文 | 同濟(jì)大學(xué)教授 沈晉明 劉燕敏
摘要：小區(qū)疫情封控2周多，仍不斷出現(xiàn)陽性感染者。除了已知的原因外，也許還存在著隱匿性傳播。既不應(yīng)該用經(jīng)典的傳播理論簡單否認(rèn)，也不應(yīng)忽視它的存在，應(yīng)予以更多的探索和客觀的分析。本文提出一種小概率事件卻可能發(fā)生的氣云傳播方式，希望能提供一條探索隱匿性傳播的新思路。
1. 引言
上海疫情封控管理期間，小區(qū)嚴(yán)格落實(shí)人員“人不流動(dòng)，足不出戶”。足不出戶就是不出家門，就連走出家門到樓道都不行，更不要說到小區(qū)露天區(qū)域、地下車庫等戶外空間活動(dòng)。但疫情不見減輕，每天感染人數(shù)依舊居高不下。小區(qū)封控已久，還不斷出現(xiàn)陽性感染者。除了已知的原因外，也許還存在著隱匿性傳播，有的居家不出卻被感染。疫情期間國內(nèi)外還出現(xiàn)極個(gè)別難以用經(jīng)典理論解釋的傳播案例。
近日流傳新冠病毒會(huì)順著風(fēng)向傳播，使不同樓棟出現(xiàn)感染的現(xiàn)象。也有報(bào)道同樓不同單元間通過各種通道傳播（見圖1）[1]等等。在疫情中能對(duì)疫情發(fā)生的各種事件進(jìn)行理性分析，而不是那些嘩眾取寵，無論流傳是否正確，都值得肯定。隨后，復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院感染科副主任醫(yī)師王新宇接受采訪表示：“因?yàn)樾鹿诜窝壮孙w沫傳播和接觸傳播兩種途徑之外，還可以通過空氣傳播。而空氣傳播最重要的要素就是高濃度病毒顆粒的氣溶膠”。目前醫(yī)學(xué)界尚無明確新冠病毒能夠跨樓宇傳播的研究結(jié)論，僅存在理論上微小的可能性。“這種微小的可能性不應(yīng)被夸大，造成恐慌。”“開窗通風(fēng)始終是切斷空氣傳播這條傳播途徑的有效措施，無論是世界衛(wèi)生組織還是我國的防疫政策，都一直建議大家多開窗、多通風(fēng)。”[2]這些心平氣和的解釋與探討更值得稱贊。
在目前防控形勢(shì)下，居家不接觸外人，直接飛沫傳播幾乎沒有可能。居民無論接觸外來物品，還是樓內(nèi)建筑通道表面，都帶口罩，回家立即洗手消毒，對(duì)物表的接觸感染也基本無可能。那么只有病毒的空氣傳播了，其最大困惑在于病毒遠(yuǎn)距離傳播還能維持足夠感染劑量與活性。如去年發(fā)生異樓窗戶對(duì)窗戶之間的跨樓傳播；今年西安機(jī)場、華亭賓館熱點(diǎn)傳播事件[3]，發(fā)生在不同功能區(qū)域之間的遠(yuǎn)距離傳播，盡管兩區(qū)域的獨(dú)立通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)互不相關(guān)；同樓不同居室間傳播案例也有不少報(bào)道等等。這種隱匿性、甚至詭異的傳播，不應(yīng)簡單地去否認(rèn)，也許是給人們思維啟迪或探索機(jī)遇，更應(yīng)值得關(guān)注與探索。
2．探討小區(qū)病毒隱匿性傳播
對(duì)呼吸道傳播病菌而言，空氣傳輸途徑總是存在的。無論建筑內(nèi)樓道還是水、電、風(fēng)管道及其安裝縫隙，無論沿大樓外墻傳輸還是樓間傳輸都是傳輸途徑。關(guān)鍵在于病毒在空氣傳輸過程“遠(yuǎn)距離飄移及維持感染劑量與活性”。即使居室內(nèi)感染者呼出病毒，只要通風(fēng)換氣合理有效，室內(nèi)病毒濃度通常不會(huì)高，除非在通風(fēng)較差、空間狹小且感染患者多的居室。理應(yīng)向樓內(nèi)外傳輸?shù)氖覂?nèi)病毒濃度，而不是感染者的直接呼氣，況且飛沫也傳不遠(yuǎn)，要么感染者故意對(duì)著通道吼叫傳毒。即使在通道內(nèi)病毒隨氣流傳播，但因其擴(kuò)散性能好，而會(huì)很快被四周空氣不斷稀釋，濃度很快下降；如病毒飄向室外，在空氣環(huán)境中受到溫度、濕度、陽光（紫外線）等因素影響，活力會(huì)很快衰竭。即使有可能發(fā)生異樓對(duì)窗跨樓傳播，但傳播幾率很低。因此按經(jīng)典的病毒飛沫與空氣傳播理論，這種“非此即彼”的思維方法來探討是無法解決隱匿性傳播問題的。
