科普：柳絮飞舞，“阳性楼串”，新冠病毒会随风传播吗？

“大风起兮云飞扬”，我国春季大风天气比较多，经常出现柳絮漫天飞舞的情况。当前，上海疫情防控形势依然严峻，网上传言说，新冠病毒能够随风传播，柳絮也能携带新冠病毒；还有人说，开窗通风导致南北相对的楼栋出现成串感染的现象，即所谓“阳性楼串”（图1）。不少网友开始担心开窗后病毒能够通过窗户飘进家里。那么，新冠病毒真的能够随风传播吗？

图1 阳性楼串 （来源 话匣子FM）

1. 密闭环境下，新冠病毒能够通过气溶胶传播

    新冠病毒顺风传播的科学本质实际上是气溶胶传播。在疫情爆发的初期，新冠病毒能否通过气溶胶传播曾经是一个备受争议的科学问题。在研究发现多种证据支持后，239名专家学者联名向世卫组织发出了公开信，呼吁深入研究和确认新冠病毒经空气传播的可能。世卫组织在越来越多的空气传播案例出现后，终于采纳了建议，在2021年底新冠防疫指南传播途径描述中加入了“airborne” 一词。目前认为，在通风较差的密闭环境下，如果存在传染源也就是阳性患者，患者咳嗽、打喷嚏甚至是呼吸、说话都将产生高浓度的气溶胶，这时附近的健康人如果没有防护措施，很容易通过吸入气溶胶被感染（图2）。

图2. 新冠病毒的传播途径^[1]

    2020年，我们团队发表在国际学术期刊Nature的论文报道了真实医院疫情环境下新冠病毒气溶胶的载量监测结果。我们的研究证实在医护办公室、通风不佳的病患厕所等密闭环境下，会积累高浓度的新冠病毒气溶胶；而在室外开阔的居民区、超市外面等公共区域则几乎没有检测到病毒气溶胶^[2]。

    高楼大厦中不同房间之间由通风系统、下水管道等互相连通，如果防范措施不到位，存在气溶胶传播的风险。当前备受关注的上海疫情，政府权威发布的溯源结果证实，病毒主要来源于隔离酒店华亭宾馆的管理疏漏导致的传播。被征用为入境人员隔离酒店的华亭宾馆使用的是大体量中央空调，病毒通过空气循环在公共空间内传播，导致多人交叉感染。而在03年香港淘大花园的SARS疫情案例中，病毒气溶胶通过厕所干涸的污水管在小区传播，造成了300多人集体感染（图3）。

图3. 香港淘大花园SARS疫情案例

（图片来自网络）

2. 室外环境下极少有新冠病毒气溶胶传播造成疫情的案例

    气溶胶传播看似防不胜防，其实不然。病毒感染宿主需要满足一定的病毒数量，对于病毒气溶胶来说就是要达到一定浓度。而户外的开放环境中人与人之间一般距离较远，新冠病毒气溶胶的浓度被稀释到可以忽略不计。香港大学的研究者对国内深圳、重庆等地区的318次疫情进行了统计分析，结果发现所有7324个感染病例中，只有河南商丘某乡村的2人是在室外环境中交谈而感染，其余7322人的病例传播都是发生在室内环境。其中大多数又是家庭成员及亲属的聚集性疫情，少部分是乘坐交通工具或者在餐馆、超市等室内公共环境疫情，证实了室内共用空间是新冠病毒气溶胶传播的主要风险区域（图4）^[3]。此外，作者提出值得重视建筑物内的通风条件对病毒传播的影响，目前超市内等公共空间的通风标准是3.9L/S每人，作者认为要至少达到25L/S每人才可以起到疫情防控的作用。

图4. 对国内318次疫情的统计分析

证实室内传播是主要风险因素^[3]

3.新冠病毒气溶胶在室外受到紫外线、温湿度的影响存活时间较短

    除了浓度之外，病患呼出的气溶胶要感染健康人，在空气中传播时还需要保持病毒活力。病毒是寄生的非细胞生物，一旦离开人体，容易受到环境因素（阳光中的紫外线、温湿度、PH值等）的影响而迅速失活。有研究在实验室模拟了自然光照下新冠病毒气溶胶的存活情况（图5），发现在黑暗中无论唾液还是培养基产生的气溶胶活力降低并不明显；而光照会大大降低新冠病毒气溶胶的存活，强光照环境下，每分钟病毒活力将最高下降38%^[4]。

图5. 实验室模拟光照下新冠病毒气溶胶存活情况^[4]。其中灰色圆球代表培养基产生的新冠气溶胶，白色圆球代表唾液产生的气溶胶。纵轴代表每分钟感染力降低值，越高代表感染力降低越多。

图6. 实验室模拟温湿度对新冠病毒气溶胶存活的影响^[5]。

    新冠气溶胶似乎对高温敏感，对寒冷不敏感。有研究显示，无论是否存在模拟阳光照射，高温下的病毒气溶胶活力下降显著加快（图6）。当没有阳光照射时，病毒气溶胶在70%的湿度比在20%湿度下活力损失更多；而有阳光照射时湿度的影响变得复杂，70%的湿度下病毒气溶胶活力反而保持相对稳定，推测是由于高湿度抵消了阳光带来的蒸发作用对气溶胶活力的影响^[5]。

    综上所述，新冠病毒的气溶胶传播绝大多数发生在密闭的室内环境；室外空气不断流通，即使感染者排出了高浓度的气溶胶，也会很快被稀释掉。此外，室外环境中的阳光、温湿度都会影响病毒气溶胶的活力，病毒气溶胶在室外空气中流动一段时间后很快会失活，不再具有传播能力，因此在空气对流较好的环境下大可不必担心。回到本文开始的问题，室外空气中本来病毒气溶胶浓度就很低，与柳絮结合的可能性很小，柳絮飞扬不太可能造成新冠病毒的传播；对于“阳性楼串”，除非是间距很近的“握手楼”，如果正好同时开窗病毒气溶胶来不及被稀释可能导致传播，而正常楼间距下，新冠病毒气溶胶在室外被稀释同时很快失活，跨楼传播的可能性极小。即使小区存在阳性患者，常开窗通风增加空气对流，将会有效降低室内的病毒气溶胶浓度，可以最大限度地降低气溶胶传播的风险（图7）。

图7. 开窗通风将显著降低室内的新冠病毒气溶胶浓度

（图片来源美国CDC网站）

参考文献：

[1]. 胡克、叶柏新 (2021).《新型冠状病毒肺炎基础与临床》.

[2]. Liu, Y., et al. (2020). "Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals." Nature 582(7813): 557-560.

[3]. Qian, H., et al. (2020). "Indoor transmission of SARS-CoV-2." Indoor Air.2021;31:639–645.

[4]. Schuit, M., et al. (2020). "Airborne SARS-CoV-2 Is Rapidly Inactivated by Simulated Sunlight". Journal of Infectious Diseases. 2020;222:564–71

[5]. Dabisch, P., et al. (2020). "The influence of temperature, humidity, and simulated sunlight on the infectivity of SARS-CoV-2 in aerosols". Aerosol Science and Technology. 2021; 55: 142–153