

在SARS暴發(fā)時(shí)期，在廣州的某些醫(yī)院里，有些病房是有中央通風(fēng)設(shè)施的密封房間，有些病房則需要開(kāi)窗或者開(kāi)窗加排氣扇透風(fēng)。有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)：在有中央通風(fēng)設(shè)施的病房中，窗戶關(guān)嚴(yán)了，導(dǎo)致病房中的空氣流通量大大減少，空氣中的病毒濃度增加，在這種環(huán)境下工作時(shí)，醫(yī)護(hù)人員很容易感染SARS冠狀病毒。相比之下，打開(kāi)窗戶自然通風(fēng)的病房，病房中的空氣流動(dòng)和空氣交換率很高，可能會(huì)大大降低空氣中的病毒濃度，也可能降低醫(yī)護(hù)人員感染病毒的可能性[23]。

5）衛(wèi)生間里排水口要保持濕潤(rùn)，把地漏灌好水，做好水封，防止氣溶膠會(huì)漏進(jìn)來(lái)。沖馬桶時(shí)蓋上蓋子再?zèng)_。

6）家中環(huán)境定期用70-75%的酒精消毒。

一線的醫(yī)護(hù)人員和檢測(cè)中心的檢驗(yàn)技師，接觸到含有高濃度病毒的氣溶膠的可能性非常大，尤其需要做好防護(hù)措施，萬(wàn)不可大意輕心。

了解了病毒的傳播途徑，大家會(huì)自然而然地問(wèn)：病毒在體外能存活嗎？能存活多久？我們感染的風(fēng)險(xiǎn)到底有多大？答案，并不是想當(dāng)然的那般簡(jiǎn)單。下一篇文章，我們將用翔實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)分析病毒在體外到底能存活多久。

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筆名“隨心所欲的貓”，現(xiàn)居美國(guó)波士頓。本科畢業(yè)于清華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)系，在美國(guó)獲得博士學(xué)位后加入某跨國(guó)知名藥企從事藥物研發(fā)。十余年中，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與糖尿病、肌肉萎縮癥等作斗爭(zhēng)，近年來(lái)著重于抗衰老藥物的研究和開(kāi)發(fā)。個(gè)人微信公眾號(hào)“怡然隨心”，與您聊醫(yī)療保健的那些事。

史雋

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原標(biāo)題：《怎樣應(yīng)對(duì)新冠病毒空氣傳播？| 117三人行》

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