防病毒要戴口罩吗——病毒传播途径

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口罩已经远远不止是口罩，它成为一种显学。在一定恐慌、愧疚乃至自卑情绪下，口罩成了拯救、补偿乃至民族自豪。错综复杂的情绪，不断放大，一部分变成了“软实力”输出；对应着川普政府借题发挥，要挟实业撤回美国。

但我们到底要不要戴口罩呢？有四个问题应该理清楚。

1.Sars-Cov-2的传播途径是什么？

2.口罩分哪些种，分别可以达到什么防护效果？

3.在什么样的情况下，戴口罩的边际收益是什么？有必要吗？

4.替代选择？

**一、**Sars-Cov-2的传播途径是什么呢？

CNN四月二日报导，专家告诉白宫，病毒可能通过说话乃至呼吸传播。“尽管目前对冠状病毒特异性的研究有限，已有研究结果与常规呼吸中病毒的雾化是一致的，但远比不上麻疹与肺结核那么严重。**很多科学研究的论点都是针对在医院这种病毒长期积聚的高浓度环境，如何保护医护人员，却被媒体断章取义、群众捕风捉影，变成了社会恐慌。**展开非治疗性的公共卫生干预措施，就需要了解病毒通过不同空气传播路径的比例，有的放矢。

急性呼吸道疾病（ARD）的传播途径分类，可以分为直接接触传播（例如kiss，哈哈，kidding。其实主要通过沾染到病毒的手接触到嘴、鼻子，有时是眼睛）和间接/飞沫传播（respiratory droplets transmission）。流感病毒可以传染给雪貂的眼睛，但目前没有确凿证据Sars-Cov-2会通过眼睛传播。至于飞沫，有的很大，有的可以形成气溶胶（aerosol）。气溶胶又可以以5µm为界，分为两类。咳嗽和喷嚏出来的多数是直接掉地上的唾沫（large droplets，不是气溶胶）和大粒径飞沫（course aerosols），空气动力学半径大于5µm；呼吸主要产生更多空气动力学半径小于5µm的fine-particle aerosols，也被叫做飞沫核（dropletsnuclei）。

这张图大概就是这个意思。最大粒的respiratory droplets就直接掉地上了（exhalation），咳嗽（cough）大概能喷到两米开外。喷嚏（sneeze）子弹最厉害，甚至可以超过6m。呼吸和咳嗽喷嚏出来的气溶胶呢，就会悬浮一段时间，扩散开来。其中较大的飞沫（5-15µm）虽然不会直接落到地上，也就是停留几分钟——这两天一个很热的视频里，日本科学家在密闭空间测试的结果大约是1分钟。较小的飞沫（<5µm）可以停留几分钟到几个小时——看空气动力条件——视频里，日本科学家测试结果是20分钟。但所有的粒子都会立即开始蒸发，越变越小，越容易扩散。

到目前为止没有确切证据显示Sars-Cov-2是怎么传播的。之前多数指导意见认为只要防止密切传播，包括由手为传导媒介的直接传播；也包括近距离相处时，飞沫直接落到易受感染者易被感染的粘膜表面。（这两个容易/fragile可是构成了一个不那么容易传播的屏障）。但是近来的研究倾向于空气传播（airborne transmission），就是那些可以被吸入的小飞沫，经过一定时间的扩散还活着，被距离相对远的人吸进去了——但是，吸入并不属于传统定义的飞沫传播。通常空气传播只发生在一个长期暴露在高浓度气溶胶的封闭环境里——比如有没有负压环境的门窗关闭的病房。日本科学家通过高灵敏度相机拍摄的飞沫就是这么一种状况：大声说话、喘气也会产生大量的悬浮飞沫。**那段视频谈的主要解决方案是开窗通风！**不是戴口罩。扩散与自净，是环境工程水气处理最重要最有效的招数。

对于呼吸道病毒的动力学研究，最有名是2018年马里兰大学在“美国国家科学院院刊PNAS”上发表的一个对流感传染的研究。科学家发现在各种空气传播路径（airborneroutes）中，咳嗽和打喷嚏的传播作用比想象得小，相当程度的病毒是通过呼吸产生的气溶胶悬浮在空气中。男性呼吸中带的病毒是女性的3.3倍。上下呼吸道流感是分开的，病毒产生的部位、机理不同。这和Covid-19颇有相似——某种意义上也可以说Covid-19是一款法力巨无霸的流感。不同直径的飞沫都有可能被人吸入，超过10µm的往往会被鼻毛挡住，较大的飞沫会沉积在鼻腔，较小的颗粒会沉积到肺部。而肺部有许多传染性呼吸道病毒的受体。这也与本次Covid-19的诊断、病情进展相符合。

德国有一份研究报告，说患者得病前五天鼻咽部位病毒脱落最多。第一周上呼吸道检测，17%的鼻咽拭子和83%的痰样本中都发现活病毒。第八天就很少了。而肺部发现的活病毒似乎是独立于上呼吸道病毒而感染的。所以科学家猜想，Covid19早期的上呼吸道感染呢，病毒很容易脱落。但后期呢，是不同的飞沫抵达肺部，在下呼吸道复制——这就更像SARS了。而武汉的一家由室内运动场改建的临时医院发现，气溶胶主要包括两种粒径：0.25-1µm，与大于2.5µm。病毒浓度最高的是在0.25-0.5µm这个范围，猜想是被污染的衣服释放出来的。但武汉的研究没有检查病毒的活性。很可能在干燥表面死掉啦，否则密闭的方舱岂不是一个超级大染缸。肺结核和麻疹就十分坚韧，能够在空气中长期存活，更多“吸入“传染。而Sars-Cov-2显然并非如此。传播经常发生在医院和家庭成员之间，社区间的传播都颇为有限。Covid19也是如此。那么Sars-Cov-2在空气中能够存活多久呢？目前的研究结果大约是3小时，（而不只是日本科学家说的20分钟），和SARS、MERS差不多。擦肩而过被感染是不太可能的，一般认为至少在较高浓度的环境里持续10-30分钟以上，才有可能被传染。

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