
今年5月以來,登革熱進入流行季,廣州已陸續(xù)報告多例本地和輸入登革熱病例。
登革熱是一種由蚊子傳播的疾病,這類蚊媒疾病還有瘧疾、黃熱病、絲蟲病、寨卡病毒病等等。自從科學家發(fā)現蚊子會傳播疾病,人類開始利用各種手段消滅蚊子。人類和蚊子的“戰(zhàn)爭”一觸即發(fā),持續(xù)至今。
小小的蚊子為何如此兇險又難以消滅?在這場斗爭中,人類的贏面有多大?
被蚊子咬很煩?恐龍可能也這么想
蚊子是地球上一種十分古老的生物。據2023年12月4日《當代生物學》雜志刊發(fā)的論文,在距今約1.3億年前的黎巴嫩琥珀中,發(fā)現了目前已知最古老的蚊子化石。
而蚊子的起源時間可能更早。根據分子生物學證據,科學家推測其應該起源于三疊紀(約2.5億-2.01億年前)。

琥珀化石精美地保存了兩只白堊紀蚊子的精細解剖結構,這兩只雄蚊均保存了特有的吸血口器。
為這些標本提供血食的動物有很多:從恐龍到被稱為翼龍的飛行爬行動物,再到其他爬行動物、鳥類和哺乳動物。可以想象,在1.3億年前,惱人的蚊子很可能已經成群結隊圍繞在龐大的恐龍身邊隨時伺機吸血了。
相比于蚊子上億年的進化歷程,人類目前還是“地球online”的新玩家,人類血液并沒有進入大部分蚊子的食譜。
迄今為止,全世界已記錄蚊子3600多種,中國已發(fā)現370余種,而其中能吸人血傳播疾病的醫(yī)學蚊蟲只有十幾種。在我國最常見的是這三種:白紋伊蚊,俗稱“花蚊子”,主要傳播登革熱等病毒疾病;致倦庫蚊,喜歡在污水的環(huán)境中生活,會傳播班氏絲蟲病等疾病;中華按蚊,是瘧疾傳播的“罪魁禍首”,在我國廣泛分布。
這三種蚊子很好區(qū)分:“花蚊子”白天工作晚上休息,身上有黑白相間的花紋,大家去野外玩的時候經常能發(fā)現;而庫蚊和按蚊主要在晚上活動,由于它們喜歡待在家里,也被稱為“家蚊”,睡覺時在你耳邊嗡嗡不停的通常是這兩種。
吸你血的蚊子都是雌蚊,它的“作案工具”不是“一根針”而是“六根針”。在繁殖前,雌蚊需要吸食血液促進體內卵的成熟,它們每次叮咬吸吮大約五千分之一毫升的鮮血。而雄性只吸食植物的汁液。

蚊子口針解剖結構示意圖。圖據相關論文,由博物翻譯
一般來說,每年5月-10月都是蚊子肆虐的季節(jié),蚊子活躍的高峰期大致在6月-9月,溫度降到10攝氏度以下,蚊子就會停止繁殖。
蚊子:“頭號致命殺手”
相信絕大部分人都對蚊子這種動物沒什么好感。進入夏天后,一不注意就會被蚊子盯上并叮上,隨后便是紅腫的大包和難以忍受的瘙癢。
而蚊子帶給人類的危機遠不止這些短暫的不舒服。蚊子是人類歷史上最致命的動物之一,它每天造成的死亡人數比鯊魚100年來殺死的人還要多。世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的數據顯示,每年約有72.5萬人因蚊子叮咬而死亡。更確切地說,是死于蚊子攜帶的病原體。
古代人類就發(fā)現濕熱的地方盛行惡性傳染病,由于不清楚原理,我國歷史上常記載南方有“瘴氣”。到近現代人們才發(fā)現,濕熱地區(qū)適合蚊子繁殖,導致蚊媒傳染病盛行。
蚊子本身并不會產生病原體,而是病原體的“搬運工”。蚊媒疾病主要通過“患者→蚊子→其他人”的途徑傳播。

