加溼推測對於冠狀病毒的預防至少應當是有益無害。
劃重點：
通過增溫並加溼來提高空氣的絕對溼度，可以有效減少病毒在空氣中的懸浮和擴散，從而抑制傳播。同時便於黏膜纖毛的防禦攔截，並防止因為乾燥造成的防禦力下降。
通過增溫並加溼來提高空氣的絕對溼度，可以有效減少病毒在空氣中的懸浮和擴散，從而抑制傳播。同時便於黏膜纖毛的防禦攔截，並防止因為乾燥造成的防禦力下降。此外，儘管機制尚不明確，大量研究顯示溼度提高對於處於液滴或氣溶膠狀態的多類流感及SARS等冠狀病毒有直接破壞作用。溫、溼度控制是一個值得研究和開發的空氣防疫手段。
新型冠狀病毒不論是以較大的飛沫液滴或者粒徑較小的氣溶膠形式，具備空氣傳播能力。該類傳播在通風不良從而缺乏有效稀釋的室內非常值得關注。那麼，如何阻斷該空氣傳播？最近有不少短文談及空氣溫、溼度的影響，但大都以幾句話帶過。這裡嘗試做一個略微全面的回顧，供大家參考。
早在古希臘時代人類就已注意到一些疫情與季節有密切聯繫[1]。在溫帶地區，北半球的十一月到次年三月，南半球的五月到九月是為流感季。上世紀中葉Nature等期刊論文[2]即開始討論低溫、低溼環境下幹態的流感病毒的空氣傳播。經過多年研究，低溫、低溼的空氣環境逐步被公認為是冬季流感傳播的重要因素[3,4]。大量研究當中，除了流行病學統計[1,5-7]，還有一些直接的實驗證明。比如2007年的豬流感試驗[8]，其進行了嚴格的室內環境控制，豬之間不能接觸且沒有咳嗽飛沫，並排除了低溫對免疫力因素影響，發現病毒以氣溶膠形式空氣傳播，而且其傳染性在低溫、低溼條件下顯著更強。在5℃，相對溼度35%及50%時，傳染率達到75-100%；而補充水分使得相對溼度升高至65%及80%時，傳染率降到50%；而當溫度提高至30℃，並繼續補充水分使得相對溼度為35%時，傳染率降到0！
通常提到溼度，一般指的是相對溼度（RH），其為絕對溼度與該溫度下飽和絕對溼度的相對比值。而絕對溼度（AH）則是單位空氣裡實際的含溼量。在某個溫度下，增加相對溼度的同時也會增加絕對溼度。一直到相對溼度達到100%之後，水蒸氣會凝結析出，此時絕對溼度不能繼續增加，即達到該溫度下的飽和絕對溼度。此時，需要先增加溫度，使得空氣容納水蒸氣的能力增強，才能繼續增加絕對溼度。如上文同為相對溼度為35%的空氣，30℃時單位體積空氣中的絕對水蒸氣含量是5℃時的約4倍。
鑑於絕對溼度能更直接的表徵空氣裡的水蒸氣含量（雖然相對溼度更方便測量），而且其也隱含了溫度對病毒的直接影響，研究人員嘗試將絕對溼度作為指標與流感病毒傳播特性關聯。2009年PNAS論文[6]即通過統計數據證明，相較於相對溼度，絕對溼度的影響要明確得多。統計數據裡面50%的病毒傳播性變化和90%的病毒活性變化都可由絕對溼度變化解釋。哈佛大學公共衛生學院Lipsitch和美國NIH的Viboud對該工作進行了正面評價[1]。2018年Science論文[7]通過更多統計數據進一步證實絕對溼度的顯著影響。在其採用的計算公式中，絕對溼度作為代表空氣環境的關鍵參數出現。病毒傳播效率隨絕對溼度升高而降低。
目前的新型冠狀病毒疫情，尚未有溫、溼度影響的研究報告。但可以參考其近親SARS。2002年底至2003年初的SARS冠狀病毒疫情，也是開始於冬季，而在次年初夏戛然而止。論文研究了北京、廣州等四個城市的爆發情況，指出與溫度有顯著關聯[9]。論文[10]指出溫、溼度及風速是SARS傳播的三個關鍵因素。在2011年論文[11]中，直接針對SARS冠狀病毒進行實驗，發現在22-25℃，相對溼度40-50%的條件下，也即典型的空調房環境下，SARS病毒在光滑表面上保持活性5天以上。而在38℃，相對溼度95%時，病毒則很快失去活性。2011年論文[11]明確指出，高溫、高溼的影響可以解釋為什麼SARS疫情在溼熱的印尼、泰國等並未大面積傳播，以及在同樣溼熱的新加坡，只在高強度使用空調的醫院和酒店裡傳播（新加坡一半的電力用於空調）。該文高度肯定了當時廣州醫院普遍打開門窗進行充分通風的做法。
