今年夏天，因為基孔肯雅熱疫情，華南地區(qū)開展了全民防蚊的公共衛(wèi)生運動。與此同時，蚊子的抗藥性問題也引發(fā)了大眾關注，中國科學院動物研究所研究員鄭愛華在接受采訪時表示：“在廣東特別是在廣州，100%的蚊子都出現(xiàn)了抗藥性。”

廣州出動無人機滅蚊｜央廣網(wǎng)

蚊子的抗藥性為什么這么強？在這場人類與蚊子之間持續(xù)的“軍備競賽”中，我們還有對抗蚊子的辦法嗎？

蚊子為何能迅速產(chǎn)生抗藥性？

蚊子能夠在短期內(nèi)產(chǎn)生高倍數(shù)抗藥性，首要原因在于人類長期、大規(guī)模地使用化學殺蟲劑。

自然選擇的力量在這場進化中展現(xiàn)出驚人威力。蚊子種群中原本就存在極少數(shù)攜帶抗藥基因的個體，殺蟲劑的長期、大規(guī)模使用形成了強大的“選擇壓”，那些攜帶合適抗藥基因的蚊子存活下來的概率顯著高于普通蚊子，從而獲得更多繁殖后代的機會。它們將抗藥基因不斷傳遞下去，導致抗藥基因在蚊子種群中的比例持續(xù)攀升，最終可能擴散至整個種群。

蚊子抗藥性迅速傳播的另一個關鍵因素是其驚人的繁殖能力。

庫蚊幼蟲｜ James Gathany, CDC

雌蚊只需交配一次便可終身產(chǎn)卵，而且產(chǎn)卵的時間跨度可以超過90天；一只雌蚊一生可產(chǎn)卵6-8次，每次200-300粒。在溫暖潮濕的環(huán)境中，蚊卵只需1-2天就能孵化，幼蟲也只需5-7天就能發(fā)育成熟。也就是說，從一只成蚊到幾百只新蚊子，僅需不到兩周時間。有了如此強大的繁殖力，蚊群在遭遇殺蟲劑的壓力時，能在極短時間內(nèi)篩選出具有抗藥性的個體，并迅速擴大種群。

最近的研究發(fā)現(xiàn)，蚊子在遭受到熱刺激后，其抗藥性會顯著提升。全球變暖和極端高溫天氣的增多，可能進一步增強了蚊子的抗藥性[1]。

三種途徑，構成復雜的抗藥機制

在全球的蚊蟲防治中，擬除蟲菊酯類殺蟲劑占據(jù)了絕對的主導地位，這類殺蟲劑不僅殺蟲效率高，而且對哺乳動物低毒。因此，針對擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗藥性，也是最常見、得到最多研究的。

擬除蟲菊酯能精準地作用于蚊子的神經(jīng)系統(tǒng)，特異性結合神經(jīng)元細胞膜上的電壓門控鈉離子通道。在正常狀態(tài)下，鈉離子通道在引發(fā)動作電位后會迅速關閉；而擬除蟲菊酯則可以與特定位點結合，進一步阻礙這一關閉過程，把通道“卡在”開放狀態(tài)。這使得鈉離子持續(xù)內(nèi)流，蚊子的神經(jīng)細胞陷入持續(xù)興奮和不可抑制的放電狀態(tài)，最終導致蚊子痙攣、麻痹直至死亡。

一只伊蚊正在人體上吸血｜jjharrison.com.au

在強大的選擇壓力下，蚊群通過三種主要途徑進化出抗藥性[2]:

靶標抗性（Target-site Resistance）是最直接的“鎖孔變異”策略。蚊子體內(nèi)控制鈉離子通道形成的基因發(fā)生突變，好比鎖芯的結構發(fā)生了改變，原本能完美插入的擬除蟲菊酯“鑰匙”再也無法有效結合，從而無法發(fā)揮其神經(jīng)毒性作用。這種抗性一旦產(chǎn)生，會對其它擬除蟲菊酯類藥物產(chǎn)生不同程度的交叉抗性[3]。

