Lina Zeldovich 是一位科学作家和编辑。她曾为《新闻周刊》、《大西洋月刊》、《史密森尼学会》、《奥杜邦》、《自然》、《科学美国人》等杂志撰稿。本文最初发表于 Undark。
甚至在加州因 COVID-19 大流行而封锁之前，加州大学戴维斯分校图书馆馆长 MacKenzie Smith 就已经感到担忧。她负责的约 40 万平方英尺的图书馆空间里堆满了书籍和其他不断易手的物品——这些物品可能有助于传播 SARS-CoV-2，即引起 COVID-19 的冠状病毒。
Smith 和她的同事想知道他们是否应该实施自助结账站、对归还的书籍进行隔离，并加强清洁和消毒工作。“有无数的问题，”她说。而且没有官方指导方针。因此，她与加州大学戴维斯分校研究病毒和其他微生物如何与环境相互作用的进化生物学家 Jonathan Eisen 一起，开始着手制定自己的指导方针，并草拟了对书桌、门把手和书籍等表面进行检测的计划。
与此同时，像亚马逊和史密斯菲尔德食品公司这样的企业巨头正在争先恐后地开发新的安全和检测程序，以应对其设施中的重大疫情爆发，而 Smith 的担忧则与全国范围内管理相对较小空间的人们的担忧如出一辙，包括物业经理、教师、餐馆老板和酒店经营者。
美国疾病控制与预防中心表示，人们可能通过触摸受污染的表面或物体，然后触摸嘴巴、鼻子甚至眼睛来感染 COVID-19，尽管许多专家认为这不是该病原体传播的主要途径。随着越来越多的州和城市解除居家令，越来越多的企业、校园和公共场所重新开放，我们如何才能确保它们没有潜藏着传染性的冠状病毒痕迹呢？
由于缺乏监测公共场所的官方规程，一些学术实验室和私营公司正在研究检测方法——有些仍处于研究阶段，有些已经上市销售，有时价格昂贵。
但科学家们可能专注于病毒如何以及在哪里传播，而经营企业和其他组织的人则希望知道他们管理和使用的空间是否每天都是安全的。这个基本问题没有简单的答案，因为对表面病毒存在的检测远非易事。这些检测方法差异很大；它们可能非常昂贵，需要数天才能获得结果，而且即使有结果，也只能提供有限的有用信息。尽管存在不确定性，一些组织已经开始考虑进行此类检测的可能性——即使只是为了获得安心。
最大的检测障碍在于区分“活”的病毒（可感染人）和病毒降解后留下的遗传物质——病毒 RNA 痕迹（不会使人生病）。虽然科学家确实有工具来区分这两者，但普通店主或餐馆老板无法进行这种程度的分析。“这将是一个巨大的挑战，”纽约大学坦顿工程学院和全球公共卫生学院城市工程与公共卫生研究员 Andrea Silverman 说。“检测到 RNA 并不一定意味着您有传染性病毒。”
病毒可以在表面停留，从咖啡馆的柜台到饮水机再到浴室水槽，冠状病毒也不例外。例如，4 月份发表在《新英格兰医学杂志》上的初步研究表明，活冠状病毒可以在塑料和不锈钢表面存活 72 小时，在纸板上存活 24 小时，在铜上存活 4 小时。同期发表在《柳叶刀》上的研究发现，传染性病毒在手术口罩的外层存活了一周。
为了深入了解冠状病毒的存活时间，两个研究小组都用棉签擦拭了各种表面以收集潜在的颗粒，并在实验室的宿主细胞内培养了病毒。“这是金标准，”Silverman 说——如果病毒能在细胞内繁殖和生长，它们就是传染性的。
但是，培养会感染人类的病毒可能是危险的，并且需要拥有广泛安全设施的实验室——称为生物安全三级实验室——科学家们在那里穿着全身防护服和其他防护装备。这些检测需要训练有素的人员和专门的设备，因此生物安全实验室主要存在于研究机构，普通企业难以接触。“进行 SARS-CoV-2 细胞培养的实验室确实非常繁忙，”Silverman 说，“他们没有能力处理社区的大量样本。”而且，由于其专业性，这类检测对普通企业来说可能也过于昂贵。
