Covid-19：环境工程师，科学家们对茎秆有重要作用

导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒如何通过环境传播仍有许多未知。一个主要原因是病毒的行为和特征是高度可变的——一些更容易通过水传播，另一些通过空气传播;一些被脂肪分子包裹，帮助它们避开宿主的免疫系统，而另一些则是“赤裸”的。

斯坦福大学土木与环境工程教授亚历山德里亚·波姆(Alexandria Boehm)和克里斯塔·威金顿(Krista Wigginton)表示，这使得环境工程师和科学家迫切需要合作，找出影响通过表面、空气和粪便传播的病毒和环境特征。斯坦福大学文学系清水客座教授环境工程和密歇根大学的副教授。

Boehm和Wigginton合著了一个最近发表的观点环境科学与技术呼吁采取更广泛、长期和更量化的方法来了解通过环境传播的病毒，如SARS-CoV-2。他们也主要调查人员该项目旨在研究冠状病毒在皮肤和其他材料之间的转移，紫外线和阳光对冠状病毒的影响，以及疾病爆发和疾病之间的联系病毒在废水浓度。

下面，Boehm和Wigginton讨论了知识差距、对安全饮水的潜在影响、有希望的研究途径以及与控制病毒(如SARS-CoV-2)有关的其他问题。

作为环境工程师，您认为我们理解和控制SARS-COV-2等病毒的能力的最大差距是什么？

Boehm:我们还不清楚是什么病毒特征和环境因素控制了病毒在环境中的持久性，例如，在气溶胶和液滴中，在包括皮肤在内的表面上，在水中包括海水中。当一种新的病毒出现并对人类健康我们还没有一个很好的方法来预测它在环境中的表现。

部分问题在历史上是对这种工作有限的资金。国家卫生研究院历史上尚未为环境的病原体提供资金，并在国家科学基金会的这项工作的资金有限。此外，在过去十年中，冠心病病毒和大多数新兴病毒都捕获了世界上的关注，这些病毒是包裹的病毒，这些病毒被包裹在他们从宿主中偷走的脂肪脂质分子的外层。包膜表面上的蛋白质可以帮助这些病毒避免它们感染的生物的免疫系统。非封闭或裸动物的命运有更多的工作，因为粪便中大多数肠道病原体是不结合的病毒样诺病毒和轮状病毒。

是SARS-COV-2等病毒对我们的水源的威胁吗？

Boehm：如果他们在他们的粪便和尿液中排泄，我们通常只担心水中的病毒。大多数包膜病毒在粪便或尿液中没有排出，因此当涉及到我们的水源时，它们通常不在我们的脑海中。越来越多的证据表明SARS-COV-2病毒或至少它们的基因组在粪便中排出。如果感染病毒被排泄，则粪便暴露可能是传输途径。这可能是一个主要的传输路线，但是一个人可能会通过与未经处理的水污染的水互动来暴露粪便物。

Wigginton：我们设计了我们的饮用水处理系统，具有许多治疗障碍，以消除最普遍的病毒和最难以去除的病毒。类似于SARS-COV-2病毒的病毒的研究表明它们易于这些治疗方法。就病毒浓度和持久性而言，这不是一个最坏的情况。

哪些有希望或关键的研究领域可以为我们应对病毒爆发提供信息?

Boehm：如果我们能开发模型以预测新型病毒的环境存活，那将是一个巨大的前进。为此，我们需要机械地理解病毒的不同特征，如尺寸和组成如何影响环境因素 - 例如温度和消毒剂 - 控制其存活率。

也有机会更好地了解人类行为是如何影响病毒传播的。例如，关于病毒如何有效地从一个表面传播到一只手的知识，应该通过人们实际接触的各种表面来了解，反过来，也可以为健康行为干预提供信息，从而实际减少接触。

是你写的。”环境科学工程研究人员应该采取更广泛、长期和更定量的方法来理解通过环境传播的病毒。”你能详细吗?

Wigginton：当存在爆发时，我们倾向于研究病毒非常强烈，但一病毒的结果并不容易推断到五年后出现的其他病毒。如果我们采取了更广泛的方法来研究多种病毒，我们可以更好地了解推动他们的环境命运的特征。

Boehm:我们需要确保对环境中病毒持久性的观察是定量的，这样它们就可以扩展到理解其他情况下的病毒持久性。有时，研究人员对环境中的病毒进行定性观察，但这些观察对他们的研究不具有直接重要性。例如，一些早期关于粪便中SARS-CoV-2的报告只是报告了每个拭子样本中病毒的基因拷贝数，而没有报告拭子上的粪便量。不幸的是，仅凭这些数据还不能推断出废水或粪便中SARS-CoV-2的浓度，许多人出于对风险的担忧，以及对将废水作为流行病学工具的兴趣，都想知道这一点。

来自不同学科的专家如何协作研究努力，以最大化其对公共卫生的价值?

WIGGINTON：环境工程师和科学家大多是在主人之外的病原体。它们在环境样本中检测到病原体，了解他们的环境命运或设计方法，例如水消毒，从环境中取出它们。与此同时，病毒学家正在研究宿主细胞内发生的事情，公共卫生科学家正试图了解人们对病毒的接触以及它如何通过社区传播。

这些领域的研究问题和技术有时非常相似。因此，通过共同努力，我们可以更快地推进方法。跨学科的工作可以导致发现和策略，这是不可能的独立。

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