在一場已奪去數十萬人生命並摧毀全球經濟的疫情爆發數月後，科學家們仍然未能完全瞭解導致疫情的病毒是如何傳播的。一些地方的封鎖措施已經開始放鬆，人們正準備恢復某種形式的工作和社交生活。但一個關鍵問題仍然頑固地存在：導致 COVID-19 的病原體是否會“空氣傳播”？
幾個月來，美國疾病控制與預防中心和世界衛生組織 一直堅持認為，新型冠狀病毒主要透過咳嗽、打噴嚏甚至在幾英尺內說話的人產生的飛沫傳播。但一些傳聞暗示，它可能透過懸浮在空氣中的顆粒（所謂的“氣溶膠傳播”）傳播。世衛組織最近改變了其指南，表示不能排除這種傳播的可能性，尤其是在“室內場所，這些場所擁擠且通風不良，感染者在其中與他人長時間相處”。 3月初，在華盛頓州參加了一次合唱團排練後，數十人被診斷出患有 COVID-19 或出現 COVID-19 症狀，儘管他們沒有握手或彼此靠近站立。至少有兩人死亡。1月下旬，在中國一家有空調的餐廳用餐後，鄰桌的三個家庭感染了病毒，可能是透過空氣吹來的飛沫傳播的。
為了探討新型冠狀病毒空氣傳播的可能性，首先有必要了解科學家所說的“空氣傳播”是什麼意思。該術語指的是病原體透過氣溶膠傳播——氣溶膠是微小的呼吸道飛沫，可以懸浮在空氣中（稱為飛沫核）——而不是在幾英尺內落到地面上的較大飛沫。但實際上，飛沫和氣溶膠之間的區別並不明確。“所謂‘空氣傳播’和‘飛沫傳播’之間的界限實際上是一個譜系，”內布拉斯加大學醫學中心病理學和微生物學副教授 Joshua Santarpia 說，尤其是在談論相對較小的距離時。
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對於其他致命的冠狀病毒，包括導致嚴重急性呼吸綜合徵 (SARS) 和中東呼吸綜合徵 (MERS) 的冠狀病毒，人們已經假設存在空氣傳播。一些研究表明，新型冠狀病毒 SARS-CoV-2 可以以氣溶膠的形式存在於醫療保健環境中。但是，關於氣溶膠化病毒是否具有傳染性以及感染疾病所需的病毒量（稱為最小感染劑量）仍然未知。即使確實發生氣溶膠傳播，與其他傳播途徑（如飛沫或表面）相比，其常見程度尚不清楚。揭示這些資訊至關重要，尤其考慮到人們在沒有症狀時也會傳播 SARS-CoV-2。
也許“冠狀病毒是否會空氣傳播？”這個問題本身就是錯誤的。愛荷華大學微生物學教授 Stanley Perlman 說，COVID-19 可能具有空氣傳播的潛力。“但[這種途徑]在臨床上是否重要才是人們真正想知道的問題，”他說。
氣溶膠傳播的證據
關於新型冠狀病毒可能發生空氣傳播的最有力證據之一來自上個月底發表在《自然》雜誌上的一項研究。在該研究中，研究人員測量了 2 月和 3 月在中國武漢（疫情普遍認為開始的城市）兩家醫院採集的氣溶膠中病毒的遺傳物質或 RNA。研究人員在醫院的隔離病房和通風的病房中發現了非常低水平的空氣傳播病毒 RNA。但在一些患者的衛生間區域，RNA 水平明顯較高。他們還在醫務人員脫防護裝備的地方以及醫院附近的兩個易擁擠地點發現了高水平的病毒 RNA。“我們的研究和其他幾項研究證明了 SARS-CoV-2 氣溶膠的存在，並暗示 SARS-CoV-2 氣溶膠傳播可能是從感染攜帶者傳播到附近人員的不可忽視的途徑，”該研究的合著者、武漢大學病毒學國家重點實驗室教授兼主任藍柯說。
