物理问题变成政治化问题的情况并不多见，但在当前的冠状病毒大流行期间，当涉及到戴口罩的科学时，确实发生了这种情况。病毒是微小的微粒；如果你被感染，它们就存在于你的体内。

图注：一个自制的双层口罩展示了当佩戴者在咳嗽开始后0.2秒、0.47秒和1.68秒的时间内咳嗽时微粒是如何逃逸的。这种特殊的口罩将水雾的最大平均移动距离从2.4米减少到6.35厘米。每次你呼气、说话、唱歌、打喷嚏、咳嗽或其他呼气时，这些微粒会随着离开你身体的微小水雾一起逸出。口罩起到了屏障的作用，捕捉了其中的一小部分，同时减缓了其余通过口罩的水雾运动。但是它们有多有效，背后有什么科学依据呢？

图注：乔纳斯·格雷，就像所有在天气寒冷时呼出的温血生物一样，他从呼出的气体中看到了水蒸气形成的云雾。戴上口罩或其他面罩，云层的传播距离将大大缩短。让我们从一个非常简单的实验开始，如果我们经历过寒冷的天气，我们都会做这个实验：当你呼气的时候看到你自己的呼出的气体。你呼出气体来自你的身体内部，那里接近你自己的核心温度：37°C（98.6°F）。你的呼吸中含有多种气体，主要是氮、氧、二氧化碳和水蒸气。

最后一个非常重要，有两个原因。首先，当你在寒冷中呼气时，呼出的气体开始与环境接触，使它们迅速冷却。当水蒸气冷却到某个临界值（露点）以下时，它会从气相转变为液态，这就是你看到雾气。但第二个原因对于理解病毒的传播至关重要：微小水滴使病毒颗粒能够从一个人传播到另一个人。

图注：当一个人打喷嚏时，唾液滴会以一个巨大的锥形阵列喷出。这张年的照片生动地说明了细菌是如何在打喷嚏时从未遮住的嘴传播的。要进入下一步，我们必须了解一点生物学知识。你的身体对潜在的感染性病原体有防御能力，而且这些防御作用一直都在。每一个与你身体接触的病毒粒子都试图进入你的身体，在那里它只有一个目标：劫持你的一个细胞并利用它自我繁殖。如果病毒在这方面取得成功，你的身体将产生一种免疫反应来对抗它。此时，你被感染了，你的免疫系统正在为你的生命而战。

但是，即使是一个病毒粒子进入你体内也有可能发生感染，这确实令人难以置信。虽然这并非完全不可能，但你感染像SARS-CoV-2这样的病毒的风险，取决于你的总暴露量：你在一段时间内接触到的病毒粒子的数量。这就是为什么物理距离、户外活动、洗手、不触摸你的脸（特别是你的眼睛，鼻子，嘴和耳朵）是如此有效的干预措施：它们减少你接触病毒。

图注：戴口罩和身体疏远相结合，特别是在限制与他人接触到室外环境的情况下，从而大大降低传播COVID-19等疾病的风险。这也是戴口罩背后的想法。戴口罩的全部目的是减少你可能传染给他人或从他人那里接收的病毒载量。领先的科学理论是，当我们咳嗽、打喷嚏、唱歌、说话等时产生的液滴，是这种新型冠状病毒在人与人之间传播的最主要方式。目前正在研究是否其他机制，如气溶胶颗粒，也可以传播病毒。

尽管世界卫生组织（WorldHealthOrganization）已经声明这些液滴的传播距离可达1米，但所有的研究都支持这种说法，即液滴传播的距离远不止这些。麻省理工学院的研究人员发现，被感染个体排出的飞沫可以传播到8米（26英尺）的地方，而对COVID-19传播的最大荟萃分析发现，将彼此间身体距离每增加1米，就会显著降低感染率。

图注：强烈建议保持2米或2米以上的身体距离，以减少我们与彼此的病毒载量的接触，但如果不戴口罩，效果就差得多。理想的口罩情况是，如果你能在你的嘴和鼻子上放置一些非常有效的东西，它可以%地阻挡飞沫，%的病毒颗粒，但仍然可以让氧气、二氧化碳和氮气等气体与外界自由交换。当然，这是不现实的；液滴大小不一，速度范围也很大；只要你的口罩不是密封的，其中一些水滴就能通过。

N95口罩是医疗行业的标准：一次性使用，可阻挡约95%的潜在感染性颗粒物，包括大的和小的飞沫。（因此得名）它们对维持无菌环境非常有帮助，并被认为能提供足够的呼吸保护。

