专栏 | 绿色情报员:病毒、空气和季风 突围防疫网?

2020-04-09
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大瘟疫蔓延,各国呼吁减少外出,科学家积极投入空气传播研究。(美联社)
大瘟疫蔓延,各国呼吁减少外出,科学家积极投入空气传播研究。(美联社)

新冠肺炎风暴愈滚愈大,科学家陆续提出令人不安的发现,从新冠病毒在空气中存活数小时,到病毒可以在空气传播,实验室数据让人绷紧神经。

4月1日,美国国家科学委员会主席、哈佛大学公共卫生学院前院长芬伯格(Harvey Fineberg)向白宫汇报指出,现有研究结果显示,患者的呼吸可以把病毒“气雾化”(aerosolization),悬浮时间比飞沫来得长。这不是愚人节的玩笑,眼看着新冠病毒夺走全球逾8万人性命,除了飞沫和接触两种主要传播途径,气胶(aerosol,或称气溶胶、气悬胶)也成为讨论焦点。

中国医药学大学公共卫生学院副教授、台湾气胶研究学会秘书长杨礼豪说明,气胶是悬浮在空气中的微小固体或液体的通称,大众熟知的悬浮微粒、PM2.5、粉尘、飞沫、飞沫核、熏烟等等,这些都是气胶的类型之一,如果悬浮在空气中的是微生物、病毒等,另外也被称为生物气胶。

新冠病毒在空气存活3小时


科学家实验发现,新冠病毒可在空气中存活3小时以上。(法新社)
科学家实验发现,新冠病毒可在空气中存活3小时以上。(法新社)

美国国家卫生研究院(NIH)、普林斯顿及加州大学联手研究新冠病毒和SARS病毒在气雾、塑胶、不锈钢等不同环境的活性,3月17日刊登在国际医学期刊《新英格兰医学杂志》(NEJM)。“研究团队将空气气胶打入实验室中,再把病毒放进去,然后观察病毒的存活时间,存活不只是测得到病毒,而且具有感染力。”台湾大学公共卫生学院环境职业健康科学研究所临床教授苏大成说,“他们发现新冠病毒在空气中可以存活3小时以上,这意味当患者在密闭空间呼吸或咳嗽,空气中就可能有病毒。”

杨礼豪认为,这个研究告诉我们病毒的传播能力,当病毒存活时间长,在密闭或近距离的环境下,确实会增加传播机会,但是否造成感染、发病,还有其他考虑因素,此外,实验室的测试浓度是否符合现实生活状况,也需要进一步分析解读。

“大家最忌讳不敢说的就是空气传播,但是我们一定要积极面对这个传播途径。”苏大成仔细检阅相关研究。3月初,一篇“公共交通工具内气溶胶传播的新型冠状病毒肺炎聚集性疫情流行病学调查”发表在中国的《实用预防医学》,苏大成说,这篇论文调查湖南省一辆公车内13位确诊乘客,由于传播距离最远达4.5公尺,空气传染的可能性非常高。杨礼豪则表示,在密闭环境内,往往不容易厘清飞沫、接触和空气传播,以飞机来说,透过接触和飞沫传染的机会都大增。

SARS病毒可经空气传播


根据过往研究调查,飞机上可由空气传染SARS病毒。(美联社)
根据过往研究调查,飞机上可由空气传染SARS病毒。(美联社)

SARS大爆发期间,国际研究曾归纳出结论,空气是SARS病毒传播的可能途径。苏大成说,《新英格兰医学杂志》刊载一篇飞机群聚感染的调查研究,论文题目直接点出“空气传播”,事件发生在2003年3月15日从香港飞往北京的波音737-300客机,一位有发烧、咳嗽症状的72岁老先生,在3个多小时的飞行中传染了22位乘客,平均发病时间是4天,90%以上与病人的距离是超过91.4公分,一般来说,飞沫传染多是在一公尺内,而飞沫喷散出去会形成较小的飞沫核,这个研究指出,小微粒(small particle)的空气(Airborne)传染,或其他的远端传播才能解释这样的传播分布。

