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《科学》综述指出大部分呼吸道病毒 都是靠气溶胶传播?

  •   来源:学术经纬
  • 时间:2021-08-27
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核心提示:呼吸道传染病无疑是近年来全球关注的焦点。传统的观点认为引起这些疾病的病原体,主要依靠咳嗽或者打喷嚏等产生的大液滴进行传播

      呼吸道传染病无疑是近年来全球关注的焦点。传统的观点认为引起这些疾病的病原体,主要依靠咳嗽或者打喷嚏等产生的大液滴进行传播。而今日发表在顶尖学术期刊《科学》上的一篇综述则指出,这个传统观点可能是错误的:“气溶胶”形式可能才是这些病原体的传播主流——通过悬浮在空气中的小液滴,病原体就这样被人体吸入,引发疾病……
      在这篇《综述》中,作者们就多个不同的问题进行了探讨。首当其冲的问题就是:这些气溶胶哪来的?科学家们指出,诸如呼吸、说话、咳嗽等行为,都会产生气溶胶。但根据行为的不同,气溶胶的体积与气流速度也会有所不同,影响到气溶胶中的病毒载量、气溶胶的空气滞留时间、传播距离等。
      研究人员们指出,气溶胶的尺寸是其最重要的特征之一,很大程度上决定了它们的感染能力。在先进的技术帮助下,科学家们发现通过呼吸产出的气溶胶,大部分的尺寸都不超过5微米,其中不少还在1微米以下。
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      研究也发现病毒在5微米以下的气溶胶中更为富集。一项针对流感病毒的研究指出,病毒RNA多见于尺寸不超过4-5微米的气溶胶中;另一项则发现,超过一半的甲型流感病毒来自尺寸小于2.5微米的气溶胶。
      这些发现可能会改变我们对呼吸道疾病传播的认知。过去,我们总是对咳嗽或者打喷嚏的个体敬而远之,觉得这些行为容易传播大量病毒。但其实咳嗽的危害可能不如说话和呼吸那么大!因为尽管咳嗽会在短时间内产生大量的气溶胶,但呼吸和说话会持续产生气溶胶——一项研究发现,说上一分钟话,就能产生大约1000个气溶胶颗粒。所以倘若一个个体感染了某种疾病,相比偶尔的几声咳嗽,其呼吸和说话可能会释放出更多含病毒的气溶胶。
      科学家们也指出,关于气溶胶,我们需要严肃考虑它们如何受环境因素的影响。比如温度会影响气溶胶中病毒蛋白、脂类、以及遗传物质的稳定性,从而影响它们的存活;湿度会影响气溶胶的尺寸,以及它们携带病毒的能力;紫外线也有一定的病毒消灭作用。
      在种种环境因素里,本综述的作者们花了较多篇幅讨论通风和气流情况。相比大液滴,气溶胶的传播更容易受这些因素的影响。作者们指出,因为人体体温一般都要高于环境温度,所以呼出的气溶胶会上升,且其移动会进一步受到人体热卷流(thermal plume)的影响。在室外环境中,气溶胶将很快分散到较大的范围内。但在室内,它们的传播则会受到墙壁与天花板的限制。为此,保持通风就很重要。
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注:原文有删减

参考资料:
[1] Chia C. Wang et al., (2021), Airborne transmission of respiratory viruses, Science, DOI: 10.1126/science.abd9149
[2] It’s not just SARS-CoV-2: Most respiratory viruses spread by aerosols, Retrieved August 26, 2021, from https://www.eurekalert.org/news-releases/926312

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