所有其他的口罩，如布面面具、绷带、甚至外科口罩，都不是。

图注：N95口罩，如图所示，能有效阻止95%的微粒进出口罩，这是一个极高的数值。布面口罩的效果要差得多，但比起没有面具，它仍然能提供相当大的保护。布面口罩对水滴颗粒的阻隔效果千差万别，单层布面口罩（类似T恤面料）阻挡的水滴颗粒不到10%，而紧密编织的棉布可以阻挡多达80%的水滴颗粒。虽然阻隔更多的颗粒会更好，但压倒性的结论是，所有的口罩都能在减少病毒载量方面提供一定程度的保护，任何保护都比完全没有保护要好。

在NIST工作的机械工程师马修·斯泰姆斯（MatthewStaymates）用高速摄影机拍摄了自己咳嗽时戴口罩和不戴口罩的情况，一共测试了26种布面口罩。他的发现得出以下结论：

即使是最简单的面部覆盖物，比如绷带或颈罩，也能阻止咳嗽的大部分时间落在别人身上，鼻子、下巴和脸颊周围的密封面具可以防止咳嗽漏出来，把你的面部覆盖物拉到鼻子下面可以削弱大部分的保护作用，无论是对你自己还是对他人。

图注：一个没有戴口罩的个体做一些简单的呼气（上图）可以将水滴粒子远距离传送，很有可能传播新型SARS-CoV-2冠状病毒。戴口罩（底部）可以显著缩短液滴传播的距离，为其他人以及佩戴者提供一定程度的保护。但可以说，这项研究最重要的发现是：

另一个有趣的观察是，在与戴面部覆盖物人交谈时，气流速度显著降低——考虑到大多数人在公共场合说话应该远远多于咳嗽，这是一件好事。

其他研究更详细地证明了这一点，证明戴口罩有三件重要的事情。

第一，它们减少了病毒喷入环境中的总质量和体积。第二，它们缩短了液滴传播的距离，使物理距离成为更有效的预防措施。第三，由于口罩过滤（尤其是大液滴）和液滴蒸发（对较小的液滴更有效），戴口罩总是比不戴面罩的总液滴质量小。另一项独立的研究表明，一个普通的咳嗽，其雾滴传播的平均距离为2.4米，而在所有情况下，戴上各种口罩会将这一距离缩短一半以上，最好的口罩会将这一距离缩短到仅6.4厘米。

图注：在研究了口罩的所有情况下，所有种类的口罩都会减少液滴传播的平均距离，和减少潜在感染性液滴的总质量。年，进行了一项研究，将布口罩与标准医用口罩进行了比较：这是第一个这样做的随机对照试验。如果您听说过“布口罩会增加感染风险”的说法，那么这就是它所基于的研究，它与医用口罩有关，而不是根本没有口罩。尽管您可以在网上找到许多主张“可能增加感染风险”的观点，但截至年7月9日，尚无任何研究支持这些观点。您必须记住这几个关键点：

戴口罩的时候不要碰它，如果需要，请立即洗手/消毒（尤其是在接触其他表面之前），每次使用后都要清洁口罩。口罩可能增加传播的最大危险是充当病毒载量的“聚集地”，因此不要让口罩外表面接触个人的眼睛、鼻子、嘴或耳朵。

图注：只有当你最初戴上口罩时，你才应该用手指接触它的外表面或内表面。口罩的表面可以容纳大量的病毒颗粒，许多人担心不恰当的面具使用既能提供虚假的安全感，也会导致不卫生的行为。还有另一个危险的神话：患有COVID-19的无症状患者不会将病毒传染给他人。尽管世界卫生组织宣布了这一点，但他们明确表示无症状传播可能很少见，而不是说它不会发生。

此外，世卫组织使用的“无症状”指的是从未出现任何症状迹象的COVID-19感染患者；它明确排除了潜伏期有症状的个体，许多研究发现，潜伏期的症状前个体是导致许多、甚至可能是大多数COVID-19感染的原因。

因为我们目前无法知道谁感染了COVID-19，以及谁有可能将其传播给他人，因此，无论何时离开您的家庭并与其他家庭的人有潜在接触时，戴上口罩是一项强烈建议的公共卫生措施。

图注：小部分不戴口罩的人会增加大量戴口罩者的感染率，这是因为他们携带的病毒量大、可以传播到很远的地方，特别是在聚集在封闭空间的人群。事情是这样的，我们都希望学校在秋天开学。我们都希望孩子们能接受高质量的教育，他们可以更好地接受老师亲自指导。我们希望教师、家长和生活在美国的每个人都能回到自己的职业岗位，而不会让自己和家人处于危险之中。我们不想强迫人们接受一个残酷和不人道的选择：要么把自己和你的孩子置于不安全、可能致命的环境中，要么冒着失去工作、失去家园和生计的风险。

科学存在的部分原因正是为了这种情况。专家们一致认为，在当前的大流行形势下，洗手、身体疏远、外出时戴口罩，以及只出去做一些重要的事情，而不呆在封闭的室内空间，是实现安全社会的最佳途径。科学压倒性地支持这一结论，剩下的就看我们怎么行动了。