每晚和10只蚊子一起睡,它们居然一口都不咬我?答案竟藏在葡萄里
本篇文章正文共4918字
导读
只要我们独辟蹊径、敢想敢干,
哪怕是这么讨厌的蚊子,
我们也可以驯化得人畜无害,
甚至让它们服务于人类。
以下视频来源于
格致论道讲坛
郑爱华 · 中国科学院动物研究所研究员
格致校园第65期(盛夏物语)丨2026年7月24日 北京
大家好,我是郑爱华,来自中国科学院动物研究所。我是研究蚊子的。
我相信没有一个人喜欢蚊子。每到夏天,蚊子都是热门话题。很多小朋友是不是腿上都有蚊子包啊?今天,我们想换一个角度。
众所周知,蚊子有非常锋利的口器,声音滋扰我们的生活,影响我们休息,飞的时候嗡嗡叫。它让我们无法亲近大自然,夏天没法穿裙子或短裤。而且,它还会传播很多传染病,比如大家知道的疟疾、登革热和基孔肯雅热等等。这些传染病每年能“杀死”近百万人,所以蚊子被称为全球最致命的动物。
蚊子是病毒的温床,病毒可以在蚊子体内非常安全地复制与繁殖,随着蚊子迅速高效地传播传染病。
蚊子的触角上有很多感受器,可以高效地感受人体的气味、我们呼出的二氧化碳还有体温这些信号,从而高效地寻找宿主。
另外,蚊子的口器也很复杂,有6根针,其中有一根是负责吸血的,有一根是负责吐唾沫的。为什么要吐唾沫呢?因为唾液可以抗凝血、止痒,还有调节免疫的作用。靠这个,它就可以无声无息地吸饱血,所以它是吸血的大师。
用蚊子打针靠谱吗?
蚊子这么讨厌,那人类和蚊子只能是打打杀杀、你死我活的关系吗?
我们能不能换个思路把蚊子驯化一下,让它无害,甚至干一点有益的事情呢?我们看下方左边这张图片,蚊子有非常细的针,像我们打针用的针管。那我们可不可以用它打疫苗呢?
给谁打疫苗呢?显然不能给人打。在大自然中,每年有大量的野生动物死于传染病。像大雁和鸭子死于禽流感,狐狸和狼死于狂犬病。而且我们人类75%的新发传染病都来自野生动物,包括登革热,还有现在非洲正在流行的埃博拉、狂犬病。
如果我们能给动物打疫苗,那不仅可以保护野生动物,还可以保护我们自己。
但我们不能把野生动物一个个抓过来扎针,那不现实。这个时候,蚊子是不是可以派上用场了?
这个想法非常新奇,但靠谱吗?左边这张照片是我拍的,蚊子的针非常细,每次吐0.1到0.5微升的唾沫。1微升等于千分之一毫升,但打疫苗一般要打大概1毫升,这差了几千倍。另外,我们怎么把疫苗装到蚊子上,这也是很难的问题。
带着这些问题,我们就想以现在南方流行的登革热和它的“亲戚”寨卡病毒病为例进行探索。登革病毒和寨卡病毒都来源于非人灵长类动物,既能感染蚊子,也能感染动物和人,可以说是“超强跨界”。那么我们怎么用一个载体把它们弄到蚊子上呢?
非人灵长类动物
正好我们团队和辽宁省疾控一起在辽宁省朝阳市的伊蚊里发现了一种病毒,叫朝阳病毒。这个病毒与登革和寨卡非常相似,结构和序列都差不多,但它只感染蚊子,不感染动物。
在疾控看来,这是一个毫无危险的病毒,属于昆虫病毒,不感染人。但在我们眼里,这是一个非常好的研究工具和应用工具。后来我们把它的感染机制搞得非常清楚了,就想拿它作为载体来做这个疫苗。
怎么做呢?其实很简单,大家都知道苹果可以嫁接到梨树上,最后树结的不是梨而是苹果。我们就用朝阳病毒做载体,把寨卡的抗原嫁接上去,这样它就还是病毒,但只感染蚊子不感染动物。
如果把它注射到动物体内,动物也会产生免疫反应,但这种免疫反应是针对寨卡病毒的。因为它不感染动物,所以非常安全,相当于一种灭活疫苗。那么,我们就可以通过人工喂血的方式,把疫苗接到蚊子上。
后来我们做了检测,这个疫苗可以非常高效地进入蚊子的唾液里。那是不是就可以用蚊子打针了?我们发现,朝阳—寨卡疫苗比朝阳病毒在唾液中的量还要多。
有了这个工具,后面的工作就比较简单了。
我们拿小老鼠作为动物模型,发现每次用20只蚊子叮这个老鼠3次,就可以100%保护它免于病毒感染。但3次好像有点多,所以我们后来对蚊子做了遗传改造。改造完成后,每次只需要用10只蚊子叮两次,免疫效果也是相当好。我们还用猴子做了实验,猴子比老鼠大多了,每次用50只蚊子叮两次也就可以了。
免疫保护效果
经过这么多的努力,我们发现用蚊子给动物打疫苗是可行的。其中的关键就是,我们发现了朝阳这个很好的病毒载体,它只感染蚊子,不感染动物,非常安全,让我们可以做嫁接。
另外,虽然每只蚊子的唾液就那么一点点,但是它的唾液里面含有很多蛋白、多肽及小分子,这些起到了增强免疫的作用,我们可以认为这些是佐剂。因此,很少量的蚊子唾沫也能够产生很好的保护性免疫反应。
给蝙蝠打疫苗
除了猴子之外,我们还能把这个疫苗打给其他动物吗?
