实锤！视频显示讲话产生的液滴在密闭空间悬浮数秒

MIT的研究人员3月26日在JAMA发表了一项研究（doi:10.1001/jama.2020.4756），其结果表明打喷嚏、咳嗽产生的液滴在一定条件下可传播6-8米远。作者强调了戴口罩和增加社交距离在阻断新冠病毒传播途径中的重要作用。

然而，我们尚不清楚正常讲话时产生液滴的传播距离和停留时间。近期被广为报道的无症状感染者的潜在传染能力让这一问题显得尤为重要。

《新英格兰医学杂志》（NEJM）今日在通讯栏目发表一篇研究论文，作者捕捉到了正常讲话产生的液滴运动轨迹和时长，并发现讲话时喷出的一部分液滴在密闭空间漂浮数秒。NEJM同期发表的另一篇通讯据此再次强调了戴口罩的重要性。

我们在此发表两篇通讯的全文翻译。更多新冠肺炎内容，请点击本公众号“新冠病毒”菜单，关注官网nejmqianyan.cn或APP。

通过激光散射观察讲话产生的口腔液滴

Visualizing Speech-Generated Oral Fluid Droplets with Laser Light Scattering

DOI: 10.1056/NEJMc2007800

讲话时喷出的气溶胶和飞沫与病毒的人际间传播有关[1,2]，目前人们希望了解Covid-19通过这种途径传播的机制。讲话时会喷出大小不一的口腔液滴，这些液滴可能携带传染性的病毒颗粒。较大液滴会迅速掉落到地面，而较小液滴会在空气中脱水并以“液滴核”的形式漂浮，这些漂浮在空气中的“液滴核”类似气溶胶，从而导致排出的传染性颗粒在更大空间范围传播[2]。我们利用激光散射设备观察了讲话喷出产生的液滴及其轨迹，现将结果报告如下。

视频：说话时产生的液滴 （来源：DOI: 10.1056/NEJMc2007800）

激光器产生的光功率2.5瓦、波长532纳米的绿色激光被转换为厚约1毫米、高150毫米的光片。我们制作了一个53×46×62cm的纸板箱，并让这些光片穿过纸板箱侧面的缝隙。盒子的内部漆成黑色。我们将纸板箱放在高效空气过滤器（HEPA）下方，以消除灰尘影响。

当一个人对着纸板箱的开口讲话时，讲话过程中喷出的液滴在与光片相遇前将飞行大约50到75mm。我们将一台iPhone 11 Pro放置在纸板箱对面，其摄像机通过箱子的一个小孔（直径7厘米）对准光片，以每秒60帧的速度记录光散射事件的音频和视频。我们根据超高分辨率记录结果估计液滴大小。此人戴口罩和不戴口罩讲话时拍摄的视频片段及本文全文可在NEJM.org获取。

我们发现，当此人说“stay healthy”时，会产生无数20-500 μm的液滴。这些液滴在穿过光片时会产生闪光（图1）。闪光的亮度反映了粒子的大小以及它们在视频的每一帧（16.7毫秒）中出现的时间比例。当讲话者发出“healthy”一词中的“th”声音时，视频单帧中的闪光数量最高（图1A）。

重复讲相同的短语3次，在短语之间短暂停顿，由此喷出液滴的模式相似；在三次试验中，当讲话最大声时，闪光峰值数量高达347，而讲话声音略低时，闪光峰值则低至227（请参见图1A的顶部描记线）。当用略微潮湿的毛巾遮住讲话者的嘴，然后重复相同短语3次，闪光数量接近背景水平（平均值，0.1次闪光）；这表明向前运动的液滴数量有所减少（见图1A的底部描记线）。

我们发现，讲话声音大时闪光数量增加；这一发现与其他研究者先前的观察结果一致[3]。在一项研究中，讲话时喷出的液滴小于咳嗽或打喷嚏时喷出的液滴。一些研究表明，讲话喷出的液滴数量与咳嗽产生的数量相似[4]。

我们没有评估讲话时喷出的液滴、液滴核[2]和气溶胶在病毒传播过程中所发挥的相对作用。我们的目的是提供讲话喷出液滴的视觉证据，并对湿布遮嘴在控制液滴播散方面的效果进行定性描述。

图1. 当一个人说“stay healthy”时喷出液滴

在本项试验中，讲话时喷出的液滴在穿过光片时会出现闪光。图A中，以湿布遮住或不遮住讲话者的嘴，并以每秒60帧的速度拍摄视频，计数每一帧中的闪光数量。绿色表示在讲话。当讲话者发出“healthy”一词中的“th”声音时，闪光数量最高（箭头）。图表下方的描记线偏移表明，与第一次讲话测试之前观察到的背景水平相比，当用湿布遮住讲话者的嘴，讲话时的闪光数量没有实质性增加。在短语发声之间的无声音期间，闪光数量仍在背景水平之上，表明讲话时喷出的一部分液滴在箱子内漂浮了数秒钟。

图B显示视频第361帧图像，对应图A中的红色箭头，并且是该视频记录的所有帧中观察到讲话喷出液滴数量最高的一幅。由于颗粒大小的差异，斑点亮度会有所不同。一些斑点有拖尾痕迹，这说明每秒60帧的速率不足以冻结液滴的运动。黄色虚线圆圈突出显示的光点系紧靠光板后面的一根非常细的线的尖端。该细线为拍摄前设置摄像机的焦距和增益提供了参照。（请参见视频）

 液滴与气溶胶在传播SARS-CoV-2中的作用

Droplets and Aerosols in the Transmission of SARS-CoV-2

DOI: 10.1056/NEJMc2009324

Anfinrud等在NEJM上报道了说话时呼出的液滴可以在空气中停留。他们发现的大液滴由于重力因素只会在空中短暂停留就会沉降；这些大液滴如果被别人吸入或者接触别人的鼻腔以及口腔通道都可能将病毒感染别人。SARS-CoV-2患者可能会以这种方式扩散病毒。

呼吸以及交谈还可能产生气溶胶，这些气溶胶比Anfinrud及同事在激光实验中看见的要更小更多。而一些”超级传播者”产生的气溶胶比别人多。这些气溶胶的直径处于微米范围。它们不会因为重力而沉降，而会随着气流被扩散或被空气湍流传播到远方。

被吸入的液滴与气溶胶在人体中沉积的位置大相径庭。液滴会沉积在呼吸道的上部区域，随后可能会被鼻腔分泌物清除，或者被黏膜纤毛活动往上部运输，从而被排出或者被吞咽。与此相反，吸入的气溶胶会深深扎入肺部深处，可能留在肺泡。

NEJM最近发表的一项研究表明，组织培养实验中产生的含有SARS-CoV-2病毒的气溶胶会一直保持感染性，即使在3小时后感染性也只有少许降低。因此，感染者在封闭空间内即使相距很远，其气溶胶也可能会是一个感染威胁，特别是在通风不良的情况下。传染性气溶胶可能促进了当前的病毒大流行，这也说明在附近可能有感染者的情况下，我们应该戴口罩；如果密闭空间中存在感染者或者有感染者到访过，我们应该提供足够的空气流通。

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