麻省理工大学：保持最佳室内湿度，可能减少新冠状病毒疾病的传播
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撰文｜摩西
编辑｜南风
声明｜本文仅作为公益科普，拒绝商业用途的转载，亦不构成任何建议。
细胞王国·作者/ 摩西
细胞生物技术公益科普者
推广生命科学的通识认知
前言 /
我们知道适当的室内通风是减少2019冠状病毒疾病传播的关键。现在，麻省理工学院研究人员发现，室内相对湿度也可能影响病毒的传播。（相对湿度是指空气中的水分含量与空气在饱和和形成冷凝之前的一定温度下所能容纳的总水分含量之比）
一项新的研究表明，非常干燥、非常潮湿的室内环境，都会导致更糟糕的新冠状病毒疾病。
论文截图
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来源：皇家界面杂志
在11月15日出版的《皇家学会界面》杂志上的一项研究中，麻省理工学院的研究小组报告说，将室内相对湿度保持在40%到60%之间与相对较低的2019冠状病毒疾病感染率和死亡率有关，而室内条件超过这个范围则与较差的2019冠状病毒疾病结果有关。换个角度来看，大多数人的相对湿度在30%到50%之间，而机舱的相对湿度在20% 左右。
这些发现是基于研究小组对2020年1月至2020年8月期间121个国家的新冠状病毒疾病数据和气象测量结果的分析。他们的研究表明，区域性疾病爆发与室内相对湿度之间存在着密切的联系。
总的来说，研究人员发现，无论什么季节，只要一个地区的新冠状病毒疾病病例和死亡率上升，该地区估计的室内相对湿度平均要么低于40% ，要么高于60% 。研究中的几乎所有地区在室内新冠状病毒疾病相对湿度处于40% 到60% 的“最佳状态”期间，发病数和死亡人数都较少。
论文截图
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来源：皇家界面杂志
研究报告的第一作者康纳·弗海因(Connor Verheyen)是哈佛-麻省理工学院健康科学与技术项目的医学工程和医学物理学博士生，他说: “这种中等程度的室内相对湿度具有潜在的保护作用。”。
作者之一、麻省理工学院疾病传播流体动力学实验室主任、土木与环境工程与机械工程系副教授、麻省理工学院医学工程与科学研究所副教授莉迪亚·布鲁伊巴(Lydia Bourouiba)说: “室内通风仍然至关重要。”。“然而，我们发现，保持室内相对湿度在最佳区间(40%至60%)可以减少新冠状病毒疾病和死亡。”
季节性摆动？
自新冠状病毒疾病大流行开始以来，科学家们一直在考虑这种病毒的毒性随季节变化的可能性。感染率和相关死亡率似乎在冬季上升，而在夏季则下降。但是，试图将病毒模式与季节性户外条件联系起来的研究结果喜忧参半。
Verheyen和Bourouiba研究了2019冠状病毒疾病是否受到室内环境(而非室外环境)的影响，特别是相对湿度。他们指出，大多数人90%以上的时间都是在室内度过的，而大多数病毒传播都是在室内发生的。更重要的是，由于气候的原因，室内条件可能与室外条件大不相同，例如暖器或空调会显著地使室内空气干燥。
室内相对湿度是否影响了新冠状病毒疾病在全球的传播和严重程度？它是否有助于解释不同地区之间卫生结果的差异？
追踪湿度
为了找到答案，研究小组将重点放在疫苗尚未普及的早期阶段，认为接种疫苗的人群会掩盖其他因素(如室内湿度)的影响。他们收集了2020年1月至2020年8月全球新冠状病毒疾病数据，包括病例数和报告的死亡人数，并确定了至少有50人死亡的国家，表明这些国家至少发生过一次疫情。
他们总共集中调查了121个发生新冠状病毒疾病爆发的国家。对于这些国家，他们还跟踪了当地与新冠状病毒疾病相关的政策，如隔离、检疫和检测措施，以及它们与新冠状病毒疾病结果的统计关联。
研究小组利用每一天的2019冠状病毒疾病数据来计算一个国家的户外相对湿度。然后，他们根据室外相对湿度和人体舒适的温度范围指南，估算了室内平均相对湿度。例如，指南报告说，人类在室内的舒适温度在华氏66至77度（18-25摄氏度）之间。平均而言，假设大多数人都有办法将室内空间加热到舒适的温度。最后，他们还收集了实验数据，用来验证他们的估计方法。
