Anita的筆記本

外科與公衛救人

學生分享翟大(翟本喬博士) 這一篇文，讓我看到新冠肺炎(Covid-19)蔓延至今的曲折，以及有一小群人不怕挫折與打擊，繼續努力揪出問題的毅力。非常非常佩服他們，但看到他們遇到龐大權威的阻礙，又讓人心痛。

新冠肺炎爆發之後，世界衛生組織 WHO 讓人錯愕的言論與舉動，不知害死了多少人，根本就是失職。WHO 一開始否定戴口罩的必要性，也否認會空氣傳染。但是2021年四月底卻敲悄悄地更新了它的網頁，在冠狀病毒傳播途徑下的說明，除了飛沫之外加上了 "也可以經由氣膠傳染"。這麼重要的的新聞，沒有記者會，沒有發表會，沒有人注意!!!(紐約時報記者Zeynep Tufekci)

我將翟博士的臉書分享在此，看了心情激動。雖然遇到紅燈，轉綠燈時，還是得擦乾眼淚，繼續往前走。這是一篇非常精彩的編譯文，非常感謝翟博士的分享，更非常感謝這一群有毅力的研究者!!

去脈絡成千古恨，再回頭已Covid身  

作者: 翟本喬 (Ben Jai)

https://www.facebook.com/ben.jai/posts/10159998574434113

三十四年前我坐在台大醫學系的教室裡，陪著(當時的)公主修微生物學及免疫學。中間有一堂是公衛系主任來上的，他對著這群未來的醫師們訓勉：你們可能未來都想進外科，開刀救人一命，成為英雄人物，因為家屬都會感激你，跪下來謝你。但是你們要認清楚：外科救人是一個一個救的，公衛救人是一百萬一百萬在救的。

我不知道當時的醫學系學生有多少聽進去了，但我一直銘記在心。雖然我沒有機會成為醫師，但我努力設法遵循這個原則：去做能救一百萬人的事，而不是做一次救一個人的英雄。

前幾天在 Wired 雜誌上看到這篇文章，禁不住引起當年的回憶，於是盡力在工作的夾縫中擠出一點時間來翻譯，分成四集放在臉書上。今天再抽了一點時間集結成為一篇，希望能對大家有些幫助。工商服務放在第一則留言，這樣轉貼時才不會跟著跑。

這篇改寫自 https://www.wired.com/.../the-teeny-tiny-scientific.../ ，原文標題是《The 60-Year-Old Scientific Screwup That Helped Covid Kill》，作者是 Megan Molteni [1]。我不是逐字翻譯，跳過了很多細節，也改用適合台灣讀者的文風。

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《去脈絡成千古恨，再回頭已Covid身》

在 Covid-19 開始漫延的兩個月後，2020年3月，WHO仍然堅持說 Covid-19 不是空氣傳染 (airborne)，甚至在推特上強調這句話 "FACT: COVID19 is NOT airborne."。於是在4月3日，著名的氣膠物理學家 Lidia Morawska 召開了一個視訊會議，試圖集合大家的力量來警告WHO這件事是錯的。他們提出了許多證據，像是在沒有人走動的大型音樂會中離帶原者非常遠的人也染疫，顯示當時WHO所堅持的社交距離6呎是沒有用的。如果 Covid-19 真是像WHO所宣稱的，是經由飛沬傳染 (droplet) 的話，社交距離和常洗手這兩件事，早就該阻止瘟疫的漫延了。

Morawska 提出了不同大小飛沬飛行距離的動力模型，但WHO的一位官員很無禮地打斷她，說她是錯的。她在空氣污染粒子方面有超過二十年的研究經驗，成果也是WHO廣泛接受的。但WHO不知道為什麼，會認為同樣的空氣動力模型碰到有病毒的飛沬就不適用了？

WHO堅持透過小於5微米的顆粒傳播的，才可以叫空氣傳染 (airborne)。Covid-19 患者吐出的飛沬大於5微米，所以叫飛沬傳染 (droplet)，兩者的防疫規範是不同的。