登革熱傳播途徑。圖據北京疾控中心
當蚊子叮咬攜帶病原體的宿主時,病原體隨著血液進入蚊子體內。此時病原體并不能直接感染下一個被叮的人,而是需要在蚊子體內發(fā)育成熟、增殖,再遷移到蚊子的唾液腺中。這時,當這只蚊子再次叮咬新的宿主,病原體才能隨蚊子的唾液注入到新宿主體內,完成傳播。
值得注意的是,一種病原體只能在特定種類的蚊子體內發(fā)育成熟、并具有傳播性。比如,登革熱病毒只能由伊蚊傳播,如果被庫蚊或按蚊吸入體內,則無法傳播。
抗瘧拉開滅蚊戰(zhàn)序幕
瘧疾(我國俗稱“打擺子”)是所有蚊媒疾病中“殺人”最多的一種,感染率和死亡率都很高。據WHO數據,2022年,全球瘧疾病例總數約為2.49億例,仍然非常驚人。
1897年8月20日,英國醫(yī)生羅納德·羅斯首次發(fā)現雌蚊是瘧疾傳播的媒介,因此獲得1902年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。羅納德的研究指出了一條對抗瘧疾的好方法:別讓蚊子叮你!
為了提醒蚊子在疾病傳播中擔任的重要角色,人們將每年的8月20日定為世界蚊子日。由此,人類針對蚊子的斗爭愈演愈烈。
“堅壁清野”蚊子有一個避不開的弱點:需要在較平靜的淡水中產卵。于是人類的第一個措施就是“堅壁清野”,即盡可能清除人類生活范圍內蚊子繁殖所需的水源,比如城市中的積水、附近的水塘和沼澤等。
許多國家都曾通過這種方式阻礙蚊子繁殖,以控制疾病傳播。美國疾病控制與預防中心的報告顯示,上世紀初,瘧疾在美國南部極為流行,政府通過一系列排水和土地改良工程,減少按蚊的繁殖地,顯著減少了瘧疾發(fā)病率。意大利也曾通過抽干沼澤、建造堤壩,顯著降低了瘧疾發(fā)病率。
我國有一個很好的做法是愛國衛(wèi)生運動,一直延續(xù)至今。實際上,防控蚊蟲最有效的手段就是動員人人參與,減少我們日常生活環(huán)境中的積水,斷蚊子“生路”。

城市中的衛(wèi)生標語。
化學武器1939年,瑞士化學家保羅·穆勒發(fā)現DDT(雙對氯苯基三氯乙烷)可以迅速殺死蚊子、虱子和農作物害蟲。二戰(zhàn)末期,DDT開始大量應用,效果斐然。WHO認為,僅就殺滅蚊子防止瘧疾而言,DDT就挽救了5000多萬人的生命。
然而,1962年《寂靜的春天》出版,打破了DDT的神話。這種廣譜殺蟲劑的使用,伴隨著無辜的昆蟲動物被誤傷,還造成了環(huán)境污染。DDT是持久性有機污染物(POPs),被發(fā)現具有生物富集性,一旦進入生物鏈,會對鏈條上所有生物帶來嚴重危害,包括人類。
隨后,DDT被逐漸停用。失去這一“大殺器”后,盡管科學家們還在不斷尋找更針對蚊子且環(huán)境友好的殺蟲劑,但很難重現DDT的效果,瘧疾迅速在非洲等地反彈。
面對嚴峻的形勢,2006年,WHO宣布重新提倡使用DDT抗擊瘧疾,不過僅在室內使用。
物理防護相信國內很多人小時候對臥室的印象,就是蚊帳、紗窗、紗門,這些都是低成本但有效的防蚊裝備。
1980年代,中國就成為世界上最早廣泛嘗試使用藥浸蚊帳來預防瘧疾的國家之一,這種蚊帳在防蚊的同時也能一定程度殺蚊,事半功倍。到1988年,我國在全國范圍內分發(fā)了240多萬頂蚊帳,有效控制了瘧疾傳播。

