物体表面的新冠病毒到底传不传人？

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物体表面的新冠病毒到底传不传人？

原创 Nature自然科研 Nature Portfolio 2021-02-02

原文作者：Dyani Lewis

新冠病毒能在门把手和物体表面停留，但这些并不是主要的感染源。

2020年3月，当Emanuel Goldman前往新泽西州一家当地超市购物时，他丝毫不敢大意。当时，美国各地开始出现新冠确诊病例，但官方还没有发出戴手套或戴口罩的建议。他戴上了手套，以免接触到受污染的物体表面，他还戴了口罩，避免吸入超市其他顾客呼出的带病毒的飞沫。

3月底，一项实验室研究显示，新冠病毒可以在塑料和不锈钢表面停留数日[1]。一时之间，耸人听闻的新闻上了头条，各种给门把手和生活用品消毒的方法铺天盖地。世卫组织（WHO）曾在2月宣布，新冠病毒会通过被污染的表面——污染物（fomite）——进行传播，研究结果似乎证实了这一点。

到了5月，世卫组织和全球各地的卫生机构开始推荐普通社区环境（住房、公交、教堂、学校、商店）的市民注意环境和物体表面的清洁消毒，尤其是高频接触的表面。消毒剂工厂开始加班加点，努力跟上激增的需求。

2020年1月，中国石家庄一条街道上正在进行消杀。来源：Zhai Yujia/China News Service via Getty

Goldman是罗格斯大学新泽西医学院的微生物学家，他决定仔细研究一下关于污染物的证据。他发现，几乎没有证据表明，被污染的表面可以将新冠病毒从一个人传给另一个人。7月，他为《柳叶刀-感染病学》撰写了一篇很有针对性的评论文章，指出物体表面传播新冠病毒的相对风险小到可以忽略不计[2]。在那以后，他愈发坚定了自己的观点，再也不带手套了。

很多研究也得出了相似的结论。事实上，美国疾控中心（CDC）在5月份就更新了关于物体表面传播病毒的指南，认为这种方式“不是病毒传播的主要途径”。现在，美国疾控中心的指南写的是：物体表面的病毒传播“不是COVID-19的常见传播途径”。

随着疫情的持续和证据的累积，对新冠病毒的科学认识也在不断发展。针对疫情开展的调查研究一致认为：大部分的病毒传播主要源于感染者在咳嗽、说话、呼吸时喷出的大飞沫和名为气溶胶的小颗粒。这些飞沫和颗粒会被周围的人吸入。而表面传播的风险虽然有，但不被认为是一种主要风险。

然而，清洁表面比改善通风系统简单多了——尤其是在冬季。人们都希望公共场所能够加大消毒，导致政府、企业、个人持续在深度清洁上投入大量时间和金钱。截至2020年底，全球表面消毒剂销量达到45亿美元，比上一年增长了30%以上。管理纽约地铁公交的纽约大都会运输署（MTA）在2020年损失了几十亿美元的客运收入，其发言人称，去年运输署的防疫支出达4.84亿美元，包括增加的清洁杀菌服务。

这里的部分问题在于，专家无法排除污染物传播的可能性，由于科学证据的变化，许多卫生机构关于物体表面的防疫指南也是模棱两可。11月，中国机构发布了进口冷冻食品包装的消毒指引。美国疾控中心也公布了能杀死新冠病毒的消毒剂清单，并指出“对许多人接触的物体表面进行频繁消毒非常重要。”

专家肯定了洗手的建议，但一些研究人员并不赞同过多关注物体的表面。12月，弗吉尼亚理工大学的工程师Linsey Marr等人在《华盛顿邮报》写了一篇观点文章，呼吁人们适当减少清洁频率。“现在已经很清楚了，吸入气溶胶（微小飞沫）才是重要或者说是主要的传播途径。”研究疾病空气传播的Marr写道。保持物体表面一尘不染占用了本可以用在通风换气或净化呼吸空气上的时间和资源，她说。

病毒RNA的误导性

疫情一开始，人们就对污染物而不是气溶胶格外警惕，这主要是基于人们对其他感染性疾病的已有认识。在医院里，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、呼吸道合胞病毒、诺如病毒一类的病原体会停留在病床栏杆上，或是通过医生的听诊器从上一人传给下一人。所以，当新冠病毒引发疾病时，研究人员便开始在医院病房和隔离场所采样，寻找病毒的藏身之处，结果发现病毒几乎无处不在。

检测病毒RNA是研究人员确定物体受到病毒污染的主要方式。采样结果显示，医院里的近视眼镜和水壶等个人物品，以及床栏杆和通风口的病毒RNA检测呈阳性；隔离家庭里的洗脸盆和淋浴设备以及餐馆的木头筷子上也被发现携带了病毒RNA。早期研究提示，污染的持续时间可以长达数周。“钻石公主号”邮轮清空17天后，科学家在新冠病毒检测呈阳性的712名乘客和工作人员住过的舱室表面上依然能发现病毒RNA[3]。