每当室外温度低于人类舒适范围时，室内空间被加热以达到那个舒适范围。根据增加的供暖量，计算室内相对湿度的相应降低。
室内相对湿度暴露(< 40% 或 > 60%)超出(40-60%)区间， COVID-19结果更严重。
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来源：皇家界面杂志
在较暖和的时候，每个国家的室外和室内相对湿度大致相同，但是在较冷的时候，室内外湿度差异很快就拉开了。尽管全年室外湿度保持在50%左右，但北半球和南半球国家的室内相对湿度在各自较冷的季节降到了40%以下，这些地区的新冠状病毒疾病和死亡人数也出现了激增。
每个地区随时间推移的环境状况的平均值。图a显示，正如预期的那样，北半球国家的室外温度上升，而南半球国家随着季节的变化而下降。同时，热带地区的温度变化很小。室外相对湿度(图b)的数值在所有国家全年都相当高，与地理位置无关(NH、 SH 和 Trop 位置约为50% 或更高)。然而，不同地区的室内相对湿度不同(图c)。在冬季和初春季节，室内相对湿度远低于室外相对湿度(室内相对湿度<40% ，室外相对湿度> 60%)。然而，随着春夏季节的到来，室内相对湿度逐渐接近室外相对湿度。夏季室内外条件相似，冬季条件差异较大(室内相对湿度<40% ，室外相对湿度 > 60%)。再次，热带国家随着时间的推移显示出显著的稳定性。在温热带国家(NH，SH)的室内和室外环境之间的差异变得清晰，随着时间的推移检查室内和室外相对湿度的比例(图d)。在冬季，室内相对湿度只是室外相对湿度的一小部分(这是加热过程的结果)。因此，这些室内空间的居住者可能经历了干燥的环境条件。
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来源：皇家界面杂志
对于热带国家来说，全年室内和室外的相对湿度大致相同，在该地区的夏季，室内的相对湿度逐渐增加超过60%。他们发现，这种增长反映了热带地区新冠状病毒疾病死亡人数的逐渐增加。
“我们看到更多的新冠状病毒疾病死亡报告发生在室内相对湿度的低端和高端，而在40% 到60% 的最佳区间则相反,”维海因说。“这一相对湿度区间与更好的结果相关，意味着死亡人数减少，疫情减速。”
中等室内相对湿度和更好的新冠状病毒疾病结果之间的联系强相关。对于室外相对湿度(图a) ，所有分析的2019冠状病毒疾病指标，室内中等相对湿度与低和高室外相对湿度条件下更好的2019冠状病毒疾病结果显著相关。对于室外温度(图b) ，中等室内相对湿度与低温下更好的2019冠状病毒疾病结果密切相关。这种关系在室外高温下仍然存在，尽管这种联系的规模要小得多。对于户外AH (图c)和户外 UV (图d) ，研究小组发现在所有的户外条件下，中等的室内相对湿度再次与更好的2019冠状病毒疾病结果相关。
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来源：皇家界面杂志
研究小组非常彻底地试图在自己的分析中找出漏洞，并使用一系列方法来检验研究结果的局限性和可靠性，包括考虑政府干预等因素。但即使考虑到那些新冠状病毒疾病缓解政策非常强烈或非常弱的国家，或者户外条件差异很大的国家，室内ーー而不是户外ーー相对湿度与新冠状病毒疾病结果之间仍然存在着根本的强有力的联系。
目前还不清楚室内相对湿度是如何影响新冠状病毒疾病的。研究小组的后续研究表明，在非常干燥和非常潮湿的条件下，病原体可以在飞沫中存活更长时间。
根据麻省理工大学正在进行的工作表明，除了适当的通风外，室内相对湿度作为另一种缓解手段，以一种强有力的方式出现，组织和个人可以监测、调整和维持40%至60%的最佳湿度范围内。
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