戴了這么久的口罩，它到底發(fā)揮了什么作用？

在全球疫情依舊如此嚴(yán)峻的情況下，口罩的重要作用自然不必多說，因?yàn)檫@次的新冠病毒有一個很關(guān)鍵的“武器”——它們可以通過飛沫傳播（小滴傳播）。

那么什么是飛沫傳播？它們又是怎么在人與人之間傳播的呢？

早在1897年，德國細(xì)菌學(xué)家卡爾·弗呂格（Carl Flügge）就發(fā)現(xiàn)，從人體口腔濺射出的小液滴中存在著病原體，這些液滴通過咳嗽或噴嚏產(chǎn)生的剪切力噴射到空氣中并實(shí)現(xiàn)“小滴傳播”，這就是呼吸道傳染疾病主要的傳播途徑。

在1930年之前，這項(xiàng)觀點(diǎn)一直作為判斷呼吸道傳染病的主要依據(jù)，直到威廉·威爾斯提出將呼吸道飛沫二分為“大飛沫”和“小飛沫”。當(dāng)時他正在做關(guān)于肺結(jié)核病傳播的工作，而他發(fā)現(xiàn)單純地以“液滴接觸感染”不足以完全解釋呼吸道傳染病的傳播途徑。

因?yàn)閺目谇粸R射出的液滴有大也有小，比較大的液滴通?？梢员蝗搜鬯匆?，比如說口中的唾液。這種大液滴的沉降速度一般會快于其蒸發(fā)速度，所以被感染者周圍區(qū)域會很容易留下病原體。

而更小的液滴則來源于肺部或聲帶的黏膜部位，這些小液滴的沉降速度要慢于它們的蒸發(fā)速度。隨著小液滴從溫暖濕潤的呼吸系統(tǒng)過渡到更冷、更干燥的外部環(huán)境，液滴中的水分會快速蒸發(fā)掉并形成干燥的殘留顆粒，也就是氣溶膠顆粒。

以海洋鹽微粒模擬|svs.gsfc.nasa.gov

這些顆粒通常肉眼不可見（直徑大約在1微米左右）。如果要形容的話，有點(diǎn)像在陽光照射下懸浮在房間中的灰塵顆粒。

就這樣，威爾斯提出的液滴與氣溶膠之間的二分法，成為了世界衛(wèi)生組織和其他機(jī)構(gòu)（例如疾病控制與預(yù)防中心）沿用至今的呼吸道疾病傳播途徑分類系統(tǒng)的核心理念。然后根據(jù)呼吸道傳染病是通過大滴傳播還是小滴傳播，將宿主之間的傳播分類為液滴或氣溶膠路線，并進(jìn)一步制定控制策略。

清楚了傳播方式，那么再來具體看看它們是怎么在空氣中傳播的？

先不說本次新冠肺炎病毒，在全世界范圍內(nèi)長久存在的流感病毒、結(jié)核桿菌等也屬于呼吸道傳染病原體，因此研究它們的傳播工作一直都在進(jìn)行。

2014年，來自麻省理工學(xué)院疾病傳播動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任Lydia Bourouiba使用高速攝影加背光相結(jié)合的光學(xué)方法研究了咳嗽或打噴嚏時的流體動力學(xué)。結(jié)果表明，這些噴射出的黏膜唾液液滴不僅遵循短程半彈道發(fā)射軌跡，而且更重要的是，這些液滴還并非獨(dú)立于其自身的運(yùn)動軌跡，其中大多數(shù)液滴會被打噴嚏帶出的“粉撲云”（就像噴霧瓶噴出的霧狀云）所捕獲，形成一團(tuán)多相湍流氣體云。

而這個云團(tuán)對于小液滴來說簡直就是“再生父母”啊，因?yàn)槊撾x呼吸系統(tǒng)舒適的環(huán)境后，它們原本會在外部環(huán)境中快速被蒸發(fā)（以前的二分法未考慮濕氣體云的可能性），但湍流氣體云內(nèi)局部潮濕和溫暖的環(huán)境大大減緩了蒸發(fā)速度，導(dǎo)致液滴的壽命直接從幾分之一秒延長到了幾個小時。

并且由于云團(tuán)的向前動量更大，與攜帶病原體飛散的液滴相比，推進(jìn)的距離要更遠(yuǎn)，如果再考慮到患者的生理和所處環(huán)境，在云團(tuán)有效載荷的狀態(tài)下，其傳播距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到7~8m。

此外，現(xiàn)在已證實(shí)無癥狀感染者也有傳播新冠肺炎的可能性，即便他們沒有表現(xiàn)出任何臨床癥狀，比如發(fā)熱、咳嗽等。但是有一件事他們都在做，那就是說話。

沒錯，日常的講話也會有飛沫進(jìn)入到空氣中，盡管它們通常因?yàn)樘《缓雎缘袅耍豢煞裾J(rèn)是存在的。

在2019年《科學(xué)報告》上發(fā)表的一篇研究文章就進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，作者使用空氣動力學(xué)粒子儀記錄了人們在不同空間范圍內(nèi)談話時所發(fā)散出的飛沫數(shù)量和大小分布，研究結(jié)果表明：人類談話所濺射出的飛沫（氣溶膠粒子）濃度會隨著聲音響度的增加而散發(fā)出更多的液滴，但是液滴的大小和分布不會改變，并且無論使用哪種語言，這個結(jié)果都是成立的。

正是由于各種飛沫能進(jìn)入到空氣中并傳播，基本各國的公共衛(wèi)生專家都建議人們需要到公共場合外出時，最好都戴上口罩，以減少社區(qū)間的人傳人現(xiàn)象。

那么今天，你出門也戴好口罩了嗎？