纽约公共交通2020年在清洁杀菌上的支出达数亿美元。来源：Noam Galai/Getty

但Goldman认为，人们不需要对病毒RNA的污染大惊小怪，“病毒RNA相当于病毒的尸体，是没有传染性的。”

为了弄清楚这方面的问题，研究人员开始检测能在不同表面上停留数日的新冠病毒样本能否感染实验室培养的细胞。4月的一项研究发现，新冠病毒在塑料和不锈钢等坚硬表面上能维持6天传染性；在钱币上能维持3天；在医用口罩上能维持至少7天[4]。后来的一项研究发现，病毒在皮肤上最多能存活4天，但在衣服上的存活时间不超过8小时[5]。其他研究还显示，图书馆使用天然和合成皮装帧的书籍在8天后还能检测到具有传染性的病毒[6]。  

偏离实际的实验条件

尽管这类实验证明了新冠病毒能在环境和物体表面上存活，但这并不表示人们能从门把手等表面感染病毒。Goldman等人提醒不要过度解读这些病毒存活的研究，因为其中大部分都不检测实验室外的条件。“这些实验一开始就使用大量病毒，和现实中的情况完全不同。”他说。其他实验使用的是模拟唾液，并控制湿度和温度，所有这些都拉开了实验条件与现实情况的差距，Goldman说。

只有少数研究关注的是实验室外的可存活病毒。以色列阿苏塔·阿什杜德大学医院感染科负责人Tal Brosh-Nissimov和同事对医院的隔离病房以及一家酒店隔离房间的个人物品和家具进行了采样。来自两家医院半数以上样本以及隔离酒店超过三分之一的样本都检测到了病毒RNA。但研究人员发现，这些病毒物质都没有感染细胞的能力[7]。

其实，不只是污染物，研究人员从环境样本中也很难分离出可存活的病毒。在唯一分离成功的研究[8]中，研究人员在距离COVID-19患者至少2米的位置采集了医院的空气样本，并对病毒颗粒进行了培养。

尽管如此，科学家还是反对妄下结论。“就因为看不到存活力，不代表病毒在某个阶段不具有传染力。”香港大学流行病学家Ben Cowling说。

人类对其他病原体的暴露研究揭示了呼吸系统病毒经污染物传播的其他线索。1987年，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员曾让身体健康的志愿者和感染了普通感冒鼻病毒的患者在一个房间里打扑克[9]。研究人员限制健康志愿者的手臂活动，让他们不能触碰面部，避免受污染表面的病毒发生转移，但最后有一半的人感染；在不限制志愿者的情况下，被感染人数也差不多。在另一项实验中，研究人员将感染病毒的患者拿过或咳嗽碰到过的扑克牌和筹码拿到另一个房间，并让这个房间的健康志愿者在打牌的同时揉眼睛和鼻子——这里唯一可能的传播途径是那些被污染的扑克牌和筹码，但最后无一人感染。这两个实验用强有力的证据表明，鼻病毒是通过空气传播的。然而，对新冠患者开展这类实验被认为有违伦理，因为新冠病毒可以致命。

虽然可能性微乎其微，但通过物体表面的传播也不是没有，Cowling说，“目前看来，这类事件的发生概率只是看起来很小而已。”

巴基斯坦卡拉奇一所学校的清洁流程包括给桌面消毒，摄于2020年9月。来源：Akhtar Soomro/Reuters

研究人员基于环境中残留的病毒RNA水平估算了病毒的传播风险，结果似乎证实了上述观点。从4月到6月，马萨诸塞州塔夫茨大学环境工程师Amy Pickering和同事对马萨诸塞州一个镇的室内和室外表面进行每周采样。团队基于病毒RNA的污染水平以及人们接触门把手和十字路口行人按钮的频率估计[10]，接触受污染表面导致的感染风险还不到万分之五，低于通过气溶胶感染新冠病毒的估计风险，也低于流感或诺如病毒经表面传播的风险。

“污染物传播确实可能发生，但似乎非常罕见，”目前就职于加州大学伯克利分校的Pickering说，“污染物传播要满足许多条件。”

这或许解释了为什么在对全球政府防疫措施的对比中，消毒物体表面的防疫效果排在很后面[11]，而效果最好的措施是增加社交距离和旅行限制，包括封城。

杂乱的数据

对此，研究人员只能从揭示病毒传播方式的大量流行病学数据中理出头绪。自疫情暴发以来，关于COVID-19传播的研究不下数百篇，但好像只有一篇报道了经由被污染表面的病毒传播，文章称其为“鼻涕-口传播” （snot–oral route）。研究报告称，中国一名COVID-19患者用擤过鼻涕的手摸了他家楼里的电梯，楼里的第二名住户也按了同一个按钮，然后马上用牙签剔牙，从而将按钮上的病毒带到了嘴里[12]。但是，如果不对感染者的病毒分别进行基因组序列，就不能排除感染是另一人传播的可能性。