會後一位維吉尼亞理工學院 (Virginia Tech) 的教授 Linsey Marr 決定要追根究底：到底為什麼醫界和物理學界對這件事會雞同鴨講？為什麼一件一翻兩瞪眼、實驗數據都可以攤開來驗證的事，碰到了WHO的官僚就會秀才遇到兵？5微米這個神聖的數字是怎麼來的？WHO的官僚雖然固執，但也不是白痴。他們的依據是什麼？Linsey 以前也碰到過頑固的醫界研究人員，通常她也就算了；但這次是全世界人類性命交關的大事，她決不能退讓。

Marr 並不是一個門外漢試圖對醫學研究指指點點。她的本行像 Morawska 一樣，是空氣污染的研究。但十幾年前她的小孩上了托兒所，得到感冒之後，引發了她對傳染病研究的興趣。即便托兒所人員嚴格地消毒，小朋友們還是不停地有人染病。她開始懷疑：難道感冒是空氣傳染，而不是飛沬傳染？

在醫界的標準之中，絕大多數的呼吸道疾病都是由咳嗽和打噴嚏傳染的。噴出來的飛沬有3-6呎的傳染範圍，而飛沬沾到物件之後手再去碰，仍然會有傳染力。所以標準的防疫方式就是 1)不要接近到6呎之內 (社交距離) 和 2)勤消毒、常洗手。只有極少數的傳染病會是空氣傳染，像麻疹和肺結核，只要吸到病人呼出來的空氣，就有可能染疫。

這兩者的差異是天壤之別。對付飛沬傳染，只要離遠一點再常消毒洗手就好。對付空氣傳染，你可能要全民戴口罩，到了醫院就是負壓病房和N95。

醫學文獻上註明5微米是界限。不管是WHO還是CDC，都以5微米來劃分。致病顆粒在5微米以上的叫飛沬傳染，5微米以下叫空氣傳染。Covid-19 的飛沬顆粒大於5微米。

可是物理學界明明看到一大堆5微米以上的顆粒可以飛很遠。不然你以為 PM10 這個空污指標是怎麼來的？就是因為10微米的顆粒不會落地啊！

她決定自己做實驗，到處裝空氣取樣器，結果在很多照理說不該發現感冒病毒的地方找到感冒病毒。除非感冒是空氣傳染，不然不會有這樣的結果。

在2011年，這應該是呼吸道疾病的方面的大新聞。但醫學期刊沒有人要收她的論文。即使她再多做實驗，增加了鐵證如山，也只有一個小期刊《The Journal of the Royal Society Interface》讓她發表。在學界，氣膠 (aerosols) 是物理和工程的領域，病原是醫學的領域，兩者井水不犯河水。Marr 偏偏就是極少數兩者兼通的學者。她一直覺得5微米這個數字有問題，如果她能找出來源，並且證明這個來源有問題，那就能試著說服別人去改變。可是所有的醫學教科書都只列出這個數字，而沒有像研究論文一樣註明引用來源。也就是說這件事年代太久，已不可考了。

Marr 決定先放下這件事，專心其他的研究，直到2019年十二月，香港大學李玉國教授的一篇論文出現在她桌上。

李玉國在2003年以研究SARS而出名。他當時在香港一棟公寓大樓的調查就顯示了冠狀病毒經由空氣傳染的證據，但他一樣面對了要說服衛生官員的挑戰。最後，他以漂亮的數學模型和電腦模擬，證明了咳嗽和打噴嚏噴出來的顆粒太少，無法對眼口鼻這麼小面積的目標造成這麼高的傳染率。

