科普病毒会通过气溶胶传播感染人吗

新华社北京2月10日电(记者彭茜)中国国家卫生健康委员会日前发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中,对于病毒传播途径的描述,除“经呼吸道飞沫和接触传播是主要的传播途径”外,新补充了“气溶胶和消化道等传播途径尚待明确”。

此前,已有多篇国际期刊论文研究了其他呼吸道病毒的气溶胶传播情况。那么,什么是气溶胶?什么情况下病毒会通过气溶胶传播并感染健康人?公众如何防护?北京大学环境科学与工程学院生物气溶胶实验室负责人要茂盛教授近日接受新华社记者专访,解答了相关问题。

当时,王丽萍将图纸画好,并对老陈详细地讲述了日食和月食的成因。老陈就按照图纸和王老师的要求,花了3天做了出来,但没达到王丽萍的要求。

王丽萍将信将疑,抱着试试看的心态把图纸给了老陈。几天后,一个教具做成了。王丽萍评价:“比广告公司做的好多了”。

问:在户外开放空间,通过气溶胶感染病毒的概率是否比较低?人们可以放心到户外散步吗?可以开窗通风吗?

快过年了,衢州江山市城南小学校园内,60岁的花匠陈宗清比往常更加精细地培植花草。花圃里的瓜叶菊、海棠、一串红繁茂地生长着。“我要让这些花草也好好过个年。”这位勤劳的花匠,不仅照顾学校里的花草,更是科学老师的好帮手。

王老师抑制不住喜悦和感激之情,当即发了一条朋友圈致敬老陈:必须点赞一下我们学校的陈师傅,每次科学组的活动都有陈师傅热情帮忙的身影,本想略表心意,没想到被退回来还写了这么有水平的留言,似乎对合作共赢有了新的定义。

几天前,吴燕老师的获奖消息传来,学校科学组组长王丽萍给老陈送去一箱牛奶表示感谢。老陈退回牛奶,还写了一张纸条:“在一起做点小事充实自己,同时看到了你们热忱忘我工作的精神,你们值得我学习,希望我们今后还能合作。”

问:什么是气溶胶?什么情况下气溶胶会传播病毒?

本报记者 盛伟 文/摄 通讯员 陈春琴

老陈没有放弃,3个月后,一个让王丽萍十分惊喜的教具做成了。

村里的“秀才”,学校里的花匠

老陈干一行爱一行,这些年来将校园拾掇得跟花园一样,手巧的他还用废弃的毛竹做起竹篱笆。闲不住的老陈,还爱“管闲事”,帮学校修修课桌,修修门锁,甚至还无师自通做起了木工。

要茂盛:对于新型冠状病毒的传播途径,大家还在研究与推测中。目前没有直接实验证据表明该病毒通过气溶胶传播感染健康人,但在封闭和半封闭狭小空间内气溶胶传播感染应该与飞沫传播感染具有同等重要的作用。此前国内外就有很多学术论文研究了其他呼吸道病毒通过气溶胶传播的情况。比如,2004年中国香港学者在《新英格兰医学杂志》发表论文,分析香港淘大花园多人集中感染严重急性呼吸综合征(SARS)病毒的案例,推断病毒是通过楼宇间的气溶胶传播。此外,还有学者发表论文,利用雪貂研究了禽流感病毒通过气溶胶传播的能力。

要茂盛:病毒确实会附着在气溶胶颗粒上沉降到地面,人在走路时可能会把地面上的病原体带起。因此去过公共场所,特别是去过医院,鞋子可能会沾有含病毒颗粒。特别需注意,现在不要让小孩在公共场所玩跑打闹,小孩由于身高原因,非常容易吸入地面扬尘中的病毒。如有病人排放物沉降在地面上,而且浓度高,一旦吸入后感染风险比较大。如有患者到过电梯间、饭店包间等小的密闭空间,地面灰尘中可能有患者排放的含病毒颗粒,应注意防范,一定要多清洗、消毒。

要茂盛:其实也跟风向和空气污染物有关。在室外环境,新型冠状病毒气溶胶有可能顺风传播很远,但浓度和感染能力被大气稀释和衰减到可以忽略不计,即使健康人吸入,剂量也会很小,活性也显著衰减,不会致病。如果健康人周边有患者,没有任何防护,一般至少要保持两米以上的距离,当然越远越安全,绝对安全距离没有定论。此外,如果空气中污染物比较多,特别是有氧化性的污染物如臭氧、氮氧化物等的存在,会显著影响病毒活性。

为做一个产品,研究了3个月

近日,江山市城南小学科学老师吴燕制作的《钢索桥模型》教具,荣获2019年浙江中小学优秀自制教具二等奖。而教具的手工制作,全靠了花匠老陈。

从此,花匠老陈成了学校科学组的“御用教具制作人”。而老陈也乐此不疲,下班之后,就在简陋的学校宿舍里捣鼓工具、钻研图纸、完善教具。

老陈种过地,当过会计,还做过代课老师。老陈能写一手好字、还能画素描,村里的春联、黑板报都由老陈一手“包办”,是村民眼里绝对的“秀才”。

要茂盛:气溶胶指在空气中悬浮的颗粒物,颗粒直径一般小于100微米(0.1毫米),我们熟悉的PM2.5就是一种气溶胶。病毒气溶胶是生物气溶胶的一种,生物气溶胶指悬浮在空气中的病毒、细菌、真菌、花粉以及其他来自生物的副产物等。飞沫其实也是生物气溶胶的一种,只不过来源于人,人呼出来的是高湿度的生物气溶胶颗粒。如果是病人呼出的气溶胶,可能包括病毒等多种病原体。

“陈师傅制作教具的水平和沟通水平绝对是广告公司不具备的,学校需要他。”王丽萍说。

老陈出生在江山市的一个小山村,上过高中。老陈逢人就会很骄傲地说:“现在我们一个村出好多个大学本科生,而当年我们村只有我这一个高中生,比大学生还要金贵呢。”

问:现在是否有证据证明新型冠状病毒可以通过气溶胶传播?国际上有已发表的论文对此做过研究吗?

