打喷嚏的原理3d动画（神奇的喷嚏研究）

山海鵸余 2023-06-21 18:36:39

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►刚打完喷嚏时，较大的唾沫和痰液（绿线）很快下落，而较小的唾沫和痰液形成“云团”（红色），经久不散，甚至可以飘到8米之外。来源：MIT/Bourouiba

音视频地址：mp.weixin.qq/s?__biz=MzIyNDA2NTI4Mg==&mid=507924278&idx=1&sn=e0b728ed53add82a59ef7c5e738ad99b#rd

主播 | 戎昱

制作 | 谢飞跃

撰文 | 廖晴云

责编 | 叶水送

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►时长3分47秒，请Wi-Fi环境观看

本视频已获Nature授权

美国MIT学者莉迪亚·鲍瑞芭（Lydia Bourouiba）是一名数学家、流体力学家，最近她有了一个新称号——“喷嚏女神”。这个称号源于一段打喷嚏的视频——莉迪亚和她的团队用每秒8000帧的高速摄像机记录下打喷嚏的瞬间。她希望借此来研究打喷嚏和咳嗽所产生的飞沫是如何携带病原体寻找下一个宿主。

►慢镜头下的人类喷嚏。来源：Nature Video截图

打喷嚏的原理3d动画（神奇的喷嚏研究）(2)

►慢镜头下的喷嚏以及唾沫飞溅路线。来源：SCI FRI Video截图

莉迪亚的另一实验，是在靠近嘴的地方放大录制打喷嚏的视频。高达8000帧每秒的视频展示了喷出液体逐步分散的过程，这就像是好莱坞制作的慢动作爆破电影片段一样：液体呈薄片状地从口中喷出，然后被气流刺破并形成环状，不断延伸，犹如细丝，最终形成了飞沫。这意味着飞沫的形成可以被环境因素影响，比如湿度和温度。而这也许能解释为什么流感等传染病的爆发具有明显的季节性。

下一步，莉迪亚准备以实际感冒和流感患者为样本，进行病毒在空气中传播机制的研究，并进一步探索不同环境因素对飞沫形成及传播的影响。

莉迪亚的最终目标是建立一个病原体传播方式的数据库，并构建一个数学模型，用于指导阻断传染的方案。比如对于一种已知传播途径的传染病，模型可计算出怎样改变温度和湿度等环境因素，来将传染风险最小化；同时，模型还能用于预测一个人是否是“超级传染源”，是否需要安置于隔离病房中。而对于一种尚不清楚其传播途径的疾病，模型也可以帮助相关部门分辨最危险的环境，比如飞机，从而帮助人们有针对地避开这些环境。

我们期待着莉迪亚早日完善这个模型的设计，这不仅是数学和流体力学在流行病学和公共卫生领域的全新应用，也是对传染病预测和防护更优秀、更全面的指导。

打喷嚏的原理3d动画（神奇的喷嚏研究）(3)