勤洗手不足以有效阻擋病毒？正視氣溶膠傳播風險！

疫情爆發初期，醫療與公衛領域專家普遍認為，新冠病毒主要透過飛沫與物體表面傳染，因此世界衛生組織建議民眾勤洗手、保持社交距離。然而，最新研究卻發現，新冠病毒其實可以透過空氣傳播，相較於大家朗朗上口的口訣，維持室內通風或許更為關鍵。

2020年1月24日，互不相識的三家人分別到廣州一家餐廳吃團圓飯，歡慶春節。適逢佳節，餐廳格外擁擠。這三家總計21人被分配到餐廳最底部的三張桌子，旁邊是一面沒有窗戶的牆。坐在中間那一桌的10個人前一天才從武漢來到廣州，那天稍晚，他們當中有一個人開始發燒、咳嗽，最後在醫院確診COVID-19。兩週內，那21人中的10個人都確診了。

那三家人過去不曾接觸，從監視器影像來看，吃午飯的時候也沒有近距離接觸。廣州疾病預防控制中心初步分析後，推測那起群聚案是透過飛沫傳染。但是醫界普遍認為飛沫傳播距離僅能達到數公尺，那天在廣州餐廳吃午餐而被感染的人和指示病例（index patient）的距離卻不只數公尺。

超級傳播者經常出現在哪裡？

這不合理。單一位帶原者怎麼可能在沒有與被感染者直接接觸的情況下，一小時內就傳給九個人？

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廣州餐廳群聚案是新冠疫情的第一起「超級傳播案」（superspreading）。超級傳播的定義並不嚴謹，基本上只要一個人短時間內傳染給多個人就算是超級傳播。目前全球已經有超過兩千起超級傳播案，發生地點包含屠宰場、健身房、大型宗教場所、夜店。許多科學家認為超級傳播是COVID-19主要的傳播方式。

為了解開超級傳播的謎團，研究人員被迫重新思考SARS-COV-2病毒的傳播方式。截至目前為止，超級傳播案大部分都發生在通風不佳、大量人潮聚集的室內場所。

由此可知，SARS-COV-2其實不如大家一開始所設想的靠近距離接觸或物體表面傳播，而是可以輕鬆在空氣中散播的病毒。因此，隨著各國陸續解封，人潮開始在室內群聚，確保通風良好將成為避免疫情再度爆發的關鍵。

WHO堅稱新冠病毒不會透過空氣傳播，被打臉

公衛專家花了很長一段時間才承認，COVID-19經常透過這樣的方式在空氣中傳播。保持社交距離和戴口罩都是為了避免近距離接觸時，遭到飛沫傳染，因為過去的理論是，新冠病毒間接傳播的方式並非靠空氣長程移動，而是落在物體表面並停留數小時、甚至數日，進而傳染給觸摸到的人。

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那其實就是流感的傳播方式，也是世界衛生組織（WHO）在2020年3月提出的假說。也是因為這樣各國才會建議民眾頻繁消毒表面、勤洗手。

當時醫生就已經知道，不是所有呼吸粒子都會快速落下。小於五微米的粒子可能成為氣溶膠（Aerosol），在空氣中漂浮數小時，可以移動的距離也遠超過飛沫，如果在密閉空間裡，甚至可能在空氣中持續累積。任何吸入這些氣溶膠的人都可能遭到感染。

但是那時候醫界認為不需要擔心，因為一般的理論是氣溶膠只有在特殊醫療場域中會造成影響，像插管就會產生氣溶膠。因此，WHO淡化了氣溶膠造成的風險，明確在社群媒體上指示大眾無須擔心新冠病毒透過空氣傳播，更直言其他說法是「假訊息」。

物理學家拼命想叫醒WHO

但是非醫療領域的研究人員卻認為，證據分明指向了相反的方向。

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廣州餐廳的案例就是早期警訊，差不多在同個時間點，寧波市一輛載著68名乘客的巴士中，就有23人在那一個半小時的旅程中染疫。還有另一個出名的超級傳播案：美國華盛頓州爆發的合唱團練唱群聚事件。2020年3月，61名參與2.5小時練唱團的人中，共計53人染疫。在上述所有案例中，疫調結果都顯示染疫者未必是距離指示病例最近的人，與飛沫或物體表面傳播的理論不符。

