編者按：
每年全世界死于蛇攻擊的人數(shù)約為5萬龙考，死于戰(zhàn)爭和謀殺的人數(shù)大約有47萬，而由于蚊子叮咬而感染疾病死亡的人數(shù)超過70萬矾睦。
人們比較熟悉的瘧疾晦款、登革熱、黃熱病等致命疾病主要就是藉由蚊子叮咬在人群中傳播顷锰，而最近來勢洶洶的寨卡病毒主要傳播途徑就是伊蚊叮咬柬赐。蚊子奪得最危險(xiǎn)動(dòng)物桂冠可謂實(shí)至名歸。
人類和蚊子的戰(zhàn)爭官紫，形勢并不容樂觀肛宋。知己知彼州藕，百戰(zhàn)不殆。那么酝陈，科學(xué)家們初步的研究床玻，揭示了蚊子叮咬人類的策略是怎樣的呢？
文 | 鄧子卿（香港大學(xué)生物科學(xué)院博士研究生）
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天氣一暖沉帮，蚊子就開始蠢蠢欲動(dòng)锈死，在耳邊嗡嗡地飛，讓人不勝煩躁穆壕；一不留神被蚊子叮了待牵，皮膚紅腫發(fā)癢，叫人怒火中燒喇勋，欲除之而后快缨该。想必多數(shù)人都有類似的經(jīng)歷。如果是生活在熱帶地區(qū)川背，情況還要更糟糕些：蚊子的輕輕一斗∧茫可能導(dǎo)致你的殞命。
人類和蚊子的戰(zhàn)爭
現(xiàn)在蚊子的種類超過3000種熄云，并不是每一種都吸血膨更，吸血的蚊子中也只有部分喜歡吸人血。而且吸血的蚊子都是雌性蚊子缴允，即將繁殖后代的雌性蚊子需要吸食血液中的營養(yǎng)物質(zhì)來幫助卵的成熟荚守。雄蚊子則多是通過吸食植物的汁液來果腹。
對(duì)整個(gè)人類而言癌椿，被蚊子叮咬可不只是煩人這么簡單健蕊。如今致力慈善事業(yè)的比爾·蓋茨曾在他的博客上將蚊子評(píng)為世界上最危險(xiǎn)的動(dòng)物，因?yàn)槊磕暧捎谖米佣ＲФ腥炯膊∷劳龅娜藬?shù)超過70萬踢俄。
如果你對(duì)這個(gè)數(shù)字不敏感的話，作為比較晴及，每年死于鯊魚之口的人數(shù)約為10都办，死于鱷魚之口的人數(shù)約為1000，死于蛇攻擊的人數(shù)約5萬虑稼，這些數(shù)字都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蚊子的數(shù)據(jù)琳钉。即便把人也算進(jìn)去，估算死于戰(zhàn)爭和謀殺的人數(shù)平均下來每年也只有47萬蛛倦，蚊子奪得最危險(xiǎn)動(dòng)物桂冠可謂實(shí)至名歸歌懒。
不過蚊子的致命性并不是因?yàn)槠浔旧恚瞧潴w內(nèi)攜帶的寄生蟲和病毒等病原體溯壶。這些病原體能通過蚊子的叮咬進(jìn)入人體內(nèi)及皂，使人感染疾病甫男。大家比較熟悉的瘧疾、登革熱验烧、黃熱病等致命疾病主要就是藉由蚊子叮咬在人群中傳播板驳，而最近來勢洶洶的寨卡病毒主要傳播途徑就是伊蚊叮咬（查看《“夢魘”病毒寨卡憑什么上“頭條”？》碍拆，了解伊蚊是什么）若治。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)， 2015年以來死于瘧疾感染的人數(shù)已經(jīng)超過了44萬（截止到九月）感混。近年來登革熱的感染人數(shù)則急劇上升端幼，一半的世界人口都存在感染風(fēng)險(xiǎn)。而最近頻頻登上媒體頭條的寨卡弧满，已在46個(gè)國家或地區(qū)傳播流行婆跑。世界衛(wèi)生組織預(yù)計(jì)，僅2016年拉丁美洲感染寨卡病毒案例可能就會(huì)達(dá)到400萬人次谱秽，相當(dāng)于每150人中就會(huì)在有一人被感染洽蛀。截至2月12日，中國也已報(bào)告4例寨卡病毒病輸入病例疟赊。由于這些病毒可以使用的疫苗還不完善郊供，寨卡病毒的疫苗甚至還未研發(fā)出來，目前防控此類疾病的主要方式仍是控制蚊子滋生近哟，減少蚊子叮咬驮审。在這場人類和蚊子的戰(zhàn)爭中，我們的形勢可謂不容樂觀吉执。
蚊子的階段作戰(zhàn)系統(tǒng)
孫子兵法曰：“知己知彼疯淫，百戰(zhàn)不殆〈撩担”想要贏得這場戰(zhàn)爭熙掺，我們就得先了解敵人。不知你有沒有思考過咕宿，世界這么大币绩，蚊子是怎么找到人的？