由 Santarpia 及其同事領導的一項預印本（尚未發表）研究也類似地在空氣樣本和 COVID-19 患者隔離病房的表面樣本中發現了病毒汙染的證據。“我認為我們很多人——包括我自己——都強烈認為空氣傳播途徑是非常有可能的，”他說。“我不敢說這已被任何方式證明。但我認為有越來越多的證據支援它。”
《自然》雜誌的研究和 Santarpia 的論文都測量了病毒 RNA，而不是實際的病毒，因此尚不清楚在氣溶膠中發現的物質是否具有功能性傳染性。“發現 RNA 並不能說明您有氣溶膠傳播，”未參與這兩項研究的 Perlman 說。
最近發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的另一篇論文表明，在實驗室環境中，有傳染性的 SARS-CoV-2 病毒可以在氣溶膠中存活至少三個小時，在各種表面上存活數天。但是，在此期間，活病毒的數量顯著減少。科學家們不知道 SARS-CoV-2 的感染劑量。（對於流感，研究表明，僅三個病毒顆粒就足以使人生病。）
總體而言，大多數關於 SARS-CoV-2 可以透過空氣傳播的證據來自臨床環境——這些環境往往有很多病人，並且可能進行有創操作，例如插管，這可能會導致患者咳嗽，從而產生氣溶膠。尚不清楚這些區域在多大程度上代表了日常環境。“沒有太多令人信服的證據表明氣溶膠傳播是 COVID-19 傳播的主要部分，”Perlman 說。
然而，這種評估並不意味著它沒有發生。香港大學公共衛生學院流行病學和生物統計學分部負責人 Benjamin Cowling 表示，人們普遍存在一種誤解，即如果病毒可以透過空氣傳播，那麼它必須能夠遠距離傳播。他以在餐廳裡有人吸菸為例：“如果餐廳另一邊的人在吸菸，您可能聞不到煙味，甚至永遠不會注意到。那是因為煙霧永遠不會飄到您那裡，”他說。“但這並不意味著沒有產生煙霧。”換句話說，僅僅因為 SARS-CoV-2 可能不會遠距離傳播，並不意味著它不是空氣傳播。就像香菸煙霧一樣，氣溶膠顆粒以雲狀形式在人周圍擴散，濃度在吸菸者附近最高，並且隨著距離的增加而降低。
Cowling 說，即使氣溶膠的傳播距離不超過大多數飛沫，經常被吹捧的社交疏離“六英尺規則”也可能取決於具體情況。如果有風扇或空調，傳染性氣溶膠（甚至飛沫，正如在中國那家餐廳的案例中所懷疑的那樣）可能會使順風方向更遠的人患病。
一些證據表明，說話可能是病毒傳播的重要方式。5 月 13 日發表在《美國國家科學院院刊》上的一項研究使用雷射散射來視覺化說話時撥出的微小唾液飛沫。該研究沒有測量含有活 SARS-CoV-2 病毒的飛沫。但如果假設飛沫每毫升含有 700 萬個病毒顆粒，那麼大聲講話一分鐘可能會產生 1000 多個含有病毒的飛沫，這些飛沫可能會在空氣中懸浮 8 分鐘或更長時間，研究人員在研究中寫道。“在封閉環境中，正常說話很可能導致空氣傳播病毒，”他們總結道。
影響空氣傳播風險的因素
Cowling 假設許多呼吸道病毒可以透過空氣傳播途徑傳播——但傳染性程度較低。對於季節性流感，基本再生數，或 R0——一種用於表示一個病人平均感染人數的技術術語——約為 1.3。對於 COVID-19，據估計在2 到 3 之間（儘管可能高達 5.7）。與麻疹（R0 值在 12 到 18 之間）相比，這些值表明大多數患有 SARS-CoV-2 引起的疾病的人傳染性並不極強。
