于玺华：微生物气溶胶的特性——兼论新型冠状病毒的防护

气溶胶（aerosol）是固体或液体微粒悬浮于气体介质中所形成的系统。气体介质通常指空气，微粒是多种多样的。液态粒子组成的气溶胶叫液体气溶胶，如云和雾等。固态粒子组成的气溶胶叫固体气溶胶，如烟霾等。以空气为介质的气溶胶粒子大小为0.001~500μm，小于10μm的气溶胶粒子为飘尘，可长期存在于空气中。

人在呼吸时不单纯只对悬浮的颗粒，而是连同包覆在它周围的空气一起进行，在对微生物气溶胶采样、消毒和许多研究时也是如此。为同国际接轨，这里也叫微生物气溶胶。空气中带菌最多的是4~20μm粒子，最易被呼吸道捕获的是1~5μm粒子。SARS病毒为0.08~0.12μm。由它组成的颗粒物就比较大了。

新型冠状病毒飞沫加上空气组成的系统就是病毒气溶胶，统称微生物气溶胶（aerosol of microorganism）。小于10μm的病毒颗粒物可以在空气中存在较长时间。飞沫传播就是气溶胶传播。那种认为新型冠状病毒离开宿主几分钟甚至几秒钟就会死亡、病毒不会通过空气或物体传播是错误的。

新型冠状病毒气溶胶感染的途径是呼吸道，而呼吸道的易感性为该病毒的大面积传播提供了一个先决条件。

一般认为消化道与虫媒传染病不能通过呼吸道传染，但大量感染证明是可以的。如消化道感染的沙门氏伤寒杆菌、肉毒毒素和葡萄球菌肠毒素都能通过气溶胶吸入感染或中毒发病。又如虫媒病毒中的委内瑞拉马脑炎病毒、黄热病、日本乙型脑炎病毒、裂谷热病毒也都能用气溶胶形成通过呼吸道吸入感染发病。另外，呼吸道的感染远远高于其他途径。如人体食入1亿个兔热杆菌方能感染，但通过呼吸道吸入14~15个菌就能感染。猩猩吸入沙门氏菌的发病剂量为口服剂量的1/1000。甲型肉毒毒素气溶胶的吸入剂量为消化道的1%~1‰。Q热立克次氏体只要呼吸1个颗粒物就可使人发病。

新型冠状病毒气溶胶对呼吸道易感，除了先决条件，还有一个内在因素。因为新病毒表面S-蛋白中虽更换了4个关键氨基酸，在整体上仍维持了SARS-CoVd的S-蛋白与人体ACE2蛋白原结构构象。致使它更易与人的受体蛋白结合。病毒的传播能力还要看它的复制、存活和攻击能力，感染的机会就大大增加。

现在看新型冠状病毒的致病力与致死率均低于SARS，而它的感染力却明显高于SARS。至于它对人的感染剂量是多少，有待于后期科研人员给出答案。尽快控制感染才是当务之急。

如果是接触式传染病，它的传播是直线关系，是单维的，只要顺着感染者的足迹，就能找到传染源。而微生物气溶胶的传播却是三维的。一旦发现传染源，它可以按固有的三维空间播散规律运行。从最浓原点出发直接向上下左右和前后扩散，向空气可以达到的一切地方扩散，在无外力干扰的条件下，直到浓度达到动态平衡为止。因此，对新型冠状病毒的防护也要是全方位的，不能只带口罩了事，而是要全方位、全身防护。特别接触患者时更是如此。要按卫健委专家指导的那样，在与人交流时要保持1.5~2 m距离，这样才能大大降低感染风险。但还要知道该病毒据专家报导在干燥环境可存活48 h，因此在与带毒者交流时最主要的是消毒空间，否则病毒颗粒在这2天的时间内能活动的范围还是很大的。有的提出火车卖票时隔位卖，当然这样人与人的距离是拉开了，但在病毒存活2天的时间内，光靠拉开座位距离还远远不够，还要加强车厢的空气及物体表面的消毒，加强车厢采样检测，及早发现无症状带毒者，及早隔离。

微生物气溶胶不像雨雪水，一旦降下来再也回不到大气中，沉积在物体表面的微生物气溶胶粒子在风吹、振动及各种机械作用下，都可以再扬起，产生再生气溶胶。只要微生物粒子有活性，这种沉降→扬起→再沉降→再扬起是循环不尽的。直到微生物粒子失去活性，这种微生物气溶胶的感染才失去作用。否则就要永远提防。卫健委专家报导新型冠状病毒在干燥条件下，室内存活48 h，那么在这2天当中室内的病毒气溶胶都具有传染性，不管它是悬浮在空气中还是落在物体表面。

Willam有句名言：“凡能经空气传播也都能经接触传播”。一语道破接触与空气传播不可分的密切关系。微生物气溶胶的再生性更促使它感染的广泛性。这里强调应严格控制患者的排泄物，打喷嚏时用手帕盖住，不能随便吐痰，便后盖住马桶盖再冲水，避免产生气溶胶。

微生物气溶胶播散的三维性与呼吸道的易感性就决定了空气传播的爆发性。不仅在短时期造成大量人群感染，甚至造成世界大流行。如天花、埃博拉、狂犬、SARS、HIV马尔堡、甲型H1N1流感、汉坦、肝炎、登革热病毒。当下的新型冠状病毒当然也属其中，因此确要严防死守，防止造成更大的流行。

微生物气溶胶的活性从它形成气溶胶的那一刻起就处在不稳定的状态，随着时间的推移而降低。

影响微生物气溶胶的存活因素很多，主要有微生物的种类，气溶胶化前悬浮的基质，采样技术及环境压力，包括温度、湿度、大气中的气体照射等。新型冠状病毒适宜冬季低温干燥环境，随温度的升高、湿度的增大、阳光的辐射，其活性会很快降低。

微生物气溶胶可以通过粘膜、皮肤损伤、消化道以及呼吸道入侵机体。有人报道新型冠状病毒还可通过眼睛感染人。但主要是通过呼吸道。当前的新型冠状病毒有人从粪便中检测到核酸阳性。如果从粪便中也分离出存活的病毒，那给防护又带来巨大的麻烦。能否通过损伤的皮肤感染人，这些都有待今后实验证实。

本文得到了中国建筑科学研究院有限公司许钟麟研究员的审阅和讨论，在此表示感谢。