期刊請 Marr 審這篇論文。她很小心地檢查完之後，在2020年1月22日，她激動地寫下：這篇論文極為重要。它挑戰了現有的傳染病教條中飛沬和氣膠傳染的模式。

幾個小時後，武漢封城。

隨著一個又一個的國家進行封城，WHO和CDC仍然告訴大家：洗手、消毒、保持社交距離。完全沒提到口罩，也沒指出換氣不良的室內環境可能帶來的危險。

4月3日那場視訊會議之後幾天，Marr 收到了 Jose-Luis Jimenez 寄來的 email。他是科羅拉多州立大學的化學教授，專研大氣化學。他對6呎社交距離這件事特別感到困惑。就他所知，社交距離這個規範好像是來自1930-40年代的一些研究，但那時的論文作者好像也提到空氣傳染的可能性，似乎有點矛盾。

Marr 告訴 Jimenez 她的問題是5微米這件事。6呎和5微米差了三十六萬倍，但似乎是來自同一個錯誤。這個大魔王開始現形了，但是它是從哪裡來的呢？這些科學家們現在束手無策，需要一個歷史學家來幫忙。印地安那瓊斯在家嗎？

Marr 有一位 Virginia Tech 的同事 Tom Ewing 專精於麻疹和肺結核的歷史。Ewing 找了一個研究生(！！！對，研究生是大學裡面最重要的貢獻者！！！)，正好是做這種 "文獻證據研究" 的。(聽過這個領域嗎？？？) Marr 在4/13給 Jimenez 的 email 中寫道：我們會找到一座紙牌屋。(意思是說抽掉底下一張，它就會全部垮下來。)

這位研究生的名字是 Katie Randall。她的博士論文正受到 Covid-19 的嚴重打擊，因為她需要做大量的面談，而現在都不能做了。所以她和教授商量之後決定整個學期就專心做整理的工作。現在 Ewing 的 email 來了，告訴她 Marr 碰到的問題和目前找到的資料，"看來就像一個考古場域，找到了一堆碎片，可能組得出一個茶壺"，她接受了這個挑戰。

Randall 的專業領域叫做「引用文獻追蹤」(citation tracking)。這就像《犯罪現場》這部戲一樣，只不過線索不是血跡和毛髮，而是古老的論文和報導。李玉國的論文中有找到幾十年前WHO和CDC發佈的防疫規範，其中就有5微米這件事。Randall 從這裡繼續追查下去，但找不到任何新的線索。

她換了一個方向下手：大家都知道肺結核是空氣傳染的，所以她用肺結核和5微米這兩個關鍵字下去CDC的文獻庫裡面找。這不是件容易的事，因為裡面沒有 Google (《恰似你的溫柔》音樂響起...)。她找到的最早一篇關於肺結核防疫的文章，而又有提到顆粒大小的，裡面引用了一本絶版書《Airborne Contagion and Air Hygiene: An Ecological Study of Droplet Infections》，是哈佛的一位工程師 William Firth Wells 在1955年寫的。

她本來可以從館際合作去借這本書的，但在疫情籠罩之下沒有人在大學圖書館裡上班，她只好自力救濟，在網路上的一個書商那裡找到了一本，要價500美金。這對一個沒有研究計畫可以核銷的研究生來說是滿大的負擔。幸好最後有人在密西根大學找到了數位化的電子檔。

在 Wells 這本厚達423頁的書中，Randall 看到了一位在學術生涯盡頭，一股腦要把畢生所學吐盡的老者。她開始往回找，包括 Jimenez 提到的部分。1934年，Wells 和醫生太太 Mildred Weeks Wells 分析了空氣樣本，畫出呼吸顆粒被重力和蒸發飄浮力拉扯之下行進的曲線。由他們的計算可以推出各種大小的顆粒離開口鼻之後多久會落到地面。Randall 看到這條曲線楞住了：他們的界限是100微米，不是5微米。

Randall 努力地繼續挖掘。這本書超長的，她還有論文要寫，還要帶著活潑的六歲女兒上幼兒園遠程教學，所以常常都是夜深人靜，全家都上床了之後，她才能回來寫下當天的研究進度。