20世紀60年代的衛(wèi)生宣傳畫。
人蚊之戰(zhàn)進入新階段,科學家嘗試給蚊子“絕育”
然而,是生物就會有進化。已在地球上生存上億年的蚊子,作為人類的“前輩”,在與人類的斗爭中常常“道高一尺魔高一丈”。
蚊子的壽命只有幾個月,擁有龐大的數量;而其基因組十分復雜,可以通過基因突變、基因重組、基因轉移等方式產生新的性狀和功能。這些特性,讓人類無論施加何種壓力,蚊子都有可能在短時間內進化出相應的“武器”來對抗。
比如人類醫(yī)學中的通用難題:抗藥性。過去非常有效的滅蚊劑,包括DDT,現在的蚊子都開始產生一定的抗藥性。再比如,原本在晚上活動的按蚊,如今漸漸會在黃昏時出沒,而這時人們還沒有睡覺,蚊帳的防治效果會下降。
不過,人類也不是那種輕言放棄的對手。隨著生物技術的發(fā)展,昆蟲不育技術(Sterile Insect Technique,SIT)成為一種非常重要的、相對先進的防治技術,目前已經廣泛應用。
昆蟲不育技術,顧名思義是讓昆蟲無法產生后代。在滅蚊的具體實踐中,科學家們通過建立蚊子工廠,生產、釋放大量不育的雄性蚊子,使其與野生雌性蚊子交配,它們產的卵無法孵化,最終減少蚊子種群的數量。

一只絕育的雄性白紋伊蚊(左下)正在和野生雌性白紋伊蚊(左上)交配。圖據健康報
按人們的預想,和傳統化學滅蚊劑相比,這種做法不產生化學污染,殺蚊選擇性強、不禍及其他生物,不會產生抗藥性,有可能實現在一個區(qū)域內根除特定蚊蟲。
那么,如何讓雄蚊不育呢?科學家首先想到了輻射。
美國農業(yè)部曾在上世紀50年代末在佛羅里達州釋放了近33萬只雄性蚊子,這些雄蚊子用的就是輻射絕育法。強輻射使蚊子的生殖細胞染色體斷裂,精子存在嚴重缺陷,交配后的受精卵會無法正常分裂發(fā)育。
然而這批蚊子投放后,效果并不好。原來,輻射雖然絕育效果顯著,但同時也傷害了其他體細胞,導致經過“絕育”的雄蚊身體素質普遍下降,競爭不過野外的雄蚊,無法獲得與雌蚊的交配機會。
后來,科學家們對輻射的種類、強度和時間進一步篩選,優(yōu)化了這種方法的有效性。目前仍有實驗室繼續(xù)輻射絕育法的研究,并在區(qū)域內應用,取得了不錯的效果。比如我國中山大學的張東京研究團隊,對雄蚊進行輻照絕育,在中山大學廣州校區(qū)北校園放飛。據介紹,近3年來,該團隊累計放飛了近3000萬只絕育雄蚊,長期實驗效果顯著。

中山大學中山醫(yī)學院科研團隊在該校廣州校區(qū)北校園放飛經輻照絕育的雄性白紋伊蚊。圖據健康報
讓蚊子不育的方法不止一種。1967年,科學家發(fā)現了沃爾巴克氏體能誘導蚊子種群產生細胞質不相容性(CI)。由于當時技術局限,真正的應用要等到新世紀后。
沃爾巴克氏體(Wolbachia)是一種廣泛存在的經卵傳播的內共生菌,存在于超過60%的昆蟲中(包括不少農業(yè)害蟲和疾病傳播媒介)。攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲交配后產生的卵不發(fā)育,就好比一把鑰匙配一把鎖,如果攜帶A型的精子遇到攜帶B型的卵子,它們互相不認識,細胞質無法結合,導致蚊子胚胎在早期死亡。于是,研究人員使雄蚊感染新型的沃爾巴克氏體,這樣和攜帶本地野生型沃爾巴克氏體的雌蚊交配產的卵不育。

原理圖示。感染新型沃爾巴克氏體的雄蚊,和攜帶野生沃爾巴克氏體的雌蚊,交配產的卵不育。
這種方法的關鍵問題是雌雄篩選。因為一旦雌蚊也感染上新型沃爾巴克氏體,并在野生種群中傳播,那么這把鎖就會漸漸失效。然而,目前分離雌雄蚊子的主要方法是依據個體大小的物理分離法,效率不夠高,也不能100%保證將雌蚊挑出。

按照雌雄蚊子頭胸尺度的不同,工作人員通過自制的分離器來隔離出雄蚊蛹。南都記者陳坤榮 攝
我國研究人員在這方面小有成就,中山大學的奚志勇研究團隊開發(fā)出了雙保險的蚊子絕育辦法。他們結合了上述兩種改造方法,給感染新型沃爾巴克氏體后的蚊子幼蟲照射低劑量輻射,這種輻射既可以破壞漏篩的雌蚊卵巢,也不會造成雄蚊體細胞遭受破壞。
2015年起,奚志勇團隊分別在廣州市南沙區(qū)沙仔島、番禺區(qū)大刀沙島上開展試點,經過2-3年的持續(xù)釋放,每年野生蚊平均減少83%-94%,且在長達6周內都偵測不到任何蚊子,當地蚊子種群被基本消除。經過多年的“以蚊治蚊”,原來飽受蚊子困擾的廣州島上村民,已不需蚊帳就能安然入睡。

