作者侯立安肖像畫。 張武昌繪

侯立安(右三)在陜西西安裝備試驗(yàn)現(xiàn)場與青年學(xué)者交流。(二〇一二年)

侯立安在斐濟(jì)考察菌草生長情況，探索菌草生態(tài)修復(fù)土壤地下水技術(shù)方略。(2018年)

2020年3月2日，習(xí)近平總書記在北京考察時強(qiáng)調(diào)，協(xié)同推進(jìn)新冠肺炎防控科研攻關(guān)，為打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)提供科技支撐。科技攻關(guān)要堅持問題導(dǎo)向，本著最緊急、最緊迫的問題去，科學(xué)技術(shù)是人類同疾病較量的最強(qiáng)有力武器，人類戰(zhàn)勝大災(zāi)大疫離不開科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。

新冠疫情持續(xù)在世界各國肆虐，截至2022年6月9日，全球共累計超過5.3億新冠肺炎確診病例，累計死亡人數(shù)超過630萬。2022年，新冠肺炎疫情仍復(fù)雜多變、不斷出現(xiàn)的病毒變異株給疫情防控帶來新的挑戰(zhàn)。中國的科技工作者迎難而上，創(chuàng)造出一批抗疫科技成果，為世界疫情防控貢獻(xiàn)出“中國力量”。

科學(xué)家寄語

為防控新冠疫情提供強(qiáng)大的科技武器是科技工作者的光榮使命。兩年多來，我們科研團(tuán)隊集智攻關(guān)，研發(fā)出一系列新技術(shù)、新裝備并得到廣泛應(yīng)用，積累的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)為國際同行所借鑒。

讓我們精誠團(tuán)結(jié)、努力奮斗，取得更加豐碩的科技創(chuàng)新成果，為新冠疫情防控作出更大貢獻(xiàn)。

——侯立安

2022年7月8日

科學(xué)預(yù)判氣溶膠傳播風(fēng)險

牽頭編寫疫情防控指南

疫情伊始，呼吸道飛沫和密切接觸被認(rèn)為是新冠病毒的主要傳播途徑。我們團(tuán)隊預(yù)判了新冠病毒存在氣溶膠傳播風(fēng)險。2020年3月，我們在《中國科學(xué)報》撰文，呼吁要防控新冠病毒氣溶膠傳播，加強(qiáng)室內(nèi)空氣凈化消毒。

2020年7月，世衛(wèi)組織把空氣傳播列入新冠病毒傳播方式。國家衛(wèi)健委相繼發(fā)布了系列《新型冠狀病毒肺炎診療方案》，明確了新冠肺炎傳播途徑主要為飛沫傳播、接觸傳播和氣溶膠傳播，而三種傳播途徑中有兩項(xiàng)與空氣密切相關(guān)。

現(xiàn)代人有70%以上的時間在室內(nèi)環(huán)境中度過，疫情突發(fā)，室內(nèi)更是成為絕大多數(shù)人全天候生活和工作的空間。室內(nèi)空間空氣流通有限，人員活動密集，病毒氣溶膠容易存活并富集，存在病原微生物傳播的風(fēng)險。因此，堅決做好公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境常態(tài)化疫情防控，做好特殊時期室內(nèi)空氣應(yīng)急凈化戰(zhàn)略部署，最大限度降低感染發(fā)生風(fēng)險，至關(guān)重要。

疫情暴發(fā)期間，針對抑制室內(nèi)空氣致病微生物傳播、保障室內(nèi)空氣安全與健康的新需求，由中國工程院、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部組織，我們團(tuán)隊牽頭編寫了《公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境防疫設(shè)計與安全保障指南(試行)》。2020年5月19日，該指南由住建部頒布實(shí)施。這是我國首部針對公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境防疫制定的全國性的應(yīng)急設(shè)計與管理指南，包括室內(nèi)空氣環(huán)境防疫設(shè)計、疫情期間空氣環(huán)境防疫應(yīng)急技術(shù)措施等五大部分。

編制過程中，團(tuán)隊成員在隔離狀態(tài)下緊急進(jìn)行了廣泛深入的資料查詢和調(diào)研，總結(jié)了新冠病毒防控實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，研究制定了公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境防疫設(shè)計及應(yīng)急技術(shù)措施，為有效保障重大疫情期間公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境安全，減少呼吸道傳染病在疫情期間的傳播風(fēng)險，提高疫情防控的科學(xué)性和有效性，為確保人民群眾的生命安全提供了技術(shù)指導(dǎo)。