代謝抗性（Metabolic Resistance）是一種更為復雜的“解毒”策略。蚊子通過上調(diào)體內(nèi)一系列解毒酶系的表達量和活性，在殺蟲劑到達神經(jīng)靶標之前，就將其分解代謝為無毒或低毒物質(zhì)。

穿透抗性（Penetration Resistance）則是指蚊子體壁結構發(fā)生變化。體壁是昆蟲體軀最外層的組織，這一結構發(fā)生變化后，可以延緩殺蟲劑穿透體壁的速度，為代謝解毒爭取更多時間。

蚊子的外骨骼｜Pixabay

這三種途徑常常協(xié)同作用，共同構成了蚊子應對化學殺蟲劑的復雜防御網(wǎng)絡。

科學防蚊的前沿武器

出現(xiàn)嚴重的抗藥性，意味著我們可能即將失去一個好用的防蚊武器。不過，科學家研發(fā)了不少創(chuàng)新技術，提供了前所未有的防蚊利器。

高科技物理防蚊

中國常州的科研團隊開發(fā)了一套激光防控系統(tǒng)，結合了人工智能、機器視覺和精密光學技術，能夠在短短幾毫秒內(nèi)完成蚊子的識別、追蹤和精準打擊。這套系統(tǒng)采用特殊的近紅外激光，脈沖寬度不超過10毫秒，專門針對蚊子翅的關鍵部位進行破壞，使其喪失飛行能力。

此外，香港正準備部署機器狗，在人類難以到達的區(qū)域噴灑殺蟲劑。這些機器狗也將借助人工智能分析溫度、降雨量和疫情數(shù)據(jù)，預測蚊蟲滋生熱點。

香港食物環(huán)境衛(wèi)生署計劃用機器狗噴灑滅蚊藥物｜香港文匯報

基因防蚊技術

科學家們通過CRISPR基因編輯技術，精確地改造蚊子的遺傳密碼。英國一家公司研發(fā)了轉基因埃及伊蚊，這種雄蚊與野生雌蚊交配產(chǎn)生的后代，將會攜帶特定的基因缺陷。這些基因缺陷會導致伊蚊細胞產(chǎn)生過量的蛋白質(zhì)，進而破壞細胞的正常功能，使其無法存活到成蟲階段。

另一種方式是利用沃爾巴克氏體屬細菌的共生特性。這種天然微生物不僅能阻止蚊子攜帶登革熱病毒，還能抑制蚊卵孵化。科學家培育攜帶這種細菌的蚊子并將它們釋放到野外，它們就會感染野生蚊子，從而降低登革熱病毒的傳播。這種方法在印尼已經(jīng)成功減少當?shù)?7%的登革熱發(fā)病率。此外，當被感染的蚊子與未感染的蚊子交配后，未感染的蚊子將會不育，這種現(xiàn)象稱為胞質(zhì)不相容。由于雌蚊通常一生只需交配一次就能持續(xù)產(chǎn)卵，而雄蚊可與大量的雌蚊交配，因此只要培育感染特定沃爾巴克氏菌菌株的雄蚊，就能夠有效降低蚊子的繁殖力。

中山大學團隊釋放經(jīng)輻照或經(jīng)沃爾巴克菌感染的白紋伊蚊絕育雄蚊｜廣東發(fā)布

生物防治

自然界存在完整的食物鏈，蚊子也有天敵。食蚊魚、水蠆（蜻蜓稚蟲）、巨蚊、捕食性蝽（如蝎蝽）、劍水蚤等能夠捕食蚊子幼蟲（孑孓），而蜻蜓成蟲、燕子和蝙蝠則能夠捕食蚊子成蟲。

例如，中山大學的蚊子工廠團隊通過投放華麗巨蚊來防蚊。這種體長可達3厘米的大型蚊子，其幼蟲是伊蚊幼蟲的天敵，一生能捕食80-100條伊蚊幼蟲；成蟲口器退化，不僅不吸血還能為植物傳粉，堪稱完美的“生物滅蚊器”。