新冠病毒疫情中，確有極少數(shù)的隱匿的感染案例是由病毒氣溶膠通過建筑空間遠(yuǎn)距離傳播。集中式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)幾乎不可能傳播病毒，但大樓浴廁下水道與排風(fēng)管路卻有可能，如香港的淘大花園[4]。這是因?yàn)樵南滤烙锌赡艹蔀椴《镜母患兀髽堑南滤肋B通各居住單元的浴廁，某浴廁的下水道存水彎的水封干涸，病毒有可能會(huì)從下水道逃串。廁所排風(fēng)氣流有可能把污水管內(nèi)帶病毒的水滴進(jìn)入室內(nèi)引發(fā)感染（見圖2），這是病毒借水霧的作用所致。如大樓配置集中排風(fēng)管路又沒有末端排風(fēng)機(jī)（所謂自然排風(fēng)），某浴廁的排風(fēng)會(huì)倒灌到未開排風(fēng)機(jī)的另一浴廁內(nèi)，引起傳播。這類似于大樓廚房集中排煙氣通道會(huì)產(chǎn)生所謂“串煙”的問題，但未見大樓廚房集中排煙氣通道因“串煙”引起病毒傳播的報(bào)導(dǎo)。
圖2 香港淘大花園SARS病毒散播示意圖（引自“決勝非典_香港的十個(gè)瞬間”）
如果舉一個(gè)不恰當(dāng)例子，沙塵暴來勢(shì)洶洶但傳輸距離不大，擴(kuò)散較快，持續(xù)時(shí)間不長。而霧霾卻可橫跨千里傳輸，久久飄浮在上空。就是因?yàn)榘殡S著霾的發(fā)生同時(shí)霧產(chǎn)生。細(xì)塵被大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠所裹挾，霧霾這種顆粒聚集體才有可能隨著氣流飄移千里很難擴(kuò)散，造成的危害更大。說明顆粒與水霧聚合會(huì)使傳輸能力大大增強(qiáng)。
3. 氣云——新的傳播方式
感染者呼出的病毒總是被裹在唾液或粘液液滴中，呼出飛沫與微粒的粒徑范圍很大從小于1μm至大于100 μm，在空氣中保持懸浮的能力不僅取決于粒徑大小與形態(tài)，還取決于被呼出速度以及周圍的空氣狀態(tài)。來自肺部溫暖、潮濕的呼氣在較冷的環(huán)境內(nèi)容易形成霧氣，國外稱之為氣體云（gas cloud），是多相體（multiphase）并得到實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證[5]。一旦形成氣體云（見圖3），由于云中所含液滴的蒸發(fā)的時(shí)間比孤粒液滴的時(shí)間長得多，液滴的壽命可以大大延長1000倍，從幾分之一秒延長到幾分鐘。與孤粒呼氣液滴相比，，由于浮游在空中的云被同樣動(dòng)量的氣流推進(jìn)的距離要遠(yuǎn)得多，且不容易沉降。氣體云的形成取決于患者個(gè)體生理（如呼氣量大，頻率高，呼出速度大，講話飛沫多等）和環(huán)境條件的各種組合（如溫度、濕度和氣流）。而飛沫中不同粒徑的液滴沉降或蒸發(fā)的速率不僅取決于自身的大小，還取決于氣流的湍流程度和速度，以及周圍環(huán)境的特性。這氣體云還會(huì)捕獲呼氣而擴(kuò)大。
