地铁车厢内SARS-CoV-2病毒真实感染风险的量化评估与防控策略研究

这篇研究通过实地测试获取地铁车厢热流体边界条件（CFD建模参数），结合计算流体动力学（CFD）模拟2,449种场景，首次量化了不同拥挤程度（37/57/75人）下SARS-CoV-2通过气溶胶传播的感染风险（基准案例风险1.75%），揭示80%感染发生在1.5米范围内，提出地铁场景2.6米安全社交距离新标准，为未来呼吸道传染病防控提供科学依据。

　　

Highlight
本研究首次通过实测数据与计算流体动力学（CFD）的深度融合，揭示了地铁车厢这个"移动病毒培养皿"中SARS-CoV-2传播的精确风险图谱——就像给无形的病毒画出了一张动态传播地图。

Field tests
我们的科研小队化身"地铁侦探"，带着精密仪器穿梭在香港地铁车厢里，记录下通风系统的"呼吸节奏"（风速1.3m/s±0.2）、乘客分布的"人潮热力图"，甚至捕捉到墙壁温度的微妙变化——这些珍贵数据为后续模拟提供了真实世界的"数字孪生"基础。

Numerical approach
采用经过验证的CFD模型，我们像构建"虚拟病毒实验室"般精确模拟了飞沫的奇幻漂流：从湍流（k-ε模型）到颗粒轨迹（Lagrangian法），每个计算节点都藏着病毒传播的密码。特别设计的"乘客呼吸模拟器"能还原说话、咳嗽等不同排毒模式。

Case setup
研究设置了三档"拥挤度情景剧"：松散派对（37人）、标准早高峰（57人）和沙丁鱼罐头（75人）。通过2,449次模拟实验，我们让"虚拟病毒"在不同剧本中上演了千变万化的传播剧情。

Results
数据揭示惊人规律：

1. "话痨"乘客连续说话26分钟时，感染风险最高达7.1%，相当于每14个邻座就有1人中招
2. 2分钟短途出行堪称"安全窗口期"，风险归零
3. 座位区竟是"高危地带"——因社交距离缩短至0.8米，风险比站立区高2.3倍
4. 病毒传播呈现"洋葱圈效应"：80%感染发生在1.5米内，2.6米外实现绝对防护

Discussion and limitations
虽然模型暂未考虑"摸门把手"等接触传播（fomite route），但气溶胶传播这个"隐形杀手"已足够警示：当前1米社交距离在地铁场景就像"纸糊的盾牌"。研究团队特别提醒，通风系统改造可能成为"游戏规则改变者"。

Conclusions
这项研究为地铁防疫装上了"风险雷达"：2.6米安全距离、差异化座位安排、智能通风调控组成的"防疫三重奏"，或将改写未来呼吸道传染病防控指南。就像给每节车厢配备了隐形的"病毒力场"，让通勤族能更安心地搭乘这座"地下城市动脉"。