专栏 | 绿色情报员:239位学者打脸世卫 空气传播解码

2020-07-23
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全球新冠疫情大反弹,在32个国家、239位科学家联名致信后,世界卫生组织松口承认病毒通过空气传播的可能性。(美联社)
全球新冠疫情大反弹,在32个国家、239位科学家联名致信后,世界卫生组织松口承认病毒通过空气传播的可能性。(美联社)

新冠肺炎疫情急剧升温,7月7日世界卫生组织松口承认病毒通过空气传播的可能性后,22日全球确诊数已冲破1,500万。“世卫的回应的确有些慢了。”台湾中山大学气胶科学研究中心主任、化学系副教授王家蓁说,“从疫情爆发以来,单是从飞沫传播和接触传染,无法解释很多群聚感染的现象。”

科学家集体上火线

7月初,来自全球32个国家、239位科学家联名致信世卫组织,“我们希望世卫将空气传播列为预防新冠肺炎传染的重要途径之一。”签署联名信的王家蓁说明信中的主要诉求,这篇专文也刊登在国际医学期刊《临床传染病》(Clinical Infectious Disease),科学家集体甩了世卫一巴掌,这下很难捂嘴说没事。

王家蓁表示,疫情爆发以来累积很多研究,不光是实验室研究,还有医院和病房实际量测分析、流行病学统计调查,以及气动力学模拟研究,这些研究结果都显示,新型冠状病毒SARS-CoV-2可能透过气胶在空气中传播。

“病毒经过空气传染,不只是新冠病毒,其他很多病毒都有可能。”台湾大学大气科学系教授陈正平指出,他同时负责云与气胶研究室,“关键在于病毒在空气中可以存活多久,以及是否受到气胶影响。”

说话也能释出病毒


科学家集体站出来,要求世卫将空气传播列为预防新冠肺炎传染的重要途径之一。(美联社)
科学家集体站出来,要求世卫将空气传播列为预防新冠肺炎传染的重要途径之一。(美联社)

气胶(aerosol)又称气溶胶,“这是科学界对空气中悬浮小颗粒的通称。”陈正平说,“它有很多不同的种类,譬如燃烧后产生的黑炭、火山喷发的火山灰,还有化学反应产生的气胶如硫酸,细菌、病毒、花粉、孢子等则被称为生物气胶,粒径大小决定它在空气中的停留时间和传播距离。”

以飞沫来说,陈正平指出,如果粒径是10奈米的话,从口鼻喷出的高度沉降到地面,大概需要100秒,当飞沫外部的水分蒸发,它会变得更细小,可能需要好几万秒才会沉降到地面,因此,一个人讲话、唱歌所喷出来的飞沫,虽然刚离开,还是会影响到经过的人。

上个月,王家蓁和美国加州大学圣地牙哥分校气胶中心主任Kimberly A. Prather、传染病学专家Robert T. Schooley 在国际知名期刊《科学》(Science)发表专文。“平常我们呼吸、讲话的过程中,就可能产生呼气的气胶,当新冠肺炎患者未配戴口罩或未做防护措施,病毒可能释放到环境当中。”她提到文中的研究分析,“这些很小的气胶在空气中悬浮时间会更长,影响的范围也超过一般建议的1至2公尺社交距离。”

呼气气胶飘得更远


密闭空间的空气传播风险高,图为韩国电影院进行消毒。(美联社)
密闭空间的空气传播风险高,图为韩国电影院进行消毒。(美联社)

“我们量测这些呼气气胶的粒径大小,很大部分是小于世卫组织订定的5微米,不少是1微米左右、甚至更小,如果在有风吹的情况下,它可能飘散到更远的距离。”王家蓁说明研究发现,“此外,这些粒径更小的病毒气胶被吸入人体后,它有可能进入肺部更深处的地方。”

这篇专文提出公共卫生安全警讯:“在相对密闭的空间条件下,一旦没有很好的换气设备(ventilation),同时空气中又含有高浓度的病毒气胶,病毒透过气胶传播的风险特别大。”