氣體云（Gas cloud）強(qiáng)調(diào)的是以個(gè)人呼氣成分為主。文獻(xiàn)[5]提及的是氣溶膠云（Aerosol cloud，簡稱氣云）與氣體云不同，是個(gè)人呼氣與環(huán)境內(nèi)液粒、塵埃和氣體形成了多相體，有時(shí)可見，有時(shí)不可見。氣云是在特定的環(huán)境中形成，如室內(nèi)人員多，通風(fēng)較差，空氣中含有人的呼出物和體表分泌物（如汗味）多，相對(duì)濕度大等因素，容易局部聚集形成氣云。新冠病毒是RNA病毒，有脂質(zhì)外膜，如果廚房排煙不佳，高脂肪高蛋白的菜肴多，室內(nèi)油脂與蛋白含量高（油膩氣味）。只要含有脂肪顆粒形成的氣云就很難短時(shí)消除，新型冠狀病毒很難死亡。這也許是為什么疫情中聚集性傳播總是與高級(jí)海鮮與肉類有關(guān)，室內(nèi)傳播常常會(huì)發(fā)生在餐廳。
總之，氣云也許是尚未觀察到的新的傳播方式[6]。有可能在空間局部較長時(shí)間內(nèi)保持最低感染劑量與活性，不像飛沫傳播不遠(yuǎn)，又不像空氣傳播擴(kuò)散性好方向性差。氣云跟隨氣流性能好，且隨氣流傳播的途徑與方向性清晰，即使微風(fēng)也可飄移很遠(yuǎn)。
表1反映了飛沫傳播、氣云傳播與空氣傳播三種傳播方式的不同特性[7]。
如果依照“新冠病毒會(huì)順著風(fēng)向傳播，使不同樓棟出現(xiàn)感染”的思路分析，很明顯病毒隨主導(dǎo)風(fēng)氣流傳播，方向性很強(qiáng)，而且傳播距離那么遠(yuǎn)還能維持感染劑量與活性。由于飛沫傳播不遠(yuǎn)，空氣傳播因擴(kuò)散使得病毒也很快被稀釋，傳播面會(huì)很廣，不可能有明顯的傳播方向。如假設(shè)在室內(nèi)形成的氣云被飄到室外，氣云局部聚集起病毒感染劑量，不易蒸發(fā)，隨風(fēng)飄移，呈現(xiàn)出很強(qiáng)方向性。在特定的氣象條件下如陰天、低氣壓、微風(fēng)、早晚、是有可能發(fā)生傳播的。
同樣形成氣云的病毒，只要有合適的氣流就氣云（而不是感染患者居室的濃度）會(huì)通過建筑內(nèi)各種空間、縫隙（見圖1）遠(yuǎn)距離傳播，這種隱匿性傳播值得注意，且發(fā)生多次。如果病毒空氣傳播，無論樓內(nèi)風(fēng)道，還是風(fēng)、水、電管道及其縫隙，距離稍遠(yuǎn)就不可能維持病毒感染劑量與活性。疫情期間各國對(duì)病毒感染發(fā)生地的通排風(fēng)管道進(jìn)行大量的檢測，大多無果而終。即使有的在通排風(fēng)的風(fēng)口表面上，甚至在空氣中檢測出病毒基因材料（核糖核酸或RNA），并不等于含有活病毒，更不意味著病毒載量可以使人致病，難以得出明確的結(jié)論，最后也不了了之。
現(xiàn)在居住建筑大多是大開口窗戶（見圖1），常常在自然狀態(tài)下會(huì)形成窗戶的下部進(jìn)風(fēng)、上部排風(fēng)（見圖4）。如大樓低層有感染者的住戶浴廁排風(fēng)扇外墻排風(fēng)，有可能沿著外墻經(jīng)上層或附近住戶的外窗進(jìn)入室內(nèi)引起傳播。在特定的氣象條件下，感染者住戶外窗也有可能發(fā)生如圖1的傳播。
4. 結(jié)語與建議
除了已知原因外，對(duì)于疫情期間封控小區(qū)發(fā)生新冠病毒隱匿性傳播，應(yīng)客觀分析。各國在疫情中也有類似隱匿性、甚至詭異的傳播的報(bào)道，不應(yīng)該用經(jīng)典的理論簡單地否認(rèn)，或忽視它的存在。這也許是給予我們思維啟迪或探索機(jī)遇，更應(yīng)值得我們關(guān)注與探索。
氣云是在特定的條件下形成，氣云傳播在建筑空間內(nèi)可能出現(xiàn)，畢竟是小概率事件，尤其是在樓間的遠(yuǎn)距離傳播幾率更低，但有可能發(fā)生。氣云只是我們提出一種假設(shè)，至少可以解釋空氣傳播難以聚集起感染劑量；飛沫無法常時(shí)間懸浮、遠(yuǎn)距離傳播，以及一些傳染的方向性強(qiáng)且隨機(jī)性大的詭異傳播案例。盡管氣云已得到國外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但還需要大量的實(shí)地調(diào)研與檢測。文獻(xiàn)7給出許多防范氣云形成與傳播的建議。希望有關(guān)部門能重視開展病毒氣云傳播研究課題。