2017年的一天,科学老师王丽萍要制作教具,找了几家广告公司都没交出满意的作品。王老师一筹莫展,逢人就诉苦。老陈听说后找到王丽萍:“你不用找广告公司,你把图纸给我,我能做。”

“陈师傅就是传说中的深藏不露的扫地僧啊。”江山市城南小学校长姜雄伟说。

“只要学校需要我,我就愿意和他们一起好好做教具好好养花。”老陈说。

问:提到病毒的沉降,有观点认为人们回家后要清洁自己的鞋面和鞋底,以防把沾染病毒的尘土带回家,有必要吗?

2018年,吴燕也是在陈师傅的帮助下,制作的“电磁实验架”获得第14届衢州市青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果一等奖、浙江省三等奖。此外,科学老师王丽萍的教具《日食和月食》获浙江省实验教学说课比赛一等奖,还参加了全国教学展演。而协助王老师制作教具的,也是老陈。而且,这位陈师傅“深藏功与名”,还写得一手好字。

柳晓军说,他们提出的分子“阿秒钟”方案可望拓展用于其他复杂分子体系,进一步研究分子结构、分子轨道对称性等复杂分子特性对强场隧穿电离过程的影响,进而深化对量子隧穿时间相关问题的认识。

问:气溶胶更容易在什么环境条件下传播病毒?

与老陈合作过多次的33岁的科学老师吴燕说:“为了‘钢索桥模型’搬运方便,陈师傅还专门做了一个可以折叠的模具,这是原先没有想到的。陈师傅常有创新之举,他真是很用心也很能干。”吴老师说。

要茂盛:在通风条件不好的封闭或者半封闭的情况下,病毒更容易通过气溶胶传播。在通风条件不好且比较狭小的空间里,患者呼吸、咳嗽、打喷嚏产生的携带病毒的气溶胶浓度会马上累积起来,很快升高。一段时间后,在其内的健康人感染概率会非常大。但吸入病毒不一定就会感染,取决于吸入的剂量与活性,剂量低且活病毒少,感染可能不会发生。不同病毒情况不一样。

教具获奖有花匠的一份功劳

围绕这一争议,中国科学院精密测量科学与技术创新研究柳晓军团队与俄罗斯、澳大利亚科研人员合作,提出了一种新颖的、基于离子碎片测量的分子“阿秒钟”方案,将隧穿时间测量首次拓展到分子体系。他们将这一方案应用于氢气分子的强场隧穿电离时间研究,得到的隧穿时间上限为10阿秒,这与前人基于氢原子隧穿电离研究得到的隧穿瞬间发生的结论一致。

“陈师傅不仅按照图纸完成了我的设想,还加了很精巧的设置,比如灯的亮度,小孔成像的大小都有改动和完善,让人出乎意料。”王老师说。

2018年9月,王丽萍老师的《日食和月食》教具获得当年的浙江省中小学实验教学说课比赛科学组一等奖,随后这套教具还进京参加了全国科学课展演。老陈就是《日食和月食》教具的创作者之一。

问:还有哪些相应的防护建议?

要茂盛:公众要尽量少去人流量大的封闭或半封闭空间,勤洗手、戴口罩。需要注意口罩防护效果并非100%,即便是N95口罩,国外研究报道也有20%的失败率。口罩有漏气问题,病毒气溶胶可能从口罩和面部之间的缝隙以及漏气孔被吸入。健康人还是要远离暴露源,特别是在封闭和半封闭的有病人待过的空间,即使戴口罩也有感染风险。此外,由于带静电的衣物会更容易吸附带有病毒的颗粒,我想提醒医务人员注意经常释放衣服的静电,可通过触摸接地金属物品的方式释放静电,从而减少衣服吸附病毒的数量。

量子隧穿是指电子等微观粒子能够穿越高于自身能量位垒的“奇异”行为,可理解为微观粒子的“穿墙术”。量子隧穿对理解众多自然现象,如恒星核聚变、放射性衰变等起着至关重要的作用,同时也是扫描隧道显微镜等现代科学仪器的物理基础。为了探究量子隧穿时间,科研人员提出了一种行之有效的“阿秒钟”测量方案。1阿秒为10的负18次方秒。过去10多年来,不同科研团队基于“阿秒钟”方案,结合不同原子体系开展研究得到的结论大相径庭:隧穿电离或许瞬间发生,或许需耗费百阿秒量级的时间。

问:在室外环境,有没有所谓的“安全距离”,可以远离病毒的气溶胶传播?

要茂盛:在户外没有病人的情况下,因气溶胶传播而感染病毒的概率非常小,可以说跟中彩票的概率一样大,所以我们还是可以放心到户外散步和开窗通风的。在户外如公园这种开放环境中,病毒很快被稀释,浓度会显著减少,距患者比较远的健康人即使吸入,也是小概率事件,剂量不足以导致感染,不需过度担心。当然,如果靠近某些特定地点,病毒排放源浓度强且持续,附近的空气存在风险,需要考虑防护。

吴老师和老陈一起合作完成的“钢索桥模型”

10年前,已年过半百的老陈自感渐渐干不动农活了,就决定到城里打点工,随后他就成了江山城南小学的一名花匠。