苏大成表示,最近不少人在搭乘飞机后,确诊感染新冠病毒,是不是在飞机上被传染?我们要格外小心,因为很多病人没有症状,在密闭空间要戴上口罩,或是减少停留时间,避免暴露在风险当中。

风向牵动病毒走向


美国马里兰大学发现,新冠病毒大爆发区呈现东西向分布,意大利正好位在此纬度带。(美联社)
美国马里兰大学发现,新冠病毒大爆发区呈现东西向分布,意大利正好位在此纬度带。(美联社)

香港九龙淘大花园的SARS传染事件,也是空气传播的代表性研究。苏大成指出,这篇论文2004年发表在《新英格兰医学杂志》,社区内有321人感染SARS病毒,研究证实两个传染途径,一个是病毒经由排水管空气的传播逆流上来,另一个是空气的流场,风向因素造成下风处大楼住户染病,有5栋大楼的病患数特别多。

“这个结论告诉我们,空气传染是不可避免的、是存在的。”苏大成提醒不可轻忽,“病毒的大小在0.05至0.2微米之间,比PM2.5还要小,可以随风飘扬。”

不过,这些发现无法直接推论到新冠病毒,杨礼豪指出,病毒或细菌的差异非常大,各自有不同的致病力,好比需要多少病原浓度才具感染力,而病原在环境中的耐受能力也有差异,温度、湿度条件都会影响存活率,有待更多研究来解答。

最近美国马里兰大学医学院一项新研究指出,温度、纬度和新冠病毒传播有关。苏大成说,研究团队发现,新冠病毒的大爆发区主要沿着北纬30度到50度的走廊东西向分布,有类似的温度就是5°C到11°C,以及类似的相对湿度是47%到79%。

苏大成表示,初春之际,新冠肺炎爆发跨国境大流行,而春天吹的是东西向的东风,从武汉往右延伸是韩国,向左则是意大利、伊朗,这一波大爆发是否与季风有关,仍须科学进一步研究,而马里兰大学已经发现东西向纬度带的“重灾区”。

沙尘空污成为病毒载体


台湾研究团队指出,当沙尘暴来袭,A型流感病毒、禽流感病毒都显着增加。(法新社)
台湾研究团队指出,当沙尘暴来袭,A型流感病毒、禽流感病毒都显着增加。(法新社)

当沙尘或空气污染物浓度增加时,也可能成为携带病毒的载体,过去研究曾发现沙尘暴挟带汉他病毒、A型流感病毒和禽流感病毒。苏大成指出,2010年高雄医学院陈培诗教授在《美国环境健康展望杂志》(EHP)发表论文,以台湾环保署万里和新庄两处监测站的资料来分析,当沙尘暴来袭,A型流感病毒和禽流感病毒都显著增加。

苏大成说明,一般来说,高空沙尘暴大约在3至5公里高度,低空则约为1至2公里,从中国到台湾高空传输将近7,000、8,000公里的距离,这个研究说明了大气长程传输和传染病的传播有关联性。

不过,面对空气传播的可能性,大家用不着太过恐慌。杨礼豪强调,任何气胶都是病毒可能的载体,不过,疾病的传播途径非常多,加上病毒的环境存活力,以及在宿主身上的致病能力,其实需要完整的风险评估,预防策略要依风险程度来排序。

为了防止新冠病毒持续扩散,各国疾声呼吁减少外出、保持社交距离,苏大成建议,当家中二氧化碳浓度较高,细菌种类和数量明显较多,民众居家可以整理打扫环境,减少家中灰尘量,同时增加空气对流,一旦有病毒存在,不流动的空间和灰尘,也会增加病毒的停留时间。

撰稿人:麦小田  责编:许书婷

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