有天晚上她讀到了 Wells 在1940年代的實驗。他在學校裝了紫外線消毒燈之後，得麻疹的學生人數大為減少。他的結論是麻疹病毒應該是空氣傳染的。可是 Randall 知道麻疹是在又過了差不多二十年後才被承認是空氣傳染的，怎麼回事？這麼重大、人命關天的事為什麼被延誤了這麼久？

醫界的氛圍中，很重要一件事是瞭解為何有些話會被聽進去，而其他的被忽視。時序進入夏天，Randall 開始調查當年 Wells 的同儕是如何看待他的。有沒有像柯文哲在台大的那種處境？於是她發現了 Alexander Langmuir，非常有影響力的一位醫學專家，在新成立的CDC擔任流行病學主任。在那個時代，他們從小受的教育極度注重個人衛生，洗手就像呼吸一樣的必要。他看到 Wells 的空氣傳染觀點覺得就像退化到中世紀的「瘴氣」理論一樣，有趣但沒什麼用。

但同時 Langmuir 也要面對日漸嚴重的生物戰威脅。他擔心敵人會在美國的各大城市遍撒空氣傳染的病原體。在韓戰開始之後不久，1951年三月，Langmuir 發表了一篇報告，裡頭一方面貶低了 Wells 對空氣傳染的信念，但又讚揚 Wells 的研究為瞭解空氣傳染的機制奠定了基礎。

這下有趣了。Randall 想著，繼續看下去。

這份報告裡，Langmuir 引用了一些1940年代對廠礦職業傷害的研究，顯示鼻喉黏膜對5微米以上的粒子過濾能力非常好，但更小的粒子就會飄進去造成傷害。如果有人想要製造病原武器的話，就要製成可氣膠化的液體，然後粒子直徑要小於5微米。

越來越有趣了。

幾天後 Randall 再回去讀 Wells 的書，她發現他也注意到了同一批研究，而且決定做一些實驗來調查粒子大小與自然界呼吸道疾病的關連。他用了肺結核菌。這種菌很強壯，而且可以做成氣膠。當它進入肺部的時候，會形成一個病灶。他給兩組兔子同樣劑量的細菌，但一組是用小於5微米的氣膠，另一組用大於於5微米的。吸入細粒氣膠的兔子生病了，而解剖結果也發現了結核病灶。但吸入粗粒氣膠的兔子依然一尾活兔，健康得很。

好一陣子，Randall 這樣來來往往地在文件中穿梭於 Wells 和 Langmuir 兩個人的時代。等她看到 Langmuir 晚期的研究，她發現他的語氣改變了。他在1980年代晚期所寫的文章中承認他對空氣傳染的認知是錯的。空氣傳染的確存在。

Wells 最後所做的實驗改變了 Langmuir 的想法。Wells 和同事在 Baltimore 榮民醫院把肺結核病房的空氣抽到頂樓的實驗室放了150隻天竺鼠的籠子裡。每個月都會有幾隻天竺鼠得到肺結核。但當局仍然懷疑，認為他們沒有對照組。於是 Wells 團隊又加了150隻，但這組的空氣經過紫外線消毒。對照組的天竺鼠都沒有生病。

再大的官也沒有學問大到能否認這如山鐵證。人類疾病的確可以經由空氣傳染。

這個重大突破在1962年發表，第二年九月 Wells 就過世了。一個月之後 Langmuir 在一場醫學界的演講中歸功於這位工程師，感謝他提點了醫界對肺結核防治努力的不足之處。而在這場演講中，他強調了肺結核病原顆粒是小於5微米的。

蛤？？？

神奇的「5微米」數字終於出現了。

Randall 回去找到前面提到那份幾十年前WHO和CDC發佈的防疫規範。裡面有講到肺結核菌的一個特點：它只會攻擊肺部深處特定的一些細胞，所以要把5微米以下的粒子吸進肺部深處才會染病，而大一點的顆粒被鼻喉黏膜過濾下來就沒事了。但大部分其他的病原體沒那麼挑嘴，它們會順著呼吸道下來一路玩到掛，隨便落在哪一點都可以讓你生病。