在另一个案例中，八名中国的感染者被认为是在马路上踩到了含有新冠病毒的污水，然后把污染带回了家[13]。

虽然污染物传播的事件很少，但中国权威机构依然要求对进口冷冻食品进行消毒。在这则最新指南发布前，一份未披露具体细节的报告显示，天津一家冷冻食品企业的一名工人在接触受到污染的德国进口冷冻猪肉外包装后确诊感染。不过，世卫组织和其他专家并不赞同食物链能以这种方式将新冠病毒传人的观点。

Cowling认为需要开展更详细的调查，精准追踪人际感染传播链，确定他们在感染发生时共用过的表面和空间。“我们真正需要的是对传播模式开展流行病学调查，无论是家庭内部还是工作场所或其他地方，”他说，“我认为这方面我们做的还不够。”

最大威胁

基于一年累积下来的新冠病例数据，研究人员认为有一点是毋庸置疑的，那就是重点在人，而不在物体表面。超级传播事件涉及多人同时感染，而且通常发生在拥挤的室内空间，这类事件的证据将矛头指向空气传播，Marr说。“如果你想用被污染的表面解释超级传播事件，你就需要想出各种非常复杂的情景。”她说。 

Marr认为洗手很关键，因为表面传播无法完全排除。但更重要的是改善通风系统和安装空气净化器，而不是给物体表面消毒，她说。“如果我们已经解决了空气的问题，还有多余的时间和资源，那么把高频接触的表面擦擦干净还是有帮助的。”她说。

家庭消毒也不用太过频繁，Pickering说。把商品隔离起来或是给所有表面消毒有点过头了。“这需要很多人力，对减少病毒暴露的作用也没那么显著，”她说。更多的注意力应该放在适当的手部清洁，以及通过戴口罩和保持社交距离减少对密切接触者的暴露。

世卫组织在10月20日更新了指南，强调“感染者对着物体表面（桌子、门把手、栏杆）打喷嚏、咳嗽或是接触”可以传播病毒。世卫组织发言人告诉《自然》，“虽然污染物传播的证据很有限。但是，研究结果反复证实了环境污染的存在，新冠感染者附近也检测到了病毒RNA，因此污染物传播仍被认为是一种可能的传播途径。”世卫组织还表示，“清洁消毒对于降低新冠病毒污染风险非常重要。”

美国疾控中心没有回复《自然》对其污染物传播风险声明为何前后不一的询问。

Marr认为，卫生机构当前面临的难题在于无法剔除物体表面传播的可能性。权威机构可能不愿意叫大家放松警惕。“你永远不想说，‘不用做什么，’因为它可能会发生。而且大家知道要防患于未然。”她说。

尽管不断有新的证据出现，但当疫情发生几个月后，公众还是期待公共场所能增加消毒频次。根据纽约运输署去年9月底到10月初对乘客的调查，四分之三的乘客认为清洁消毒能提高他们乘车时的安全感。

Goldman每次出门还是会戴一个布口罩，但他不会格外担心被污染的表面感染。“个人防护的一个方法是勤洗手，”他说，“不管有没有疫情都适用。”

参考文献：

1. van Doramalen, N. et al. N. Engl. J. Med. 382, 1564–1567 (2020).

2. Goldman, E. Lancet Infect. Dis. 20, 892–893 (2020).

3. Moriarty, L. F. et al. Morb. Mortal. Wkly Rep. 69, 347–352 (2020).

4. Chin, A. W. H. et al. Lancet Microbe 1, E10 (2020).

5. Harbourt, D. E. et al. PLoS Negl. Trop. Dis. 14, e0008831 (2020).

6. The REALM Project. Test 5: Natural attenuation as a decontamination approach for SARS-CoV-2 on textile materials (REALM, 2020); available at go.nature.com/3t1eycg

7. Ben-Shmuel, A. et al. Clin. Microbiol. Infect. 26, 1658–1662 (2020).

8. Lednicky, J. A. et al. Int. J. Infect. Dis. 100, 476–482 (2020).

9. Dick, E. C. et al. J. Infect. Dis. 156, 442–448 (1987). 

10. Harvey, A. P. et al. Environ. Sci. Technol. Lett. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00875 (2020).

11. Haug, N. et al. Nature Human Behav. 4, 1303–1312 (2020).

12. Xie, C. et al. BMC Public Health 20, 1202 (2020).

13. Yuan, J. et al. Clin. Infect. Dis. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa1494 (2020).

原文以COVID-19 rarely spreads through surfaces. So why are we still deep cleaning?为标题发表在2021年1月29日的《自然》的新闻特写版块上