科学家初次在气溶胶内创建德尔塔新冠变种病毒模型

2021年5月，美国重病操控核心(CDC)正式认可SARS-CoV-2--引发COVID-19的病毒--是空气传递的，这标志着它是通过空气高度传递的。如今，加州大学胜地亚哥分校化学和生物化学老师和捐献主席Rommie Amaro跟美国各地和世界各地的协作同伴一块初次在气溶胶内创建了德尔塔病毒的模型。

这项工作入围了戈登贝尔奖，该奖项由美国计算机协会每年颁布，以表扬高功能计算方面的出色造诣。Amaro引领的队伍去年因对全原子SARS-CoV-2病毒和该病毒的刺突蛋白进行建模以理解其言行方法和加入身体细胞的方法而获取该奖项。

“持续第二年入围戈登贝尔奖，这真是太好了，”Amaro说道，“但不单这样，咱们对这项工作有也许加深咱们对病毒怎样通过气溶胶传递的解读感觉十分高兴。这类牵连也许会变化咱们对待空气传递重病的方法。”

气溶胶是巨大的。一根人类头发的直径约为100微米。飞沫--想想你打喷嚏时从你的嘴巴和鼻子里喷出去的飞沫--大于100微米，并在几秒钟内落到地上。相比之下，气溶胶--仅是通过呼吸和说话构成的--是一切小过100微米的物品，其能够在空气中沉没数小时并进行远距离传递。

大气化学出色主席、气溶胶对场景化学牵连核心(CAICE)主任Kim Prather全面地研发了海雾和陆地气溶胶。几年前，她跟Amaro获得联络，指出这类气溶胶中的含量远远超越了海水。

Prather说道：“过去往往的思想是，陆地气溶胶只含盖盐水。但咱们发掘有少量的陆地生物在外面，含盖蛋白质和病毒。我不单认定Rommie会对研发这个感兴致，况且认定她的工作能够真实有利于辅助咱们更好地理解气溶胶的构成和运动并且空气中的生存。”

Amaro的试验室开启借用Prather在海雾方面的工作开发气溶胶外表的计算机模型。这类模仿为Amaro和她的小组理解通常用来研发气溶胶的试验方式和工具铺平了路途，此外还开发了一个有用的框架来创建、模仿和解析高难的气溶胶模型。

当SARS-CoV-2在2020年初显现时，她开启对该病毒进行建模并能显现出它是怎样通过一类叫做糖衣的糖衣覆盖刺突蛋白来传染宿主细胞的。

气溶胶科学家总是猜疑SARS-CoV-2是通过空气传递的，因而研发气溶胶中的病毒供应了一个用证据来追随这类猜疑的机会。通过借用试验室已然在做的气溶胶工作和试验室还在做的病毒工作，Amaro将两者结合了起来。

“正是这类微小的气溶胶能够走得最远并加入肺部深处，而这也许是毁灭性的，”Amaro说道，“没有任意试验工具，没有任意显微镜能够让人们看见这样全面的颗粒，但这类新的计算显微镜让咱们看见病毒产生了什么--它怎样挪动，它怎样在飞翔中持续传染性。可以看见某样物品的模样，看见各一些是怎样组合在一块的，这有一类十分强力的力量--它从基本上变化了人们乃至想到要问的各类问题。”

为了更好地理解病毒怎样在气溶胶内挪动和生存，Amaro跟来自世界各地的52个队伍协作--含盖橡树岭国度试验室--应用他们的Summit超级计算机来模仿模型。Summit是世界上个别能进行这类大范围模仿的超级计算机之一，它使研发职员可以看见前所未有的10亿个原子的气溶胶。

这类模仿含盖病毒膜的更高难的细节并且气溶胶的可视化。除了SARS-CoV-2病毒之外，这类亚微米级的呼吸道气溶胶还含有粘蛋白、肺外表活性剂、水和离子。

粘蛋白是一类聚合物，在含盖呼吸道在内的身体大一些湿润的外表上摆列，它们也许能起到庇护病毒免受阳光等卑劣的外部原因牵连的功效。Amaro的队伍正在开拓的一个如果是SARS-CoV-2的德尔塔变体能否更具传递性，一些原因是它仿佛跟粘液蛋白的互动这样之好。

如今模型已然创建，Amaro期望正式创立一个试验以测验气溶胶病毒运动的预判。此外，她还在开发工具以研发湿度、风和其余外部前提怎样牵连气溶胶中病毒的传递和寿命。

除了尽也许多地理解SARS-CoV-2是怎样运行的急迫需要之外，气溶胶的计算机模型能够构成全面的牵连，此中含盖气候科学和人类健康。

加州大学胜地亚哥分校医学院医学系老师Robert"Chip"Schooley博士表达：“咱们在大盛行时期理解到的是，气溶胶是传递病毒的首要动力之一，它们在不少其余呼吸道病原体传递中的首要性总是被体系地低估了。咱们对气溶胶的理解越多并且它们怎样承载病毒和污染物如烟尘、对健康有不利牵连，咱们就越有本领缔造有效的治愈和减缓手段。这有利于全世界人民的公共健康和福祉。”