The Innovation | 环境温度对新冠肺炎传播速率的影响

导 读

新型冠状病毒（简称“新冠病毒”）已造成全球范围内的大流行。整体上，中国大陆地区的新冠疫情已得到有效控制，但全球总体疫情的防控形势依然较为严峻，说明季节变化本身未能有效阻止新冠病毒在全球的传播。目前，北半球已再次进入冬季。随着境外新冠疫情防控形势愈加严峻，以及冷链运输途径导致的突发新冠病毒传播事件增多，公众和决策者对于环境温度、湿度的变化对新冠病毒传播影响再次高度关注，需要充分的科学证据形成支撑。 

图1 图文摘要

针对环境温度、湿度与新冠病毒传染性的关系，北京大学公共卫生学院王斌博士组织国内外多家科研院所开展合作研究。通过设定较为严格的纳入排除条件，选择我国在2020年1月23日至2月21日期间满足条件的地区开展分析，尤其排除疫情防控情况较为复杂的湖北省。该团队构建了线性混合效应模型，从人群层面探究环境温度、相对湿度与新冠病毒传播速率之间的关系。该研究充分考虑地区间疫情防控力度、风速、降水量、人口密度、人群迁徙流动等混杂因素对结果的影响。研究发现，环境温度升高与新冠病毒传播速率降低存在显著关联；同时，两者关系存在一定滞后效应，尤其当滞后时间为8天时，两者关联强度值最大（图2-A&B）。这与相关研究估计的从感染病毒到官方公布确诊信息的时间间隔非常接近^{[1, 2]}。相对于温度条件，相对湿度与新冠病毒的传播关联总体较弱（图2-C&D）。

图2. 环境温度和相对湿度与新冠病毒传播速率之间的关联性。模型采用分别采用“城市”和“省份”两种地理区域单元模拟。

尽管如此，该研究模型采用的温度暴露评估方法仍存在一定偏倚，即室外的环境温度难以代表人群的周围实际生活状况。比如，中国北方地区人群的室内由于供暖而温度较高，且比较稳定。既往调查表明，中国人群的每日室内活动总时间占比高达约83%^[3]。该研究根据中国市政供暖情况将不同地理单元分为两组，探讨该因素与环境温度对新冠病毒传播影响的交互作用。研究发现，与集中供暖的地区相比，环境温度与新冠病毒传播速率的关联性在无集中供暖地区相对更强（图3）。

图3. 集中供暖在环境温度与新冠病毒传播之间关系的修饰作用（A），以及滞后时间为8天时环境温度与新冠病毒传播关联效应在各地区的分布情况（B）

由于环境温度和湿度有很高的共线性关系，难于在理论上区分二者对新冠病毒传播的独立影响。对此，中国科学院武汉病毒所研究人员在P3实验室中，模拟不同环境温度和湿度条件对新冠病毒生存能力的影响（图4）。结果表明，环境温度越高（4℃升高到37℃），病毒的生存能力越差，而相对湿度（从~50%升高至>99%）对病毒的生存能力影响较弱。

图4. 环境温度、相对湿度对新冠病毒细胞传染能力的影响（体外细胞实验）

总结和展望

总体而言，在中国大陆地区的气象条件下，环境温度升高能够显著抑制新冠病毒的传播，但并不是决定性的。随着冬季低温环境的到来，决策者和公众应更加注重增加社交距离、佩戴口罩等主动防控措施的落实，以抑制新冠病毒在人群中的传播。针对南、北半球季节轮转的实际情况，亟需全球各国积极推动联防联控的政策，以更有效地控制疫情。

参考文献

1. Guan WJ, Ni ZY, Hu Y, et al. Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N Engl J Med, 2020, 382: 1708-1720.

2. Lauer SA, Grantz KH, Bi Q, et al. The Incubation Period of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) From Publicly Reported Confirmed Cases: Estimation and Application. Ann Intern Med, 2020, 172: 577-582.

3. Wang B, Wang Z, Zhao X, et al. Investigation on indoor and outdoor time of Chinese adults. Journal of Environment and Health, 2014, 31: 945-948.

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https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(20)30074-6

本文内容来自Cell Press 合作期刊The Innovation 将于2021年第一期发表的Report 文章“Contribution of Temperature Increase to Restrain the Transmission of COVID-19” (投稿: 20200811；接收: 20201212；；在线刊出: 20201215；DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.100071)

作者简介

任梦圆、裴荣娟、陈俊熹和巴哈白克·江吐鲁为本文共同第一作者，王斌和关武祥为共同通讯作者。

王斌，北京大学公共卫生学院生育健康研究所副研究员。主要从事环境健康研究，相关研究成果发表在Environ Int、Environ Sci & Tech、The Innovation、中国生育健康杂志等中外核心学术期刊。新冠疫情防控期间，作为骨干咨询专家，协助国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制“病毒传播途径专班”完成多篇政策建议和研究报告，为新冠肺炎疫情防控提供重要科学支撑。 

关武祥，中国科学院武汉病毒研究所研究员。2012年入选中国科学院武汉病毒研究所“百人计划”，目前主要研究细小病毒病原生物学和致病机理、新发烈性传染病病毒表观遗传学和非编码RNA转录后加工机制，从分子水平揭示病毒在转录及转录后水平的调控等。已在Blood、Journal of Virology、Journal of Biological Chemistry等国际一流杂志发表10余篇高水平论文。

特别感谢中国21世纪议程管理中心仲平、王文涛、张贤等人员在论文设计阶段给予的帮助，以及其他合作者的全力协助配合。

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