該指南已被翻譯成英語、瑞典語、德語，在瑞典能源署及瑞典供熱通風(fēng)空調(diào)協(xié)會、瑞典學(xué)術(shù)期刊等作了專題介紹，為世界抗擊新冠肺炎疫情、及時采取有效措施保障公共及居住建筑室內(nèi)空氣環(huán)境防疫安全貢獻(xiàn)了“中國力量”。

創(chuàng)新空氣凈化消殺技術(shù)與裝備

解決醫(yī)院機(jī)場疫情防控難題

疫區(qū)新冠病毒的傳播特征決定了阻斷室內(nèi)空氣污染與傳播是重中之重。如何從通風(fēng)氣流組織角度改善醫(yī)護(hù)人員的工作條件，加強(qiáng)醫(yī)護(hù)人員職業(yè)暴露的防護(hù)設(shè)施建設(shè)，最大程度地避免醫(yī)護(hù)人員感染已成為國際上普遍受關(guān)注和迫切需要解決的問題。

面對來勢洶洶的疫情，為了保護(hù)第一線醫(yī)療工作人員生命安全以及避免疫區(qū)交叉感染，我們迎難而上，攻堅克難，開展了病區(qū)空氣凈化和消殺技術(shù)緊急科研攻關(guān)。我們團(tuán)隊依據(jù)多年的研究與工程實(shí)踐，組織了團(tuán)隊先進(jìn)貼附通風(fēng)技術(shù)、高效殺菌功能材料、污染物控制設(shè)備與空氣凈化裝置等特色方向協(xié)同攻關(guān)，將已成熟應(yīng)用、具有國際領(lǐng)先的前沿技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新性研究和綜合集成，提出主要由智能新風(fēng)凈化、室內(nèi)凈化、室內(nèi)消毒、石墨烯量子點(diǎn)環(huán)境功能材料和排風(fēng)處理系統(tǒng)全流程“五位一體”的空氣凈化技術(shù)。該技術(shù)是兼具PM2.5凈化、病原微生物消殺以及有機(jī)污染物消除等多重功效的“新一代建筑室內(nèi)空氣安全保障新技術(shù)”，形成的病原微生物防控病區(qū)空氣定向傳輸裝置及空氣凈化消毒系統(tǒng)已獲國家發(fā)明專利(主要發(fā)明人除筆者外還有李安桂、吳明紅、王博、張林等)。

通過對不同模塊的合理設(shè)置，形成定向清潔空氣帶直接送至人員呼吸區(qū)，解決室內(nèi)有害氣體、病毒無組織擴(kuò)散及污染、人員之間交叉感染等問題。使用時可通過不同凈化模塊之間的靈活組合適用不同應(yīng)用場景，可在極短時間內(nèi)以常見裝備、低成本將民房改造為具有負(fù)壓和消毒功能的病房，協(xié)同效應(yīng)明顯，經(jīng)權(quán)威部門檢測對氣溶膠凈化率可達(dá)99.9996%，能有效阻斷病原體氣溶膠載體的傳播，解決病區(qū)容量不足等問題，實(shí)現(xiàn)疫區(qū)醫(yī)院空氣中致病微生物的全時段徹底消殺，并對呼吸傳染性疾病、病原微生物的凈化、阻斷起到通用性指導(dǎo)意義，對國內(nèi)、外疫情期間疫區(qū)病房和人居空間空氣環(huán)境安全保障具有重要價值。

在防控病毒傳播的重點(diǎn)場所中，作為遠(yuǎn)程交通、貨物運(yùn)輸主要集中點(diǎn)的機(jī)場屢屢成為疫情暴發(fā)的“突破口”。自2019年底以來，石家莊、深圳、南京、廣州等城市的機(jī)場先后成為疫情傳播的重點(diǎn)場所。2021年12月，西安出現(xiàn)了國際機(jī)場PK854航班境外輸入疫情。流行病學(xué)調(diào)查溯源證實(shí)，該疫情是由西安國際機(jī)場境外輸入的新冠病毒感染者傳染機(jī)場人員引起，再次把機(jī)場疫情防控推向風(fēng)口浪尖。由于機(jī)場高大空間復(fù)雜的風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式以及人流運(yùn)動特點(diǎn)等，如何實(shí)現(xiàn)機(jī)場科學(xué)通風(fēng)，有效控制致病微生物的空氣傳播，守護(hù)人民健康，成為了一道“攔路虎”。