为了进行更易获得的检测，大多数人必须退而求其次：检测病毒 RNA 的存在。这需要使用一种称为聚合酶链式反应 (PCR) 的机器，该机器可以复制少量遗传物质，从而更容易进行识别其来源的检测。但由于这种检测无法确定检测区域是否含有传染性病毒，还是仅仅是其无法传播的遗传物质的痕迹，因此这种方法可能导致假阳性，Eisen 说。
“即使你检测到 RNA，也不知道你的病毒在表面是否仍然‘活’着，”Silverman 说。“而这会影响这个环境是否‘安全’。”像 Smith 这样的图书管理员，病毒 RNA 检测无法显示她的书上是否有病毒的传染性痕迹。想要知道他们的餐桌是否对顾客用餐安全来说明了的餐馆老板，也得不到明确的答案。
这并不意味着病毒 RNA 检测毫无用处——它们只是更适合流行病学研究，Eisen 说。例如，这些检测可以显示病毒的传播方式并确定热点地区。
这可能有助于识别超级传播者——即比其他人散播更多病毒的患者，加州大学圣地亚哥分校儿科学教授 Jack Gilbert 说，他研究微生物的传播方式，并一直在对当地医院进行采样，以调查是什么导致了传播。“我们想确定患者的差异——他们在房间里留下了多少 RNA，”他说。
科学家还可以通过分析不同地点的病毒 RNA 来构建冠状病毒的家族树。随着病毒变异成新的菌株，它们的 RNA 也会发生变化，因此科学家可以找到它们在家族树上的位置，并确定某个特定版本的病毒的起源。
甚至可以追踪突变来揭示员工是在工作场所还是在其他地方感染了病毒，Eisen 说。他补充说，他的团队正在医院开始这项工作，“以弄清楚医护人员是在医院还是在社区感染的。”这种细微差别对于一些感染 COVID-19 的员工很重要——当他们在工作中感染时，他们有资格获得工伤赔偿。
但对人们接触的表面进行病毒 RNA 检测还是有一些价值的，Eisen 说。与卫生工作者检测公共海滩是否存在有害细菌类似，一些公共区域可能受益于冠状病毒监测。例如，如果一个办公室厨房上周没有冠状病毒痕迹，而本周突然显示出大量痕迹，那么使用该厨房的人就被感染了。因此，台面痕迹可能提供信息。“你仍然不知道是否有‘活’病毒，”Silverman 说。“但你至少对你的空间里发生的事情有了一定的了解，是否 organismo 被带入了。”
一些学术研究小组和公司已经在检测冠状病毒表面。除了 Eisen 和 Gilbert 领导的研究外，纽约威尔康奈尔医学院的研究人员一直在研究冠状病毒在纽约市地铁系统中的潜在传播。在城市封锁前一周，威尔康奈尔医学院的遗传学家 Christopher Mason 和他的团队对纽约市最繁忙的两个车站——中央车站和时代广场车站的扶手、售票机和地板进行了擦拭。然后，研究人员尝试了几种检测病毒的方法。令人惊讶的是，他们收集的 86 个样本似乎不含活冠状病毒。
但 Mason 的实验可能恰逢地铁管理部门——大都会运输署——进行了大规模的清洁工作，这可能消灭了病毒的痕迹。
尽管病毒 RNA 检测存在不确定性，但一些公司已经为建筑物内的高流量区域提供服务。“一些企业可能有风险管理团队或保险公司要求他们进行检测，”西雅图 Hawk Environmental Services 的所有者 Dan Ventura 说，该公司检测从霉菌、细菌到石棉的各种危害，最近已将冠状病毒添加到列表中。Ventura 说，如果几名员工生病，经理可能会想要彻底清洁设施，然后使用检测来证明没有可检测到的病毒 RNA。其他人可能会在发现以前不存在的 RNA 时加强清洁程序。他补充说，检测“将使这些建筑物能够保持开放、持续运行，并提供第二层保障。”
但检测可能需要几天时间来处理，这可能会使结果无效，Gilbert 说，而那时人们可能已经感染了。“为什么不增加你的清洁程序呢？”他补充道。