新冠的另一個著名近親，是致死率高達35%以上的中東呼吸綜合症冠狀病毒。2013年研究[12]表明，該類冠狀病毒不論是處於固體表面的液滴狀態，還是氣溶膠狀態，都是在低溫、低溼下可長期保持活性，而增加絕對溼度後病毒活性顯著降低。由於SARS病毒及中東呼吸綜合症冠狀病毒實驗難度較大，研究人員也對其他冠狀病毒的研究[13,14]進行直接測試，得到同樣的結論。也即低溫、低溼顯著利於冠狀病毒傳播和存活。
究其原因，文獻裡已有大量討論[11,15,16]。這裡基於2018年Int J Hygiene Environmental Health的綜述論文[3]，結合其他文獻嘗試簡述四方面機制如下：
A.不論飛沫還是氣溶膠，在高溼度下可保持較大的粒徑，重力沉降迅速，減少可吸入懸浮。計算[16]表明人體產生的10微米的氣溶膠顆粒沉降到地面只要約10分鐘，而2微米的顆粒需要長達3個小時。沉降的顆粒還可能因為人的走動，通過揚塵重新進入懸浮狀態[17]。論文[18]計算認為，溼度是SARS空氣傳播的重要因素。
B.不論飛沫還是氣溶膠，在高溼度下可保持較大的粒徑，從而容易被口罩、鼻腔、上呼吸道等截留。鼻腔及上呼吸道的黏膜纖毛具有重要的攔截和清潔功能，對整個呼吸系統提供關鍵保護。
C.相關的，鼻腔及上呼吸道是非常重要的防禦器官。但是乾燥的空氣會使得其上皮結構受損。因此維持高溼、滋潤可以有效保護、維持該防禦力量。有專家建議每十五分鐘小喝一次水潤潤咽喉，也是這個道理。
D. 除了以上的間接抑制，高溫、高溼對多類流感、冠狀病毒有直接的破壞效果。大量研究[3,11,12,15,16]認為，低溫、低溼最適合流感及冠狀病毒保持活性。只有少量文獻認為某些流感病毒受溼度影響不顯著[12,19]。而對於冠狀病毒，現在尚未查到反例。破壞作用的具體機制目前還不清楚。這些易受破壞的病毒都有脂質包膜且傾向於在低pH值下通過內吞方式侵入宿主細胞[15,20]。氣液界面以及水蒸氣分子與病毒包膜的作用被猜測為可能的途徑[15,21]。總的來說，抑制效果可見，而機制亟待進一步研究。
綜上，高溫、高溼對多類流感和冠狀病毒的傳播和活性有明確的抑制作用。針對目前的新冠疫情來說，其中，傳播性抑制機制A、B、C原理清楚。而對於活性抑制機制D，目前尚未有文獻報導，但鑑於之前的冠狀病毒研究結果[11-14]，尤其是與新冠最為接近的SARS病毒的顯著結果[12]，推測機制D也很有可能。
結語：因困惑於各類隻言片語的防疫指南，筆者結合自己在微納界面及氣溶膠方面的專業基礎進行文獻回顧，拋磚引玉以求進一步討論。完稿時注意到，微生物領域的嚴家新教授在1月時就已有過類似看法[22]，即加溼「推測對於冠狀病毒的預防至少應當是有益無害」。特別希望，相關的專業檢測機構，能儘快獲得防疫急需的病毒基本特性，包括溫、溼度對活性的影響，以更方便的確定防疫方向。
附幾個設問和純屬個人的看法：
1. 武漢在江邊，溼度不夠大麼？
冬季氣溫低，因此雖然相對溼度大，但絕對溼度並不大。等到夏天再來看看。當然前提是別開空調。
2. 高溼度下，病毒隨液滴沉降到地面，會否汙染？
會汙染地面以及其他固體表面，但遠離了最易受攻擊的呼吸系統。兩相權衡，個人感覺加溼的同時做好相關的清潔工作即可。畢竟讓病毒在鼻子底下一直飄著不是個辦法。
3. 通常不是說高溫、高溼會造成病菌繁殖孳生麼？
病毒和細菌不同。病毒在脫離宿主細胞之後不會再繁殖。而在存活時間方面，參考正文所述。另外，病毒有可能在積水裡的存活會長於在液滴及氣溶膠裡，具體跟很多因素有關係[4]。因此加溼的同時，要做好本來就應該做的清潔和消毒。