這么有趣的問題府阀，科學(xué)家們也很想知道答案缆镣。實(shí)際上，關(guān)于的蚊子搜尋行為的研究早在75年前就開始了试浙。綜合過往的研究結(jié)果我們知道董瞻，蚊子可以通過人呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，人體散發(fā)出的各種氣味田巴，皮膚的輪廓钠糊，溫度和濕度等線索來追蹤人類目標(biāo)挟秤。近年來，研究者們開始研究這些線索對(duì)蚊子的交叉影響眠蚂。有研究發(fā)現(xiàn)蚊子可以利用多個(gè)線索來幫助搜索煞聪，并在搜尋的不同階段調(diào)節(jié)對(duì)這些線索的感知來精確控制自己的飛行方向，直至找到合適的叮咬目標(biāo)逝慧。
最近昔脯，加州大學(xué)河濱分校的Ring T. Carde教授在這些最新研究的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)分階段搜尋模型來解釋蚊子的精準(zhǔn)搜尋系統(tǒng)笛臣。根據(jù)這個(gè)模型云稚，蚊子從發(fā)現(xiàn)人類到叮咬，簡單來說可以分為三個(gè)階段沈堡。
母蚊子的分階段作戰(zhàn)系統(tǒng)
1. 二氧化碳波動(dòng)暴露目標(biāo)
人類主要通過視覺來采集信息静陈，聽覺和嗅覺輔之。狗可以通過靈敏的嗅覺來追蹤獵物诞丽，蛇則借助紅外探測在夜間捕食獵物鲸拥。而蚊子可以通過感受人類呼吸產(chǎn)生的二氧化碳濃度波動(dòng)來追蹤目標(biāo)。
人類呼出的空氣中二氧化碳濃度大約為4%僧免，而正承谈希空氣中二氧化碳濃度大約為0.035%。 因此人的呼吸會(huì)導(dǎo)致周圍空氣中的二氧化碳濃度周期性變化懂衩，也就是濃度波動(dòng)撞叨。蚊子長長的嘴邊有兩根觸須，觸須上有許多能與二氧化碳結(jié)合的受體蛋白浊洞。這些蛋白非常靈敏牵敷，能檢測到低至0.005%的二氧化碳濃度波動(dòng)。檢測到的二氧化碳濃度波動(dòng)進(jìn)而激活蚊子的視動(dòng)趨風(fēng)性法希，引導(dǎo)蚊子向人類所在的上風(fēng)口飛行枷餐。
所謂視動(dòng)趨風(fēng)性是指利用視覺變化來測定風(fēng)向并趨于飛向上風(fēng)口的行為。這個(gè)系統(tǒng)的工作原理并不復(fù)雜：如果蚊子懸停在空中不動(dòng)的話苫亦，其視覺圖像應(yīng)該是靜止的尖淘；當(dāng)有風(fēng)吹過，蚊子移動(dòng)中看到的圖像就會(huì)從前到后變化著觉，藉由這一視覺變化便可以分辨前后，前面即為上風(fēng)口惊暴。二氧化碳濃度波動(dòng)是順著風(fēng)吹到蚊子這的饼丘，蚊子順著上風(fēng)口飛便能發(fā)現(xiàn)呼出二氧化碳的人類。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的一般設(shè)計(jì)辽话，蚊子能夠察覺到大約10米外的人類呼吸造成的二氧化碳濃度波動(dòng)肄鸽，不過具體的極限距離還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證卫病。
2. 通過氣味來確認(rèn)目標(biāo)
當(dāng)蚊子慢慢靠近人類目標(biāo)之后，二氧化碳濃度的波動(dòng)進(jìn)一步吸引蚊子上風(fēng)向飛行典徘，同時(shí)蚊子對(duì)氣味的檢測也變得更為靈敏蟀苛。當(dāng)蚊子飛到離人類目標(biāo)足夠近的時(shí)候（1米左右），嗅覺開始占據(jù)主導(dǎo)地位逮诲，引導(dǎo)蚊子靠近人的皮膚帜平。二氧化碳導(dǎo)航系統(tǒng)則被關(guān)閉，畢竟繼續(xù)朝著二氧化碳濃度波動(dòng)方向飛的話就要飛到人類鼻中去了梅鹦。