为了缩短等待时间，Ventura 提供加急检测——但需要付费。Hawk 会将擦拭套件寄送给客户，然后送往第三方实验室。（Ventura 拒绝透露实验室名称，担心其请求过多而导致处理瓶颈。）每份擦拭样本的价格从 365 美元（4 天出结果）到 605 美元（24 小时出结果）不等——Ventura 说，从“运营责任的角度来看，这些价格是‘负担得起的’。”
需要多少擦拭样本尚不清楚，也没有明确的指导方针。Ventura 说，他让企业自己决定使用多少样本和采样面积的大小。在学术实验室中，适当的擦拭样本数量也各不相同，因为科学家会根据具体的研究目标来定义自己的方法。Silverman 引用了一个非冠状病毒的例子，她的团队使用一个擦拭样本处理大约一平方英尺的表面积，但其他研究人员可能会有不同的做法。“对于咖啡馆来说，这并不完全清楚会如何转换，”她说，但店主仍然需要多个擦拭样本，因为“你不能用一个擦拭样本处理所有表面。”
在大学实验室检测病毒 RNA，特别是大批量检测，成本要低得多。“每份样本的原材料成本可能在 10 美元左右，”Eisen 说。尽管如此，Ventura 说他每天接到来自潜在感兴趣的公司多达 10 个电话。
其他公司正在提供帮助检测冠状病毒的设备，包括布鲁克林的Aanika Biosciences。Aanika 正在开发一种方法，通过用无害的微生物标记产品来追踪和验证公司的供应链，这些微生物可以作为生物条形码。该公司首席科学官、生物学家 Ellen Jorgensen 说，Aanika 使用化学方法和设备来检测微生物 DNA，这些方法和设备也可以用于检测冠状病毒 RNA。
3 月份，Jorgensen 联系了纽约市官员，提议帮助检测建筑物中的冠状病毒。该公司的定价尚未确定，但 Jorgensen 也表示愿意为纽约的学校提供免费检测。到目前为止，市政府只给了她一份表格填写，她也没有收到任何其他消息。“随着时间的推移，我可能会再试一次，”她说。
加州圣克拉拉的生物技术公司 ChaiBio 正在直接向企业销售检测设备，这将消除漫长的等待结果时间。研究实验室使用的传统 PCR 机器可能需要 20 万美元，但 ChaiBio 出售的版本不到 1 万美元。这些机器最初是为食品行业开发的，被酿酒师用来检测会使啤酒变质的细菌。
当 COVID-19 出现时，ChaiBio 开发了一种检测新型冠状病毒的方法。该病毒的入门套装价格为 8,500 美元，包括机器、擦拭样本和其他检测材料。ChaiBio 的首席执行官兼联合创始人 Josh Perfetto 表示，使用 ChaiBio 机器不需要生物学学位，而且耗时不到一小时。与检测病毒整个 RNA 序列的传统 PCR 机器不同，ChaiBio 的机器检测的是仅特定于目标生物体的遗传片段，从而缩短了时间、复杂性和成本。“你将样本放入设备中，结果就会显示在电脑屏幕上，”他说。
但是，像 Gilbert 这样的学者担心，没有受过培训的人会自己进行冠状病毒检测。“这仍然需要一定的专业知识来运行这些测试，包括如何校准机器以及如何处理样本。他还补充说，结果很复杂，可能需要解释——这对于普通人来说可能是一项艰巨的任务。
Gilbert 说，这个过程“不适合办公室职员或在家想擦拭门把手的人”，因为出错的可能性太大。他说，对于重新开放企业和公共区域来说，更安全的方法是简单地保持社交距离、佩戴口罩和手套等防护装备，以及妥善消毒。
至于加州大学戴维斯分校的图书馆，Smith 想知道在校园重新开放后，读者和工作人员是否可以安全地交换书籍，以及她是否需要购买紫外线消毒设备，因为图书馆有堆积如是的精细书籍和其他材料，无法用强力化学品和蒸汽进行消毒。因此，她和 Eisen 正在计划一项试点研究，通过擦拭书籍来确定冠状病毒的衰减速度，他们应该如何对不同类型的封面进行书籍隔离，以及管理员应该多久清洁一次门把手和其他表面。
“在我们弄清楚之前，我们不会重新开放这个空间，”她说。“我们正在开创新的局面。”