注意到最近有指南[23]建議停用空調的加溼功能。確實，通常抑制細菌都採用低溫、低溼環境（這也是空調房溫溼度設置的依據）。但目前對待病毒是否也要同樣，則值得商榷。面對多因素問題，可能要把握重點。對付細菌的辦法非常多，如果只是因為可控的細菌（比如溼熱澡堂子裡的細菌），而漏掉致命的病毒，可能因小失大。需要吸取SARS在新加坡和香港空調房裡傳染的教訓。期待有直接、系統的評估。
4. 怎樣實現室內空氣調控以防疫？
流感和冠狀病毒不論是在乾燥的固體表面上，或在大液滴或氣溶膠裡，都能保持一定時間的活性。在幹、冷空氣裡，以及有人體呼吸道胞外物質的協助下[19]則會更加穩定（同理，呼吸系統內也是高溫高溼，但是因為各類成分豐富，很適合病毒存活繁殖）。因此一定要注意室內的空氣安全（室外風險則大大降低）。論文[19]建議以通風為基礎，輔以顆粒物也即氣溶膠淨化與消毒。論文[3,6,11]明確建議，應在通風的基礎上，保障加溼、加溫以提高絕對溼度。
參考文獻
[1] M. Lipsitch, C. Viboud, Influenza seasonality: Lifting the fog, Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(10) (2009) 3645-3646.
[2] J.H. Hemmes, K.C. Winkler, S.M. Kool, Virus Survival as a Seasonal Factor in Influenza and Poliomyelitis, Nature, 188(4748) (1960) 430-431.
[3] P. Wolkoff, Indoor air humidity, air quality, and health – An overview, International Journal of Hygiene and Environmental Health, 221(3) (2018) 376-390.
[4] M.D. Sobsey, J.S. Meschke, Virus survival in the environment with special attention to survival in sewage droplets and other environmental media of fecal or respiratory origin, Report for the World Health Organization, Geneva, Switzerland, 70 (2003).
[5] J. Steel, P. Palese, A.C. Lowen, Transmission of a 2009 Pandemic Influenza Virus Shows a Sensitivity to Temperature and Humidity Similar to That of an H3N2 Seasonal Strain, Journal of Virology, 85(3) (2011) 1400-1402.
[6] J. Shaman, M. Kohn, Absolute humidity modulates influenza survival, transmission, and seasonality, Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(9) (2009) 3243-3248.
[7] B.D. Dalziel, S. Kissler, J.R. Gog, C. Viboud, O.N. Bjørnstad, C.J.E. Metcalf, B.T. Grenfell, Urbanization and humidity shape the intensity of influenza epidemics in U.S. cities, Science, 362(6410) (2018) 75-79.