小概率事件不必引起恐慌，就像怕有交通事故而不出門。本輪疫情已經(jīng)發(fā)生一段時(shí)間，我們已經(jīng)積累了許多相關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)該實(shí)事求是地向人們說明奧密克戎病毒真實(shí)的特點(diǎn)、毒性及其對(duì)人體影響，消除不必要的恐慌。開窗通風(fēng)依然是防控的最佳手段。而對(duì)于有感染患者的居室，應(yīng)該要求感染者自覺在居室內(nèi)戴口罩，以有效防止病毒散發(fā)與積累，也可開啟室內(nèi)凈化器或家用空調(diào)器除濕模式，避免室內(nèi)形成氣云，且居室內(nèi)盡量少開窗。而不是去要求整個(gè)小區(qū)都關(guān)窗，即使以防萬一，也只需在陰天、低氣壓、微風(fēng)、早晚關(guān)閉主導(dǎo)風(fēng)方向的窗戶。大晴天、強(qiáng)對(duì)流天氣是不可能出現(xiàn)小區(qū)樓間的傳播。除非這病毒真正是以空氣傳播為主，且感染劑量很低，類似麻疹，那現(xiàn)有的管控措施都無效，唯有依靠個(gè)人防護(hù)和研發(fā)有效疫苗了。
參考文獻(xiàn)
[1] 暖通空調(diào)，足不出戶，感染奧密克戎的風(fēng)險(xiǎn)有多大？https://mp.weixin.qq.com/s/VV6r7apjPAu9DYAdDUviAg，[EB/OL] (2022-04-13)[2022-04-14]
[2] 文匯報(bào)，周圍有“陽”樓，病毒會(huì)隨風(fēng)飄進(jìn)我家嗎？專家回應(yīng)，https://mp.weixin.qq.com/s/6aQQ8DAWqSvDSqBVb3Fnyw，[EB/OL] (2022-04-12)[2022-04-14]
[3] 沈晉明, 劉燕敏, 由華亭賓館疫情再次探討空調(diào)傳播新冠病毒的風(fēng)險(xiǎn)，http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?990.html.[EB/OL] (2022-03-22)[2022-04-14]
[4] 梁挺雄,SARS在香港的流行病學(xué)調(diào)查與防治[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2003,83(11). 10-13
[5 ]Lydia Bourouiba,Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions: PotentialLydia
Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions: Potential Implica Reducing Transmission of COVID-19 JAMA.2020 May 12;323(18):1837-1838.
[6] 沈晉明，劉燕敏，新冠病毒存在著新的傳播方式嗎？http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?921.html.[EB/OL] (2020-07-20)[2022-04-14]
[7] 沈晉明,劉燕敏. 探討新冠病毒傳播方式及防控對(duì)策[J].暖通空調(diào)，2021,51(10):69-76