人類皮膚散發(fā)出的氣味中包含上百種分子裆甩，到底是哪些分子吸引了蚊子呢？目前齐唆，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室研究證實(shí)對(duì)蚊子有吸引力的氣味分子主要有乳酸和一些脂肪酸嗤栓。乳酸正是汗液的主要成分，這可能是出汗的人更容易被蚊子叮的原因之一箍邮。不過現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)多是測定單一化合物對(duì)蚊子的吸引茉帅，具體是哪些分子的組合主導(dǎo)著蚊子的飛行方向仍不清楚。
另一個(gè)關(guān)于氣味的有趣的發(fā)現(xiàn)是锭弊，個(gè)人對(duì)蚊子的吸引力很有可能是由基因決定的堪澎。有研究者測定了同卵雙胞胎和異卵雙胞胎的氣味對(duì)蚊子的吸引度，發(fā)現(xiàn)基因完全一樣的同卵雙胞胎對(duì)蚊子的吸引力非常相似廷蓉，而基因不同的異卵雙胞胎對(duì)蚊子的吸引力相似度則差很多全封。不過考慮到每個(gè)人皮膚散發(fā)出的氣味千差萬別，很難說有一種每個(gè)人都共有的標(biāo)志性氣味能決定蚊子的選擇桃犬，因此蚊子在氣味偏好上肯定也有一定的彈性刹悴。
另外，蚊子在靠近目標(biāo)的過程中也有可能使用氣味以外的線索來幫助鎖定目標(biāo)攒暇。
3. 在深色區(qū)域著陸
蚊子想叮咬人類就得先著陸在人的皮膚上土匀，而在著陸過程中起主要作用是視覺線索，濕熱的地方對(duì)蚊子也有吸引力形用【驮總的來說蚊子偏好在深色，濕熱的地方著陸田度。
在飛行過程中妒御，蚊子主要關(guān)注視覺的動(dòng)態(tài)信息來幫助導(dǎo)航。而在著陸過程中镇饺，蚊子的關(guān)注點(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)為著陸點(diǎn)的靜態(tài)信息乎莉。蚊子可以通過單一的視覺信息來決定著陸，不需要其他的線索。有研究發(fā)現(xiàn)惋啃，蚊子在沒有二氧化碳濃度波動(dòng)以及氣味線索的情況下哼鬓，更喜歡飛向深色條紋。而在另一項(xiàng)研究中边灭，蚊子在沒有氣味線索的環(huán)境中偏好在深色的長方形上著陸异希。這些結(jié)果都表明蚊子偏好在深色的地方著陸。結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活绒瘦，這可能是蚊子比較喜歡叮咬小腿肚子原因之一称簿，人坐著的時(shí)候小腿肚子通常處于陰影之中。
溫度和濕度對(duì)蚊子的著陸也有影響椭坚，蚊子偏好在濕熱的地方著陸予跌。有研究者研究過溫度和濕度對(duì)蚊子著陸的影響，發(fā)現(xiàn)蚊子喜歡在溫度高于室溫且潮濕的地方著陸善茎，而單獨(dú)的提高溫度或者濕度并不能吸引蚊子著陸券册。濕熱的環(huán)境也比較符合夏天時(shí)人體皮膚的環(huán)境，人的體溫通常高于室溫垂涯，而出汗則使皮膚濕度高于周圍空氣烁焙。
蚊子也會(huì)守株待兔？
蚊子一般是通過感知二氧化碳濃度波動(dòng)來激活搜尋系統(tǒng)耕赘，但也有例外骄蝇。有研究者發(fā)現(xiàn)，東非有種蚊子喜歡搜尋空的人類的居所并躲藏其中操骡。一方面這樣可以躲避自然中的惡劣環(huán)境九火，另一方面也是一種非常聰明的守株待兔策略。這些蚊子首先通過氣味線索找到人類的居所册招，然后躲藏其中岔激。當(dāng)房子中出現(xiàn)二氧化碳濃度波動(dòng)時(shí)，蚊子就知道主人回來了是掰，又可以通過啟動(dòng)常規(guī)搜尋系統(tǒng)來鎖定人類目標(biāo)虑鼎。從這個(gè)例子我們也可以看出蚊子對(duì)人類生活的適應(yīng)能力實(shí)在驚人。
實(shí)際上键痛，蚊子早在恐龍時(shí)代就出現(xiàn)在地球上了炫彩，那個(gè)時(shí)候人類還沒出現(xiàn)，這也說明喜歡吸食人血的這一族是新演化出來的絮短。新突變出來的吸人血一族之所以能夠壯大江兢，很有可能是借助了人類爭霸地球的成功。蚊子一生中需要的資源都可以在人類社會(huì)中方便的找到丁频。一方面人類喜歡群居而且分布也夠廣划址，不愁找不到血庫扔嵌；另一方面人類聚居地通常會(huì)有蓄水，這又方便了蚊子產(chǎn)卵孵化（蚊子需要在死水中產(chǎn)卵）夺颤。蚊子在與人類共同繁衍的過程中，更適合人類社會(huì)形態(tài)的“優(yōu)良”蚊子不斷被篩選出來胁勺，如今我們發(fā)現(xiàn)蚊子的各種精密構(gòu)造成功的策略也就不足為奇了世澜。
