新冠病*存在着新的传播方式吗？
同济大学沈晋明刘燕敏教授
摘要：鉴于新冠病*近距离飞沫传播还是空气传播的讨论，本文仅从理工科角度，依据气溶胶力学来分析新冠病*的传播方式。认为介于两者之间还应该存在着气溶胶云的传播方式。这是个值得争议的新课题。如用气溶胶云的传播理论来理解疫情中各种案例就可以得出十分合理的解释，也会使我们的控制对策思路变得十分清晰。新的传播方式也会对干预措施与个人防护等一系列问题提出新的要求。
0.引言
世界卫生组织一直认为SARS-CoV-2传播途径是“在无防护下通过飞沫和密切接触在感染者和被感染者之间发生，在医疗机构中或可存在因医疗操作产生气溶胶而发生空气传播的可能”。这是基于中国75,例COVID-19病例的分析，也被以后疫情中大量的感染事件所证实。
7月6日在国际公认的空气质量和健康专家，昆士兰科技大学教授LidiaMorawska的带领下，来自32个国家的个学者签署的“现在是解决Covid-19空气传播问题的时候了”的公开信，在《临床传染病杂志》（牛津大学学报）上发表。
公开信以有力的证据表明SARS-CoV-2可以空气传播，特别是对疫情中几起超级传播的事件认为空气传播是唯一合理的解释。人们在交谈或呼吸时散发许多微小的液滴会在空中飘浮数小时。病*飞沫可能传播的距离超过了目前要求的1.5m社交距离。呼吁世卫组织要认识到除了某些医疗机构以外场所的空气传播的风险。这些签署的学者来自科学和工程学的许多不同领域，包括病*学，气溶胶物理学，流体动力学，流行病学，医学和建筑工程。
世卫组织传染病预防部门的负责人阿勒格朗齐（BenedettaAllegranzi）对此做出回应，世卫组织对于有关新冠病*通过空气传播的“新证据”持开放态度。报告涉及的一些新冠病例与拥挤、密闭的室内场所有关，这表明病*通过空气和微粒进行传播的可能性，比如在合唱团排练时、在餐馆、祷告场所、健身房或者办公室，尤其当感染者在拥挤和通风不良的室内场所与其他人进行过长时间的接触。
世卫组织新冠病*病技术方面的负责人玛丽亚（MariavanKerkhove）表示，“我们一直在讨论空气传播、气溶胶传播作为传播方式之一的可能性。重点
如果按照呼出液滴粒径的量级来分析气溶胶形态也许更合适一些。大于量级的颗粒（大于10μm）为沉降型飞沫，产生飞沫传播；小于10ｏ量级的颗粒（小于1μm）为悬浮型液核，产生空气传播。在这两个量级之间的范围内（1μm至10μm）的颗粒，也涵盖了感染者呼吸道液滴传播的主要粒径范围3-10μm。从理论上讲，1μm至10μm应是我们重点
感染是病*数量与暴露时间的积。对照表1，我们可以总结出气云传播特点，不难理解气云的感染暴露的缘由。
气云能在空间局部保持最小感染剂量：由于气云中含病*粒子聚集在一起，不易扩散，存活时间也许更长，容易造成病*量的局部积聚，不像空气传播，也能较长时间较远距离保持感染剂量。
气云可到达室内空间任何地点：不像飞沫传播距离短，气云被气流推动着在室内到处飘移，飘移的距离至少达到一般尺度的室内空间的任何地点。这对2m的安全社交距离提出了挑战。
气云的传播途径与方向性清晰：不像飞沫传播，气云跟随气流性能好，又不像空气传播扩散性好，因此气云随气流传播的途径与方向性清晰，如飘移到易感人群呼吸器官附近，就可能被吸入造成感染（见图6）。
气云的传播面较窄：不像空气传播面那么大，弥漫在空中。气云的传播面较窄，即使感染者邻近人员，或处于气流流动方向的人员，只要气云没有到达其呼吸器官，或没有足够的接种量也不会被感染。这增加了被感染的随机性。
气云的暴露时间长：不像偶尔打喷嚏、咳嗽直接喷发的大量飞沫，绝大多数时间是正常呼吸与说话，发出小液滴在一定条件下形成气云，长时间蔓延、缭绕在空中，也有可能因气流涡流而滞留在局部，增加了室内人员的暴露时间。
上述案例可以用气云传播的特点就得到合理的解释了。但是气云传播的不确定性，同时也对安全的社交距离，被感染的风险，或几率提出了挑战。
3.2控制气云传播的对策
避免产生气云是最根本的办法，室内人员戴口罩，控制人员密度，保持社交距离，室内良好通风，降低室内污染。
控制气云传播的最简单办法就是用外力将这气云打散，感染性颗粒分散开来，浓度下降，那就不具有传染性了。
保持室内通风良好，通风气流会不断扰乱或打散气云。室外的新风不断稀释，病*浓度就下降。
室内采用上送下回的气流组织，会使气云尽快沉降，尽量减少它飘移。大大降低暴露时间。
用空气过滤器（但不是滤网）去除气云，至少可以滤除一些颗粒物，更重要可以打散气云。
如果气云被吸入通风空调系统，这气云要经风机高速旋转加压、通过多级过滤、不同的热湿处理部件、以及新风的混合稀释等，不可能还能维持感染剂量。即使这通风空调系统服务多个房间，也不可能造成交叉感染。疫情至今没有发生一例由集中式空调引起的大规模感染事件。
如果室内是分体空调、风机盘管机组等，上侧送上侧回气流模式，换气量又小，会在室内出现水平横向气流，推移这气云四处飘移，遇到易感人群，传染风险加大。特别是医疗机构风险更大。
4.结语
本文只是从理工科角度，依据气溶胶力学来分析新冠病*的传播方式。认为新冠病*主要是近距离飞沫与接触传染，空气传播是可能的，但不是主要传播途径，应该还存在着气溶胶云的传播方式。这需要大量的流行病调查数据来支撑。如果用气云传播理论来理解疫情中各种案例就可以得出十分合理的解释，我们的控制对策思路也会变得十分清晰。
本文只是提出一种新的思路，或者说一种不成熟的想法，抛砖引玉，能引起讨论、争辩，甚至否定。当然，新的传播方式会涉及到干预措施与个人防护装置（PPE）等一系列问题。如果认为有可能存在气溶胶云传播方式，这是一个新的课题，也是一门交叉学科。希望能与病*学，气溶胶物理学，流体动力学，流行病学，医学等各个领域的学者一起进行合作、联合研究，这将十分有益于当前的常态化疫情防控。