[8] A.C. Lowen, S. Mubareka, J. Steel, P. Palese, Influenza virus transmission is dependent on relative humidity and temperature, PLoS Pathog, 3(10) (2007) 1470-1476.
[9] J. Tan, L. Mu, J. Huang, S. Yu, B. Chen, J. Yin, An initial investigation of the association between the SARS outbreak and weather: with the view of the environmental temperature and its variation, Journal of Epidemiology and Community Health, 59(3) (2005) 186-192.
[10] J. Yuan, H. Yun, W. Lan, W. Wang, S.G. Sullivan, S. Jia, A.H. Bittles, A climatologic investigation of the SARS-CoV outbreak in Beijing, China, American Journal of Infection Control, 34(4) (2006) 234-236.
[11] K.H. Chan, J.S.M. Peiris, S.Y. Lam, L.L.M. Poon, K. Yuen, W.H. Seto, The Effects of Temperature and Relative Humidity on the Viability of the SARS Coronavirus, Advances in Virology, 2011 (2011) 734690-734690.
[12] N. van Doremalen, T. Bushmaker, V.J. Munster, Stability of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) under different environmental conditions, Eurosurveillance, 18(38) (2013) 20590.
[13] L.M. Casanova, S. Jeon, W.A. Rutala, D.J. Weber, M.D. Sobsey, Effects of air temperature and relative humidity on coronavirus survival on surfaces, Applied and Environmental Microbiology, 76(9) (2010) 2712-2717.
[14] S.W. Kim, M.A. Ramakrishnan, P.C. Raynor, S.M. Goyal, Effects of humidity and other factors on the generation and sampling of a coronavirus aerosol, Aerobiologia, 23(4) (2007) 239-248.
[15] W. Yang, L.C. Marr, Mechanisms by Which Ambient Humidity May Affect Viruses in Aerosols, Applied and Environmental Microbiology, 78(19) (2012) 6781-6788.
[16] L.C. Marr, J.W. Tang, J. Van Mullekom, S.S. Lakdawala, Mechanistic insights into the effect of humidity on airborne influenza virus survival, transmission and incidence, Journal of the Royal Society Interface, 16(150) (2019) 20180298.
[17] P. Khare, L.C. Marr, Simulation of vertical concentration gradient of influenza viruses in dust resuspended by walking, Indoor Air, 25(4) (2015) 428-440.
[18] B. Wang, A. Zhang, J. Sun, H. Liu, J. Hu, L. Xu, Study of SARS transmission via liquid droplets in air, Journal of Biomechanical Engineering, 127(1) (2005) 32-38.
[19] K.A. Kormuth, K. Lin, A.J. Prussin, E.P. Vejerano, A.J. Tiwari, S.S. Cox, M.M. Myerburg, S.S. Lakdawala, L.C. Marr, Influenza Virus Infectivity Is Retained in Aerosols and Droplets Independent of Relative Humidity, The Journal of Infectious Diseases, 218(5) (2018) 739-747.
[20] H. Wang, P. Yang, K. Liu, F. Guo, Y. Zhang, G. Zhang, C. Jiang, SARS coronavirus entry into host cells through a novel clathrin- and caveolae-independent endocytic pathway, Cell Research, 18(2) (2008) 290-301.
[21] T. Trouwborst, S. Kuyper, J.C. de Jong, A.D. Plantinga, Inactivation of some Bacterial and Animal Viruses by Exposure to Liquid-air Interfaces, Journal of General Virology, 24(1) (1974) 155-165.
[22] Http://blog.Sciencenet.Cn/u/yanjx45.
[23] 國務院應對新型冠狀病毒肺炎疫情聯防聯控機制綜合組, 《新冠肺炎流行期間辦公場所和公共場所空調通風系統運行管理指南》. 2020.
原標題：怎樣的空氣溫、溼度利於新冠防疫？