對(duì)抗蚊子的秘籍
知道蚊子搜尋人類的機(jī)制有什么用呢？最直接的效用當(dāng)然是幫助開發(fā)滅蚊驅(qū)蚊方法署穗。例如寥裂，在捕蚊的陷阱里增加產(chǎn)二氧化碳的物質(zhì)可以吸引更多的蚊子自投羅網(wǎng)。通過篩選蚊子不喜歡的氣味分子開發(fā)出新的驅(qū)蚊劑案疲。
實(shí)際上封恰，我們經(jīng)常使用的花露水，就是利用對(duì)蚊子嗅覺的干擾來實(shí)現(xiàn)驅(qū)蚊的褐啡。其中的有效成分叫做避蚊胺(DEET)诺舔，這種物質(zhì)可以與蚊子的嗅覺受體蛋白結(jié)合。不過盡管我們使用這種物質(zhì)幾十年了备畦，效果也很好低飒，但其具體的作用機(jī)制仍不是很清楚。有的研究者認(rèn)為避蚊胺通過阻斷蚊子的嗅覺系統(tǒng)來影響蚊子懂盐，有的研究者則認(rèn)為蚊子只是簡單的不喜歡避蚊胺的氣味而已褥赊。對(duì)避蚊胺作用機(jī)制的更透徹研究也許能給我們帶來更多的發(fā)現(xiàn)。
在我們的日常生活中莉恼，除了使用花露水之類的驅(qū)蚊劑拌喉，身穿淺色的衣服也是避蚊的一個(gè)簡單有效的方法。
另外俐银，房間里打開空調(diào)尿背，降低蚊子的活躍程度也是一個(gè)辦法。當(dāng)然悉患，最好是關(guān)閉門窗或使用紗窗残家，將蚊子隔離在室外啦！
現(xiàn)在售躁，科學(xué)家們還在考慮通過基因改造的方式來消滅蚊子坞淮。比如，通過構(gòu)建攜帶某種基因的雄性蚊子陪捷，而這種基因使得其子代不能存活回窘。構(gòu)建感染沃爾巴克氏體（Wolbachia）的埃及伊蚊也是一種新興的方法，可對(duì)蚊蟲體內(nèi)感染的多種病原體有抑制作用市袖。
不過啡直，以上方案是否存在對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響和威脅烁涌，還需科學(xué)家們深入調(diào)查。
如此看來酒觅，我們還是從日常做起撮执，保護(hù)好自己。至于消滅蚊子的生物工程舷丹，還是交給科學(xué)家解決吧抒钱。
參考文獻(xiàn)：
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Ditzen, Mathias, Maurizio Pellegrino, and Leslie B. Vosshall. "Insect odorant receptors are molecular targets of the insect repellent DEET." Science 319.5871 (2008): 1838-1842.
Syed, Zainulabeuddin, and Walter S. Leal. "Mosquitoes smell and avoid the insect repellent DEET." Proceedings of the National Academy of Sciences 105.36 (2008): 13598-13603.
部分引用數(shù)據(jù)來源：
Bill Gates, “The Deadliest Animal in the World” Gatesnotes, 25 Apr. 2014. Web. 21 Nov. 2015.
WHO, “Fact sheet of Malaria”, WHO media centre, October 2015. Web. 21 Nov. 2015.
WHO, “Fact sheet of Dengue and severe dengue”, WHO media centre, May 2015. Web. 21 Nov. 2015.
（責(zé)任編輯 陳曉雪）
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