她現在也只能猜測：在 Wells 過世之後，CDC內部的專家整併了他的研究，把5微米這個數字抽離了肺結核的脈絡，而定義成為空氣傳染的必要條件。Wells 的100微米界限被遺忘了。Randall 認為「什麼東西可以吸得進去」、「什麼東西可以停留在空中」、「什麼東西可以傳染致病"」這三個性質，被去脈絡地合併到了「小於5微米」這個簡單的是非題。經由師徒相傳的背誦，變成了深植人心的醫學教條。她試著向CDC查證，但都沒有人回答她。

在六月份的團隊視訊會議裡，Randall 提出了她的發現。Marr 簡直不敢相信：就這樣？5微米是這樣來的？多年來的謎團終於解開。但找到問題關鍵是一回事，想要把這個錯誤從幾十年來建立的公衛教條中更正過來，得去說服世界上權力最大的兩個衛生組織他們不但錯了，而且錯誤的後果非常急迫又嚴重。

在 Randall 潛心研究的同時，團隊其他的成員也沒閒著，準備了一場公開的遊說活動。Marr 和 Jimenez 在七月份發表了一封公開信給包括WHO在內的公衛當局。這封信除了他們之外一共還有237位科學家和醫師簽署。他們提出警告：如果沒有普遍要求戴口罩以及加強通風，那麼光憑篩檢、疫調和社交距離是擋不住 SARS-CoV-2 病毒的。

這封信立刻上了頭條，而且遇到了強烈的反擊。公衛大師們紛紛跳出來護航WHO，引起了推特大戰。George Mason 大學的生物防護學教授 Saskia Popescu，也是有名的流行病學家，表示他願意承認 Covid 是可以由吸入氣膠而傳染的，但只有在距離很近的時候。她堅持說在公衛界「空氣傳染」這個詞不是可以隨便用的，因為它會改變所有的處置方式。

幾天後WHO發佈了更新的報告，承認「不能排除氣膠傳染的可能性，尤其是在通風不良的場所」，但還是堅持以3-6呎的社交距離為主要的防疫手段，只有在室內無法保持距離的時候才需要戴口罩。Jimenez 簡直快氣瘋了，他在推特上寫道：「這就是假資訊，讓人們不知道要保護自己。因為CDC和WHO淡化了氣膠的危險性，我們看到了至少50件報導說學校和辦公室禁止自備HEPA高效空氣淨化器。」

在 Jimenez 打社群媒體戰的時候，Marr 在幕後準備喚起大眾覺醒，改變過去對氣膠的誤解。她找上了加州大學聖地牙哥分校的大氣化學家 Kimberly Prather。Prather跟CDC還有白宮的 Covid 工作小組都很熟，可以直達天聽。七月份她們送了一份簡報給 Anthony Fauci，美國國家過敏和傳染病研究所所長。簡報裡有一份5微米粒子的軌跡圖，顯示出它從一個人的口鼻吐出來之後，可以飄出不止6呎才落地，事實上可以飄到幾百呎之外。幾個星期之後 Fausi 在哈佛醫學院的一場演講之中承認5微米這個界限是錯的，而且是多年來從頭就一直錯到底。

但是飛沬傳染理論還是主流。十月初 Marr 和一群科學家及醫師在 Science 期刊上發表了一封公開信，懇求學界對傳染病原顆粒的移動方式達成共識，就從丟掉5微米這個歷史包袱開始，這樣才能提供給大眾清楚和有效的防疫建議。同一天，CDC更新了防疫規範，承認 SARS-CoV-2 可以由長期飄浮的氣膠傳染。但CDC並沒有加強宣傳這一點。