一群成熟的攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊雄蚊,等待被釋放。南都記者 馬強 實習生 肖睿弘 攝

等待釋放的一罐罐雄蚊,每罐大約500只。南都記者 馬強 實習生 肖睿弘 攝
另一種嘗試:讓蚊子“變性”
由于叮人的只有雌蚊子,科學家們打起了讓蚊子“變性”的主意。
大家在中學生物中都學過性染色體XY,蚊子也有性染色體,不過讓蚊子發(fā)育成雄性的不是Y染色體本身,然而Y染色體上的一段雄性決定基因。2015年,通過對登革熱媒介埃及伊蚊海量基因的測序和篩查,科學家們終于找到了伊蚊的雄性決定基因——Nix基因。
實驗顯示,將Nix基因插入到雌性可遺傳的染色體區(qū)域,就能將雌性轉化為可生育的雄性,而這些經過基因修改的雌蚊,在實驗室的數代繁育過程中,都穩(wěn)定表現出雄性性征。這意味著變性蚊子的特征能夠在后代中穩(wěn)定傳遞。

南方醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院蚊媒實驗室,科研人員正在通過注射針管,把含有雄性決定基因的轉基因載體注入一排排蚊卵內。針管(左)與蚊卵(右)之間的圓形物質是轉基因載體。圖據健康報
研究人員預期,釋放大量經過基因編輯的“變性蚊”后,它們產生的后代中雄性多、雌性少,經過多代繁殖后,雌雄比例失衡導致蚊子種群崩潰。目前這項技術還在研究中。
不過,上述三種方法有一個共同問題:需要釋放大量的改造蚊子,才能讓足夠的野外蚊子與改造蚊子交配,以保證效果。以在廣州的試點為例,他們釋放的“絕育”雄蚊子和野外雄蚊子的比例至少要達到5:1,這對蚊子工廠的產能提出了很高要求。現在他們的蚊子工廠單個車間每周的產能達到了50萬-60萬只,所有車間同時開工,每年能夠生產3.6億只“絕育”蚊子。
而這意味著,需要持續(xù)投入巨大的人力物力財力。
殺不死蚊子,不如讓它們“變強”?
近年來,又出現了一種新技術——基因驅動。我們都知道,通常情況下,親代的遺傳信息只能被子代繼承一半,但通過這種新型基因改造技術,能讓特定DNA片段被所有后代繼承,從而讓特定DNA在種群中傳播。
科學家們希望通過基因驅動技術,讓Nix基因迅速在野外擴散開,大大提升改造蚊子種群性別比例的效率。不過在實踐中,暫時未能實現這種理想狀態(tài)。
也許再高超的生物技術,都難以對抗自然進化的洪流。有科學家直言,人類想徹底消滅蚊子,幾乎是不可能的。
與此同時,有些研究團隊開始“另辟蹊徑”,研究如何增強蚊子的“抵抗力”。因為奪走人類生命的不是蚊子本身,而是蚊子帶來的傳染病,如果讓蚊子“變強”到足以抵抗、甚至消滅那些致命的病原體,它們就不會再傳染給人類。
有研究團隊也選擇使用基因驅動技術,但導入的不是Nix基因,而是能翻譯出延緩寄生蟲發(fā)育小蛋白質的特定基因,從而阻斷瘧疾傳播。
我國有研究團隊在云南地區(qū)的蚊子體內,發(fā)現了一種特殊的共生菌,在蚊子吸血后會產生一種殺滅瘧原蟲的脂肪酶,相當于是蚊子的益生菌。目前,我們的科學家已經在非洲開展應用研究。