澳洲昆士蘭科技大學的物理學家莫洛斯卡（Lidia Morawska）完全不覺得意外。她的主要研究領域是懸浮微粒造成的空污對空氣品質的影響。2003年SARS爆發之後，她就開始研究呼吸粒子如何在人類喉嚨中生成，再透過空氣散播出去。

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她直言，既有的醫學理論是錯誤的。呼氣時，人類呼出來的是濕熱而洶湧的一坨空氣，因此在1.5公尺的高度呼出的5微米飛沫可以輕鬆跟著那口氣飛到幾公尺外才落下。此外，並非只有醫療場域會出現呼吸粒子，人在呼吸、講話、打噴嚏或唱歌的時候，會持續吐出各種大小的口沫（包括氣溶膠）。

2020年7月，莫洛斯卡與其他35名專家學者聯名寫了公開信，希望相關單位可以修正當前對空氣傳播的論點。這封公開信後來獲得了來自32國的專家支持，卻沒有得到WHO的重視。

物理學家其實早就證明過，小於100微米的粒子只要在對的情況下就可以透過空氣傳播。這一點很重要，因為勤洗手、保持社交距離固然重要，卻無法阻斷透過空氣傳播的疫情，在室內尤其是如此。

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戴口罩有幫助，可以在帶原者呼氣的時候，放慢粒子傳播的速度並篩掉部分粒子。但是如果要確保辦公室、學校、醫院、安養院等地方的安全，一定要改良通風系統。

在物理學家的施壓下，WHO終於公開承認，各界應該加強通風以避免新冠病毒傳播，並在3月份更新指南。然而，那份文件依舊沒有好好正視空氣傳播的危險性與控制空氣傳播的必要性。即使有這麼多的證據，WHO還是堅稱SARS-COV-2「主要透過帶原者和其他人近距離接觸傳播」。

不甩WHO，理工人急提解方

不過，有些人看到新的研究結果後，隨即採取行動。美國麻省理工學院（MIT）化工系教授巴占特（Martin Bazant）與數學系教授布希（John Bush）提出一套計算方法，可以看出當某個房間內出現帶原者的時候，在那個空間裡待多久是安全的。

 以一般美國學校的班級為例，教室內有19名學生和一名老師，當帶原者進到自然通風的教室內，其他人安全的停留時間是72分鐘。超過這個時間，染疫風險就會過高。安全的停留時間可以透過兩種方式延長。

第一，機械式通風。在這個情況下，安全時間可以拉長到7.2小時。第二，全員配戴口罩。在沒有機械式通風的狀況下，戴口罩可以將安全時間拉長到8小時。最好的做法是雙管齊下，藉此讓安全時數拉高到80小時。以每天上學時間6小時計算，幾乎長達14天。如果考慮周末，在教室內全體戴口罩再搭配足夠的通風，安全期間就超過染疫者康復所需的一到兩週了。如此一來校園內傳染的情況就會變得非常少。

這個模型有個問題，就是研究者假設學生盡量不交談、不做體能活動或唱歌。不過，體育課通常在室外進行，音樂課也可以移到室外。至於話太多這件事情，老師應該樂得以此為理由請學生上課保持安靜。

同一間教室裡面，不同座位的染疫風險也不盡相同。明尼蘇達大學機械工程學系洪嘉榮（Jiarong Hong，音譯）的研究發現，帶原者的位置、風扇或空氣過濾器的位置都會造成影響。假設老師染疫，那麼氣溶膠就會集中在教室前方。只要在教室前方放置空氣清淨機或抽風機，就可以避免氣溶膠往學生的方向飄。如果可以在頭頂加裝風扇和風氣過濾器效果會更好，因為體溫會使人呼出的氣溶膠向上漂浮。