到了冬天，WHO也開始談氣膠了。十二月一日，WHO終於建議在疫區室內要戴口罩。在一場訪談之中，WHO的 Maria Van Kerkhove 說這個改變表示了WHO只要看到科學證據就會願意調整他們的規範。而且WHO從一開始就有注意到空氣傳染，首先是在醫院，然後在餐廳和酒吧等場所。「我們一直鼓勵加強通風，就是因為這個病毒有可以是經由空氣傳染的。」Van Kerkhove 說。但她承認因為在醫學界空氣傳染這個術語有特別的意義，所以他們一直避免使用這個詞，而是用其他的方式來說明什麼樣的場合會有最大的風險。當被問到這種模糊的表達方式是否損及了防疫的規畫，甚至人命？她說沒有，「大家都知道要怎麼保護自己。」

但她也承認飛沬傳染對空氣傳染的二分法需要檢討了。WHO會在2021年正式重新定義疾病傳染的途徑。

對李玉國來說，這代表了一線希望。他說「我們常常是從悲劇中學習」。空氣傳染比以前想得更複雜，但又不那麼可怕了。SARS-CoV-2 就像很多呼吸道疾病一樣，是空氣傳染的，但又不像麻疹那麼嚴重，傳染率高達90%。目前證據顯示長距離，或是在通風良好的場所傳染的案例並不多。這個病毒最有效的傳播方式還是在近距離內，所以才會被認為是標準的飛沬傳染。

對大部分的呼吸道疾病來說，搞不清楚傳染途徑並不是重大災難，但也不是沒有付出過代價。流感每年傳染百千萬人，全球死亡人數在30到65萬之間。流行病學家預測未來幾年的流行季節會更嚴重。李玉國希望藉由這次 Covid 的教訓，會讓空氣清淨成為結束這次疫情的重要措施，更進一步成為未來防疫的重點。

要知道未來，就先看看李玉國的教室和 Marr 的健身房。李玉國在疫情一開始的時候，就說服了香港大學把防疫預算花在改良建築物裡和交通車上的通風設備，而不是像普篩這種傳統的想法。Marr 和健身房的主人坐下來檢視了建築和空調藍圖，計算了空氣流通率，把健身器材重新佈置在室外或門邊。至今這個健身房沒有人染上 Covid，而香港大學三萬個學生之中也只有23個確診。當然，可能因為 Marr 的健身房沒多大，而香港人在2003年SARS之後也早已認定這是空氣傳染而加以預防。但這兩位的措施可能都大大降低了他們染疫的機率。畢竟，這就是公共衛生規範的目標：把大眾引向安全的方向。

今年四月30日，WHO悄悄地更新了它的網頁，在冠狀病毒傳播途徑之下的說明，除了飛沬之外加上了也可以經由氣膠傳染。紐約時報記者 Zeynep Tufekci 在一篇報導中說 [2]：「這可能是這場瘟疫中最重要的新聞，但沒有記者會，沒有發表會，沒有人注意。」

但 Marr 就是「沒有人」，她注意到了。這個時機不是巧合，是因為她、李玉國以及另兩位科學家剛在最有影響力的《英國醫學期刊》發表了一篇社論 [3]，標題是《 Covid-19 has redefined airborne transmission 》(《Covid-19 重新定義了空氣傳染》)。總算，這次她不用投稿，是編輯主動找上門來。她的團隊也在SSRN上發表了這次文獻考古的結果。[4]

一個星期之後，CDC悄悄地跟進，把氣膠列為 Covid-19 最主要的傳染途徑。同樣靜悄悄，但 Marr 也注意到了。那天晚上她去體操課接女兒回家的路上，忙完了一天的工作之後，終於能靜下心在獨處的環境中思考。等著紅燈，她忽然大哭了起來。不是小小的啜泣，而是無休無止的熱淚，累極而泣、喜極而泣。終於，她想：你們終於搞清楚了，我們終於讓你們搞清楚了。

紅燈變綠，她擦乾眼淚繼續前進。今天還沒到可以閒下來回憶的時刻，現在要先去接孩子回家吃晚飯。生活，正等著要回到正常。

[1] https://www.wired.com/author/megan-molteni/

[2] https://www.nytimes.com/.../coronavirus-airborne...

[3] https://www.bmj.com/content/bmj/373/bmj.n913.full.pdf

[4] https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3829873