但 Cowling 說，似乎也存在例外情況，例如華盛頓州的合唱團排練。美國疾病控制與預防中心於 5 月 12 日釋出的關於該事件的報告 發現，在參加了 2.5 小時排練的 61 人中（其中一人有冠狀病毒症狀），有 32 人被確診感染 COVID-19，20 人可能感染。該報告的結論是，“傳播很可能是由於排練期間的密切接觸（6 英尺以內）以及唱歌行為而促進的”，並且唱歌“可能透過氣溶膠的排放促進了傳播，而氣溶膠的排放受到發聲響度的影響。”由於未知原因，有些人似乎比其他人感染更多人。這些所謂的超級傳播者在 2003 年的 SARS 爆發中也有記錄。Cowling 指出，在所謂的 20/80 規則中，大約 80% 的傳染病傳播事件可能與僅 20% 的病例相關。“我們不知道如何識別這 20% 的病例，”他說。“但是，如果我們能夠以某種方式做到這一點，那將是一項重大進步。”
Cowling 和其他人說，通風可能也在病毒透過空氣傳播的難易程度上起著重要作用。室內空間可能比室外空間風險更高，尤其是在通風不良的情況下。酒吧、餐廳和地鐵等擁擠區域都可能存在風險——尤其是當人們無症狀且在這些區域花費大量時間時。預防措施可能包括改善通風、定期清潔和佩戴口罩。
Cowling 與人合著了一項研究，該研究於 4 月初發表在《自然醫學》雜誌上，研究物件是 2013 年至 2016 年間香港一家門診診所的呼吸道感染患者。這項研究在患者撥出的呼吸中的飛沫和氣溶膠中檢測到了季節性冠狀病毒（引起感冒的病毒，而不是 COVID-19）以及季節性流感病毒和鼻病毒的 RNA。該論文由香港大學公共衛生學院助理教授梁南茜領導，發現佩戴外科口罩可以減少飛沫中的流感 RNA 和氣溶膠中的季節性冠狀病毒 RNA 的含量。
儘管該研究並未專門關注 COVID-19，但研究結果支援佩戴口罩是限制病毒從感染者傳播的有效方法——在醫學術語中稱為源頭控制。沒有太多證據表明口罩可以為健康人提供保護，儘管這是有可能的（並且可能取決於口罩的型別）。然而，鑑於 COVID-19 的無症狀感染普遍存在，普遍佩戴口罩以防止那些不知道自己生病的人感染他人是有一定道理的。Cowling 說，在香港，疫情已得到相對控制，絕大多數人都佩戴口罩。
空氣傳播的可能性——尤其是與其他途徑（如飛沫或表面）相比——仍然不清楚。大多數研究人員仍然認為，新型冠狀病毒主要透過飛沫傳播以及接觸受感染者或表面傳播。因此，勤洗手和保持社交距離仍然是人們可以採取的最重要的預防感染措施。
梁南茜從風險的角度來看待這個問題。她說，人們對氣溶膠傳播的大部分了解來自肺結核、麻疹和水痘——這些病原體通常具有高傳染性，並有可能遠距離傳播。“因此，傳統的想法是，一旦您提到存在氣溶膠傳播，每個人都會非常擔心，因為[他們認為病毒具有]更高的傳染性，並且更難以控制，”她解釋說。但是，即使存在空氣傳播，它也可能只在短距離內發生——在短距離內，其他感染途徑可能同樣有可能——甚至更有可能。因此，梁南茜補充說，“氣溶膠傳播風險較高本身並不一定轉化為更高的傳染性。”
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編者注（2020 年 7 月 9 日）：本文根據世界衛生組織對新型冠狀病毒可能發生氣溶膠傳播的承認進行了更新。在此逆轉之前，200 多名科學家在一封公開信中指出了此類傳播的累積證據。正文此前已於 5 月 15 日進行了修訂，以包含有關說話傳播飛沫以及華盛頓州合唱團排練導致多人患病的新資訊。