西安疫情發(fā)生后，受陜西省政府派遣，我們團(tuán)隊的李安桂教授等迅速奔赴西安咸陽國際機(jī)場一線，全面開展了西安咸陽國際機(jī)場新冠病毒肺炎傳播及通風(fēng)狀況現(xiàn)場測試調(diào)查，對國際指廊及北連接樓空氣流動路徑進(jìn)行了模型化可視化試驗(yàn)及大樣本計算機(jī)模擬，通過對機(jī)場新冠病毒的空氣傳播途徑解析、傳染概率及室內(nèi)空氣動力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)，氣溶膠存在回流國際指廊二樓、三樓的可能性，查明了E區(qū)一樓扶梯井的“拔風(fēng)效應(yīng)”，空氣通過T2-T3扶梯井頂部孔板與三樓連通，旅客傳染概率較大，達(dá)到1.65%?；谘芯浚岢隽讼到y(tǒng)的機(jī)場疫情防控能力提升策略與技術(shù)方案，指導(dǎo)機(jī)場疫情防控。疫情期間，咸陽國際機(jī)場航站樓新風(fēng)及排風(fēng)系統(tǒng)宜保持每天24小時全天候運(yùn)行，應(yīng)保障通風(fēng)氣流路徑為從新冠傳播低風(fēng)險區(qū)流向高風(fēng)險區(qū)(國際到達(dá)區(qū))，降低病毒氣溶膠交叉?zhèn)鞑サ娘L(fēng)險，為機(jī)場高效防疫提供了科學(xué)指導(dǎo)，體現(xiàn)出了“國家需求就是對我們的工作要求”的情懷與擔(dān)當(dāng)。

實(shí)現(xiàn)低溫冷鏈全鏈條防控

為病毒防控提供中國智慧

2020年4月，我國本土疫情阻斷傳播之后，各地陸續(xù)發(fā)生多起進(jìn)口冷鏈引起的輸入型本土疫情。2021年11月，遼寧大連出現(xiàn)了第三次進(jìn)口冷鏈產(chǎn)品引發(fā)的疫情，再次為各地新冠疫情防控發(fā)出警示，國際冷鏈物流仍是疫情防控的重點(diǎn)。大量研究表明，病毒可以黏附在食品或包裝表面，通過在冷鏈運(yùn)輸所提供的較低溫度下，以間接接觸的方式進(jìn)入市場，進(jìn)而導(dǎo)致新的感染和傳播。統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)表明， 涉疫的進(jìn)口冷鏈產(chǎn)品中， 病毒大多僅存在外包裝表面或者食品表面，并未發(fā)現(xiàn)食品本身存在病毒或者因直接食用進(jìn)口冷鏈?zhǔn)称范鸶腥镜陌咐?。所以，感染事件極大可能是發(fā)生在低溫冷鏈?zhǔn)称返牧魍ōh(huán)節(jié)， 如卸貨、搬運(yùn)等操作過程。一些研究和模型也表明，眾多呼吸道病毒的重要傳播途徑往往涉及與污染表面的間接接觸傳播。

基于此現(xiàn)狀，我們團(tuán)隊針對在進(jìn)口冷鏈環(huán)節(jié)阻斷新冠病毒傳播風(fēng)險問題，提出整合優(yōu)化現(xiàn)有消毒技術(shù)并在冷鏈環(huán)節(jié)開展針對性的示范測試與應(yīng)用，構(gòu)建進(jìn)口冷鏈貨物、冷庫空氣環(huán)境、工作人員的三個層級防護(hù)，實(shí)現(xiàn)對冷鏈過程的全鏈條病毒防控；倡導(dǎo)進(jìn)一步規(guī)范冷鏈環(huán)節(jié)消毒方法并開展消毒效果評價，開展科學(xué)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的消毒方法和效果評價體系以及對參與冷鏈環(huán)節(jié)消毒作業(yè)的工作人員開展專業(yè)規(guī)范培訓(xùn)；探究冷鏈環(huán)節(jié)新冠病毒的傳播途徑并進(jìn)行風(fēng)險評估，進(jìn)一步開展新冠病毒在冷鏈環(huán)境中的傳播規(guī)律、擴(kuò)散機(jī)理研究，評價新冠病毒在冷鏈環(huán)節(jié)中的傳播風(fēng)險，為更深入地完善相應(yīng)的新冠疫情防控策略提供理論支撐。團(tuán)隊積極建言獻(xiàn)策，為解決冷鏈物流導(dǎo)致病毒傳播的世界性難題提供“中國智慧”。

我們要繼續(xù)堅持問題導(dǎo)向，沖鋒抗疫一線，充分運(yùn)用科技手段做好疫情防控各環(huán)節(jié)的科研攻關(guān)工作，聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，破解室內(nèi)空氣疫情防控的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，為打贏疫情防控人民戰(zhàn)爭、總體戰(zhàn)、阻擊戰(zhàn)提供強(qiáng)大科技支撐，以創(chuàng)新守護(hù)人民健康。

(作者為中國工程院院士，長期致力于環(huán)境工程領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程設(shè)計工作。)

中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心、科學(xué)出版社與本報合作推出

責(zé)編：柯欣