大家是不是很容易想到蝙蝠?蝙蝠是很多烈性传染病的自然宿主,例如刚才提到的狂犬和埃博拉。蝙蝠自己感染传染病之后也会死。
蝙蝠在自然界中很重要。食虫的蝙蝠吃蛾子、甲虫和蚊子;食果的蝙蝠吃种子和花蜜,可以参与授粉和种子传播。自然界中不能没有蝙蝠。
给蝙蝠打疫苗有几个优势。第一,蝙蝠是成群的,有些洞里就有上百万只,比较方便我们给它们集体打疫苗。第二,蝙蝠的毛很短,血管是暴露的,蚊子叮的时候都不用找血管。猴子的毛就很多,蚊子还要找一找。第三,食虫蝙蝠喜欢吃蚊子。这样,大家是不是会联想到两个成语:一石二鸟、一鱼两吃。
我们选了致死率接近100%的狂犬病毒作为研究对象。
之前有一个非常轰动的新闻:一个11岁的加拿大小孩早上醒来时发现脸上趴着一只蝙蝠,后来确诊了狂犬病,不到两个月就去世了。这是一个很凄惨的故事,它说明蝙蝠确实会携带狂犬病毒,而且能传给人。狂犬的源头不光是狗,还可能是蝙蝠。
我们要开始设计疫苗,就需要一个载体先把抗原弄到蚊子上。打个比方,嫁接苹果用梨,可嫁接核桃的话就不能用梨了,得换山核桃,这是一样的道理。所以,这次我们的朝阳病毒就不能用了。
试了大量载体后,我们发现了另外一种病毒,叫水疱性口炎病毒,简称VSV。这个病毒可以非常好地把狂犬病毒的抗原嫁接上去,且它也可以感染蚊子。
下图是我在北京的一个山洞拍的,这张图可以非常直观地告诉大家蝙蝠是怎么免疫的。大家仔细看一下,照片中有一只库蚊停在了蝙蝠的翼膜上要叮它。蝙蝠感觉到了,伸出红红的舌头,准备吃掉它。所以,免疫途径大家知道了吧?
我们发现,用30只蚊子叮2次蝙蝠,就可以100%保护它免于狂犬病毒的感染。如果让蝙蝠吃蚊子的话,一次吃20个,吃两次,便有75%的保护率。两个方法加在一起,是不是可以说接近100%了?效率非常高。
Hongyue Li et al., Ecological vaccination: A strategy to prevent zoonotic spillover from bats.Sci. Adv.12,eaec0269(2026).
这件事我讲起来很简单,但是做起来其实非常难。首先,我们得找合适的蝙蝠,而且得在实验室养起来。蝙蝠是很难养的。为此我们基本上走遍了北京所有的矿洞和溶洞,寻找合适的蝙蝠拿回来养。另外,把抗原分泌到唾液里也花了我们两年的时间。其他很多步骤,我们都做了很多努力。
这个方法不是只有我们想到了。我们查阅资料,发现美国能源部的劳伦斯利弗莫尔国家实验室——美国非常重要的一个国家实验室——在2021年的一个报告上说,他们觉得给蝙蝠打疫苗是一个好办法。
他们选择用蚊子的共生菌作为载体,虽然做了很多尝试,但这个疫苗最终还是没有分泌到唾液腺里,还是失败了。
而我们经过重重努力,终于把这件事情给做成了。我们做出了一个非常好的工具,用来保护蝙蝠、保护野生动物,还能通过免疫蝙蝠来保护我们人类。包括《自然》(Nature)在内的很多学术杂志、新闻杂志和媒体也对此做了报道。
让蚊子对人失去兴趣
我说了很多驯化蚊子、让蚊子做好事的办法,但不管怎么讲,可能在座诸位见到蚊子还是会搞死它,没有人喜欢蚊子。我国每年光是卫生杀虫剂没有稀释的原药就用了八九万吨。
随着蚊子的抗药性不断增强,用药量也在不断增加。这带来了巨大的生态问题,蚊子还没杀光呢,蜻蜓、蝴蝶和蜜蜂先不见了。而且,很多非靶标生物对这个药非常敏感,比如水生生物和两栖爬行类。特别提到一点就是猫。应该有很多人养猫,猫对这种菊酯类的农药是非常敏感的。每年动物医院都会收到很多中毒的猫,相信养猫的朋友应该深有感触。
我们就想,如果我们把蚊子驯化到不咬人的程度,是不是就不算害虫了?不咬人的蚊子就不是坏蚊子了吧?