華麗巨蚊吃白紋伊蚊幼蟲｜廣東發(fā)布

識別防蚊偽科學產(chǎn)品

除了以上這些高科技前沿手段，還有一些防蚊方法不會因為蚊子出現(xiàn)抗藥性而失效。

例如清理居住環(huán)境周圍的各類小型積水容器，這可能是最經(jīng)濟且能從根本上減少蚊子數(shù)量的方法，通過消除孳生地，直接切斷蚊子的繁殖鏈。另外，使用蚊帳、安裝紗窗和紗門，也是有效的物理防蚊方法。

雌蚊產(chǎn)卵必須選擇靜水環(huán)境，因此清理積水可以有效除蚊｜Pixabay

蚊子追蹤人類是一個精密的多步驟過程：它們在30米外就能感知人類呼出的二氧化碳；接近到1米左右時，它們會對汗液中的乳酸、尿酸、羧酸等成分產(chǎn)生反應[4]；在最遠70厘米處就能通過紅外輻射鎖定目標[5]。而有些人之所以特別“招蚊”，是因為他們體表的微生物群落會產(chǎn)生更多吸引蚊子的揮發(fā)性物質(zhì)。

基于這一過程，我們可以為蚊子“對癥下藥”。例如，使用含有避蚊胺（DEET）或派卡瑞丁的驅蚊劑，有效干擾蚊子的嗅覺受體，阻斷其定位能力；之前還有研究發(fā)現(xiàn)，貓薄荷提取物的驅蚊效果是DEET的十倍，展現(xiàn)出更好的應用潛力[6]。此外，盡管蚊子只能看清約5米內(nèi)的物體，但它們的復眼對顏色極為敏感。深色衣物吸熱性強，在蚊子視野中輪廓更為突出，因此穿著淺色衣物也可在一定程度上降低被蚊子發(fā)現(xiàn)的幾率。

埃及伊蚊｜Muhammad Mahdi Karim

不過，市場上也充斥著各種披著科學外衣的“偽科學”驅蚊產(chǎn)品。

超聲波驅蚊器就是典型的例子。商家宣傳它能發(fā)出蚊子“討厭”的聲波，但美國佛羅里達大學的研究表明，蚊子對這些聲波毫無反應。

維生素B1防蚊的說法也廣為流傳，但無論在理論還是實驗層面均未獲驗證[7]。類似地，用大蒜、香蕉等食物改變體味從而防蚊的說法也都缺乏科學支持。

更危險的是酒精防蚊法——不僅無效，還可能引起皮膚過敏甚至中毒，特別是對兒童風險更大。

面對蚊子抗藥性日益嚴重的挑戰(zhàn)，最有效的策略是采取綜合防蚊措施：既善用科技新成果，也不忽視傳統(tǒng)有效方法；既注重個人防護，也加強環(huán)境治理。通過多層次、全方位的防蚊體系，我們才能在這場人蚊大戰(zhàn)中占據(jù)主動。

參考文獻

[1]https://www.frontiersin.org/journals/insect-science/articles/10.3389/finsc.2024.1309941/full

[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214574524000269?via%3Dihub

[3]https://kns.cnki.net/nzkhtml/xmlRead/trialRead.html?dbCode=CJFD&tableName=CJFDTOTAL&fileName=JSCY201903009&fileSourceType=1&appId=KNS_BASIC_PSMC&invoice=mxNND/q37Wp1SKFu6hUyOAzRHQMH9fjvmaxqdSUb6KcPqKCb2jQNW4D5ZDrh3kWlt/j2NNYWZHoiiI/YrfrrB7Fw7gjik99DK31ZHm7ttuV67YzF/8yLlVc5lEDwYdmx51h6/6KzAF8dSXofe+0ruaN7qkT3whSmGvB1M1a7j+c=

[4]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01253-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867422012533%3Fshowall%3Dtrue

[5]https://www.nature.com/articles/s41586-024-07848-5

[6]https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00217-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982221002177%3Fshowall%3Dtrue

[7]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0001706X12003452?via%3Dihub

作者：張超

編輯：麥麥

題圖來源：James Gathany, CDC

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