相较医院、病房环境的换气率高,一般公共密闭空间空气流通较差,空气传播的风险反而被轻忽。王家蓁表示,这也是科学家在世卫公开信提到的主要问题之一,在空气流通差的密闭或半密闭空间,病毒气胶不易被疏散,例如餐厅、电梯等空间,风险相对提高。

空污与病毒的距离


台湾、美国专家研究发现,戴上口罩可以有效降低气胶传播的感染风险。(翻摄自《科学》期刊)
台湾、美国专家研究发现,戴上口罩可以有效降低气胶传播的感染风险。(翻摄自《科学》期刊)

 

环境周边因子也可能影响病毒气胶的传播,王家蓁指出,病毒可能吸附在空气污染物上,改变原本的传播途径、加速散布。陈正平认为,病毒不需要搭便车就可传播,反而要评估当病毒和空气中其他气胶结合时,对病毒活性的影响,好比氧化力强的臭氧、硫酸等物质是否会破坏病毒,反过来说,有些养份说不定可提供病毒生长,这些都需要进一步的科学研究。

各地爆发一连串的“超级传播事件”,3月底,美国华盛顿州一个合唱团传出集体染疫事件,排练当天,60名团员谨守消毒、保持社交距离的规定,最终仍有45人确诊、2人死亡,空气传播被认为是可能的传染途径之一。

陈正平认为,一般说话就会产生飞沫,“口沫横飞”就是形容讲话喷飞沫的状况,而唱歌要用力把气呼出去,喷出的口沫和距离都会比较大,唱歌使用的麦克风也是高风险的地方,因为飞沫可能附着在麦克风上面。

“每个人的生理和发声方式不同,我们做过实际量测,有些人唱歌释放的气胶大于说话,有些人反而是讲话时的气胶较多。”王家蓁指出,“不过,可以确定的是,唱歌可以释放出大量呼气气胶到环境当中。”

超级传播事件的启示


唱歌会释放大量呼气气胶,美国曾传出合唱团的超级传播事件。(路透社)
唱歌会释放大量呼气气胶,美国曾传出合唱团的超级传播事件。(路透社)

新冠肺炎患者的肺部会出现炎症反应,“呼气气胶有些是从肺部深处的支气管产生,有些是从气管,有些则是从接近咽喉的地方。”王家蓁说,“谨守消毒、保持社交距离可以预防但却不足,病毒气胶透过空气传播的途径要纳入防疫建议,才能全面阻绝所有可能传播病毒的途径,这也是我们发信给世卫的重要诉求。

美国疾病控制与预防中心最近在《新发传染病杂志》(Emerging Infectious Disease)发表报告,文中指出,今年3月从美国返回中国黑龙江的一名女子,在无症状情况下,通过搭电梯和聚餐等方式,一个月内感染了71人。王家蓁表示,这一起超级传播事件和空气传播的联结性很强,这位女子没有任何症状显现出来,所以也不会有飞沫传染如咳嗽、打喷涕等症状,在没有戴口罩的防护措施下,确实会释放含有病毒的气胶,但要再进一步了解这些感染者和她的接触状况。

“其实,过去累积许多病毒性疾病研究,很多文献指出,这些病毒能够透过气胶方式在空气传播。”王家蓁强调,“这类病毒性疾病像是SARS、中东呼吸道症候群(MERS),还有造成大流行的流感病毒等,都有齐全的科学证据支持空气传播途径。”

眼看着新一波疫情大规模爆发,世卫不得不发出警告,疫情高峰还没到来。王家蓁說,当前疫情仍在加速蔓延,科学家呼吁重视气胶传播,并不是要大家感到恐慌,而是要充分认识传播途径并加以预防,避免造成更多感染。

根据王家蓁等专家在《科学》期刊发表的研究分析,“戴上适合的口罩,可以有效降低气胶传播的感染风险。”她指出,“特别是现在有许多无症状患者或是感染前期没有任何症状,不只是患者和医护人员,所有的人都要戴上口罩,这样才能有效控制疫情。”

在科学家解码空气传播后,你还能百般找借口搪塞,不戴口罩吗?

撰稿:麦小田 责编:许书婷



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