撒哈拉以南的非洲國家,全年都是按蚊的繁殖季節(jié)。圖據WHO
怎樣才能“不招蚊子”?
這些年來,蚊媒疾病的流行趨勢也發(fā)生了變化。盡管瘧疾仍是世界上最流行的傳染病之一,但隨著各國對瘧疾防治的重視,已有42個國家和地區(qū)被世界衛(wèi)生組織認證為無瘧疾國家,其中包括中國。
與此同時,與瘧疾同樣古老的疾病——登革熱,曾經流行范圍較小,如今在全球范圍內不斷擴散,成為一種迅速上升的傳染病。在中國,登革熱已經取代瘧疾成為頭號蚊媒傳染病。而且目前還沒有有效藥物和疫苗來治療。
所以我們在生活中也不能掉以輕心,學習一些防蚊小知識很有必要。
蚊子如何挑選獵物坊間總流傳著O型血的人更容易被咬,實際上并沒有確切的科學依據。
有確切研究結果的是,蚊子有很多感受器,最主要的是二氧化碳感受器、味覺感受器和熱量感受器。
新陳代謝快的人(如孕婦、孩子、運動員),周圍空氣中二氧化碳濃度更高,更容易被蚊子發(fā)現;
人的分泌物中有氨基酸、乳酸等,與汗液形成胺類物質,會產生一定氣味,出汗多或體味重的人,對蚊子而言猶如“香噴噴的飯菜”;
體溫更高的人,也更容易被蚊子識別。
2022年的新研究顯示,顏色也是吸引蚊子的因素之一,紅色和橙色最招蚊子。不過人的膚色在吸引蚊子這件事上并不重要,避免穿吸引蚊子顏色的衣服有助減少蚊蟲叮咬。
所以大家想少被蚊子咬,可以根據上述這些原理對癥下藥。
常用驅蚊方法前文提到的清理積水、用紗窗蚊帳,對個人防蚊來說也很適用。
個人常用的化學防蚊方法主要有兩種:滅蚊和驅蚊。
電蚊香液、電蚊香片,還有傳統的蚊香,都屬于滅蚊,有效成分是擬除蟲菊酯,能擾亂昆蟲神經的正常生理,讓它們興奮、痙攣,直至麻痹死亡。優(yōu)點是對人類和多數哺乳動物毒性較低,因為用量小對環(huán)境污染也小;缺點是對貓、魚、一些益蟲也有傷害,長期重復使用會導致害蟲產生抗藥性。
驅蚊最常用的是驅蚊液,有效成分包括避蚊胺、避蚊酯、派卡瑞丁、檸檬桉葉油等,大家買驅蚊液的時候可以檢查一下是否有這些成分。這些成分通過干擾蚊子的嗅覺系統,讓你在蚊子面前隱形,從而達到驅蚊效果。
避蚊胺大概是大家最熟知的驅蚊成分,它被認為是驅蟲劑的“黃金標準”,濃度越高,驅蚊時間越長。2個月以上的嬰兒可以使用含10%的避蚊胺驅蚊水。
大家在噴灑驅蚊水時要注意,最好噴灑在皮膚上,而不是噴灑在衣服上,這樣效果更好。
被咬之后咋辦?為了能順利地把你的血從血管里吸出來,蚊子會分泌唾液。一方面,唾液中含有麻醉成分,能減少宿主痛感,避免被宿主發(fā)現(然后被一巴掌拍死);另一方面,唾液中含有抗凝血因子,可以阻止血液凝固,更容易把血吸出來。
蚊子的唾液對人體來說是外來物質,這時候你的免疫系統會馬上行動起來,釋放一種叫做“組胺”的物質,導致局部毛細血管擴張,形成一個“包”,同時過量的組胺釋放會刺激皮膚內神經末梢,引起瘙癢。

被一只伊蚊叮咬。南都記者趙炎雄 攝
這時候最好的辦法就是:忍。如果去撓它,會發(fā)出一種刺激信號,身體會覺得“哇,這個外來物質肯定很厲害”,于是釋放出更多組胺,那個包會變得更大更癢了。
這時也可以用冷水沖洗、冷敷,或者用花露水、風油精,通過降低體表溫度來收縮血管,從而緩解瘙癢感。
如果情況比較嚴重還是需要去醫(yī)院,醫(yī)生一般會開一些抗組胺類藥物,對蚊子包很有效。廣東人喜歡去香港帶的“止癢神器”無比滴,就含有抗組胺成分。
出品: N視頻
統籌:李湘瑩
整合:楊晨歡
設計:蔡沐晗
資料南都此前報道、WHO、Nature、科普中國、生命時報、中國科學報、健康報、南方日報、光明網、封面新聞、北京科協、南方醫(yī)科大學、西北大學、南京地質古生物研究所、果殼、博物、廣州疾控等





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