這份研究顯示，只要幾台小型的便宜風扇就足以維持教室安全，避免氣溶膠持續累積。其實像廣州餐廳的案子，就是因為染疫的三桌人吹不到自然風，附近又有一台循環式冷氣機，不斷把帶原者呼出的氣溶膠重新送到其他桌去，在空氣中形成一個被污染的泡泡，隨著時間拉長，病毒量也愈來愈高。

空間大又開冷氣，不代表你是安全的

看來空氣傳播的風險再真實不過。但房間內的人要怎麼知道那個空間通風夠不夠好？即使空間感覺很大又有冷氣，也不代表內部空氣是乾淨的。

莫洛斯卡有個建議。去年她在生活中做了一個小實驗，帶一台二氧化碳檢測器到她家附近的餐廳，那間餐廳很大、屋頂高、有開冷氣。二氧化碳濃度是空氣是否乾淨的重要指標，戶外空氣的二氧化碳濃度大約是400 ppm，人體呼出的氣體中，二氧化碳濃度約40,000 ppm。因此，除非房間的通風系統好得足以排出多餘的二氧化碳，不然在房間內呼氣就會使二氧化碳濃度逐漸升高。

空氣品質專家一般認為，房間內的二氧化碳濃度低於500 ppm代表通風好，如果達到800 ppm，那麼某個人呼出的氣體中，就有1％會被其他人吸入。達到4,400 ppm時，這個比率會拉高到10％，這時候就算是危險的環境。通常要達到這麼高的二氧化碳濃度，都是在人潮擁擠、通風不佳的地方。如果要確保COVID-19散播風險低，室內二氧化碳濃度應該要遠低於700 ppm。

莫洛斯卡做實驗的時候，餐廳裡只有十個人，遠低於那家餐廳平時會接受的來客數。在她抵達時，二氧化碳濃度就已經達到1,000 ppm了，一個小時內驟增至2,000 ppm。「我們又繼續坐在那裡吃了一小時左右，所以如果有人其實是帶原者，那就會出問題了，」她說。

雖然這並非科學實驗，但莫洛斯卡的故事點出了嚴重風險，而且不只和新冠病毒有關。通風不良會造成各種不適症狀，包括：頭痛、疲勞、喘不過氣、皮膚發癢、頭暈想吐，也有研究發現，通風不良會提高缺勤次數並降低生產力。

要解決通風問題並不難，但現行法規與標準在設立時往往抱持不同的目標，在強調保溫與節能的時代尤其是如此。通常那些目標意味著要讓室內空氣循環利用，而不是與外面的新鮮空氣相互流通。（客機是個例外，機內空氣會不斷與外部空氣循環交換。）

在某些情況下，只靠通風不足以降低健康風險，例如：人擠人的夜店、每個人都大量換氣的健身房。這時候，可以在通風系統中加入空氣過濾器。在空調系統或天花板附近加裝紫外線殺菌燈也可以達到清潔空氣的效果。

還有一個重點是大眾意識。「疫情前，在辦公室裡咳嗽、打噴嚏、四處散播病毒普遍被接受，大家都不會說什麼，就連受過教育並清楚了解疾病傳播方式的人也一樣，」莫洛斯卡說。她認為這樣無所謂的心態必須修正。

WHO必須正視控制病原體藉由空氣傳播的必要性，各國政府也必須全面強化室內空氣品質的標準。其中一項做法或許是發放通風證書給通風良好的建築物，類似核發食品安全證書給餐廳的概念。空間使用者也應該有權獲取空氣品質相關資訊，像是透過監視器或感測器隨時掌握空間裡的二氧化碳濃度。

新建物要確保通風良好的成本不高，但舊建物要換掉現有通風系統就所費不貲了。不過再貴也不會超過COVID-19造成的損失。此外，如果提高室內空氣品質還可以減少員工缺席的機率並提高生產力，獲益可望超過成本。莫洛斯卡表示，雖然還需要進一步做經濟分析，但既有證據顯示控制空氣傳播對社會而言，成本低於接受空氣傳播持續下去。

（本文由「經濟學人」獨家授權轉載）