那该怎么做呢?蚊子是通过嗅觉找到宿主的,如果我们能非常精准地干扰它的嗅觉,让它没法寻找宿主,让它对人失去兴趣,不叮人了,是不是就不算害虫了?我们是不是也可以和它们和平共处了?
这样,我们就可以减少农药,也就是杀虫剂的使用量,既保护了我们自己,也保护了大自然。
那该怎么做呢?我们需要筛选能有效干扰蚊子神经的药物。
植物精油是一个天然的药物宝库,里面有很多活性物质,而且非常容易挥发。因此,我们就在全国各地搜集了很多植物来制作精油。我这个单子里有花椒油的、生姜的,还有杏仁的。
我们在西藏左贡县发现了一种野生葡萄的精油,还有云南烤鱼里用的香茅的提取物,它们都有非常好的干扰活性。研究香茅的人比较多,所以我们就重点研究那种葡萄。我们提取了葡萄籽里的成分。左边这张图里的一个峰就代表一个成分。
我们把这些成分分离出来,然后分别测它们的活性,发现起干扰活性作用的是一个酯类分子。我们给它起了个名字,叫氨基驱虫酯。这个分子在医药和化工领域应用广泛,还有清香的气味,很多化妆品也用它来调香。
它是怎么干扰活性的呢?我们做了很多机制研究,发现和我们预想的一样。它抑制或干扰了蚊子的嗅觉神经,让蚊子没法用嗅觉寻找宿主。于是,我们就用大家最常见的电热蚊香的加热装置,把氨基驱虫酯挥发到房间里。
这个药不杀蚊子,只是精准地干扰蚊子的嗅觉神经,让它对人失去兴趣,影响它的食欲。它不杀虫,蚊子就没有选择压力了,因此不会产生抗药性。另外,它是无毒的植物香精,对动物特别友好。在座有没有养蚕的呀?蚕是对农药最敏感的,而它对蚕都没有什么伤害,未来就可以替代菊酯类的杀虫剂。
和“好蚊子”和谐共处
这是我们在实验室做的研究,那么在真实的世界里、在你的家里,干扰蚊子之后就能确保它们不再咬人了吗?
后来,我把实验室搬到我家里。我们家住一楼,有个小院子。我每天就往家里放蚊子,院子里最多的是白纹伊蚊,就是花蚊子。
养在我家里的白纹伊蚊被驯化得非常温顺,乖乖地让我拿手机拍照。这张照片是我拍的。拿手机拍蚊子,你们试过吗?照片上,每根刚毛都能看得见。我拍了好多张,它非常有耐心地让我拍。它被驯化得非常温顺了,在屋里也根本不咬人。
后来我去全国各地出差,都会在当地抓些蚊子养在我的房间里,看看它效果到底怎么样。下图是我在拉萨的八廓街抓蚊子,大家不知道吧,拉萨现在蚊子也挺多的了。因为气候变化和交通条件改善,很多蚊子都在拉萨安家了。但是我们知道,藏族同胞不杀生,所以很多时候他们只能忍着。如果咬两下可能还可以忍,但万一有传染病怎么办?风险就大了。
我捉了蚊子后就养在我的房间里,每天晚上放10只8只蚊子陪我睡觉,大家相安无事。
晚上放在房间里测试
现在我们把这个成果做成产品,建立了一个品牌叫“包不叮Baobuding”,已经服务了千家万户,特别是很多养猫的家庭。
大家知道西双版纳地处热带,蚊子非常多。我们与西双版纳疾控中心合作,请了600户家庭来检测它的效果。后来我们得到反馈,虽然蚊子很多,但是86%的家庭都没有蚊虫叮咬了。传染病通过蚊子叮咬传播,它不叮,那就相当于阻断了病毒的传播。
蚊子其实是最容易控制的虫子,还有好多虫子,比如蠓、蚋、蜱虫、旱蚂蟥和红火蚁,这些都非常难搞,但现在我们团队已经把这些都解决了。
总结一句,做科研就是要搞创新、要做新东西。只要我们独辟蹊径敢想敢干,哪怕是这么招人讨厌的蚊子,我们也可以驯化得人畜无害,甚至还可以让它做一点对人类有益的事情,服务于人类。
谢谢大家!
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