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。 6park.com
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。


呼吸道病毒的传播方式（图片来源：参考资料[1]；Credit：From Wang et al., ‘Airborne transmission of respiratory viruses’, https://i3.wp.com/doi.org/10.1126/science.abd9149. N.CARY/SCIENCE）

“气溶胶的物理尺寸很大程度上决定了它们能在空气中停留多久、传播多远、是否可被吸入、以及吸入后能进入到呼吸道多深的位置，” 本研究作者之一Josué Sznitman教授说道， “大部分由呼吸产生的气溶胶尺寸都在5微米以下，这使得它们能进入支气管和肺泡区域，并在那里沉积。” 6park.com
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。 6park.com
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。 6park.com
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。


影响室内气溶胶传播的因素（图片来源：参考资料[1]）

“二氧化碳检测仪能检验通风是否充分，”本研究作者之一Jose-Luis Jimenez教授说道，“此外安装高效微粒空气（HEPA）净化器，以及在楼上房间安装紫外消毒系统，也能减少含病毒气溶胶的浓度。” 6park.com
“通过呼吸产生的含病毒气溶胶的传播，其重要性一直被人所低估。是时候重新修改传统的观念，保护公众免受这种传播途径的影响了。”本研究的负责人之一Chia C. Wang教授总结道。

参考资料： 6park.com
[1] Chia C. Wang et al., (2021), Airborne transmission of respiratory viruses, Science, DOI: 10.1126/science.abd9149 6park.com
[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