广州出动无人机灭蚊｜央广网
蚊子的抗药性为什么这么强？在这场人类与蚊子之间持续的“军备竞赛”中，我们还有对抗蚊子的办法吗？
蚊子为何能迅速产生抗药性？
蚊子能够在短期内产生高倍数抗药性，首要原因在于人类长期、大规模地使用化学杀虫剂。
自然选择的力量在这场进化中展现出惊人威力。蚊子种群中原本就存在极少数携带抗药基因的个体，杀虫剂的长期、大规模使用形成了强大的“选择压”，那些携带合适抗药基因的蚊子存活下来的概率显著高于普通蚊子，从而获得更多繁殖后代的机会。它们将抗药基因不断传递下去，导致抗药基因在蚊子种群中的比例持续攀升，最终可能扩散至整个种群。
蚊子抗药性迅速传播的另一个关键因素是其惊人的繁殖能力。
库蚊幼虫｜ James Gathany, CDC
雌蚊只需交配一次便可终身产卵，而且产卵的时间跨度可以超过90天；一只雌蚊一生可产卵6-8次，每次200-300粒。在温暖潮湿的环境中，蚊卵只需1-2天就能孵化，幼虫也只需5-7天就能发育成熟。也就是说，从一只成蚊到几百只新蚊子，仅需不到两周时间。有了如此强大的繁殖力，蚊群在遭遇杀虫剂的压力时，能在极短时间内筛选出具有抗药性的个体，并迅速扩大种群。
最近的研究发现，蚊子在遭受到热刺激后，其抗药性会显著提升。全球变暖和极端高温天气的增多，可能进一步增强了蚊子的抗药性[1]。
三种途径，构成复杂的抗药机制
在全球的蚊虫防治中，拟除虫菊酯类杀虫剂占据了绝对的主导地位，这类杀虫剂不仅杀虫效率高，而且对哺乳动物低毒。因此，针对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性，也是最常见、得到最多研究的。
拟除虫菊酯能精准地作用于蚊子的神经系统，特异性结合神经元细胞膜上的电压门控钠离子通道。在正常状态下，钠离子通道在引发动作电位后会迅速关闭；而拟除虫菊酯则可以与特定位点结合，进一步阻碍这一关闭过程，把通道“卡在”开放状态。这使得钠离子持续内流，蚊子的神经细胞陷入持续兴奋和不可抑制的放电状态，最终导致蚊子痉挛、麻痹直至死亡。
一只伊蚊正在人体上吸血｜jjharrison.com.au
在强大的选择压力下，蚊群通过三种主要途径进化出抗药性[2]:
靶标抗性（Target-site Resistance）是最直接的“锁孔变异”策略。蚊子体内控制钠离子通道形成的基因发生突变，好比锁芯的结构发生了改变，原本能完美插入的拟除虫菊酯“钥匙”再也无法有效结合，从而无法发挥其神经毒性作用。这种抗性一旦产生，会对其它拟除虫菊酯类药物产生不同程度的交叉抗性[3]。
代谢抗性（Metabolic Resistance）是一种更为复杂的“解毒”策略。蚊子通过上调体内一系列解毒酶系的表达量和活性，在杀虫剂到达神经靶标之前，就将其分解代谢为无毒或低毒物质。
穿透抗性（Penetration Resistance）则是指蚊子体壁结构发生变化。体壁是昆虫体躯最外层的组织，这一结构发生变化后，可以延缓杀虫剂穿透体壁的速度，为代谢解毒争取更多时间。
蚊子的外骨骼｜Pixabay
这三种途径常常协同作用，共同构成了蚊子应对化学杀虫剂的复杂防御网络。
科学防蚊的前沿武器
出现严重的抗药性，意味着我们可能即将失去一个好用的防蚊武器。不过，科学家研发了不少创新技术，提供了前所未有的防蚊利器。
高科技物理防蚊
此外，香港正准备部署机器狗，在人类难以到达的区域喷洒杀虫剂。这些机器狗也将借助人工智能分析温度、降雨量和疫情数据，预测蚊虫滋生热点。
香港食物环境卫生署计划用机器狗喷洒灭蚊药物｜香港文汇报
基因防蚊技术
科学家们通过CRISPR基因编辑技术，精确地改造蚊子的遗传密码。英国一家公司研发了转基因埃及伊蚊，这种雄蚊与野生雌蚊交配产生的后代，将会携带特定的基因缺陷。这些基因缺陷会导致伊蚊细胞产生过量的蛋白质，进而破坏细胞的正常功能，使其无法存活到成虫阶段。
另一种方式是利用沃尔巴克氏体属细菌的共生特性。这种天然微生物不仅能阻止蚊子携带登革热病毒，还能抑制蚊卵孵化。科学家培育携带这种细菌的蚊子并将它们释放到野外，它们就会感染野生蚊子，从而降低登革热病毒的传播。这种方法在印尼已经成功减少当地77%的登革热发病率。此外，当被感染的蚊子与未感染的蚊子交配后，未感染的蚊子将会不育，这种现象称为胞质不相容。由于雌蚊通常一生只需交配一次就能持续产卵，而雄蚊可与大量的雌蚊交配，因此只要培育感染特定沃尔巴克氏菌菌株的雄蚊，就能够有效降低蚊子的繁殖力。
中山大学团队释放经辐照或经沃尔巴克菌感染的白纹伊蚊绝育雄蚊｜广东发布
生物防治
自然界存在完整的食物链，蚊子也有天敌。食蚊鱼、水虿（蜻蜓稚虫）、巨蚊、捕食性蝽（如蝎蝽）、剑水蚤等能够捕食蚊子幼虫（孑孓），而蜻蜓成虫、燕子和蝙蝠则能够捕食蚊子成虫。
例如，中山大学的蚊子工厂团队通过投放华丽巨蚊来防蚊。这种体长可达3厘米的大型蚊子，其幼虫是伊蚊幼虫的天敌，一生能捕食80-100条伊蚊幼虫；成虫口器退化，不仅不吸血还能为植物传粉，堪称完美的“生物灭蚊器”。
华丽巨蚊吃白纹伊蚊幼虫｜广东发布
除了以上这些高科技前沿手段，还有一些防蚊方法不会因为蚊子出现抗药性而失效。
例如清理居住环境周围的各类小型积水容器，这可能是最经济且能从根本上减少蚊子数量的方法，通过消除孳生地，直接切断蚊子的繁殖链。另外，使用蚊帐、安装纱窗和纱门，也是有效的物理防蚊方法。
雌蚊产卵必须选择静水环境，因此清理积水可以有效除蚊｜Pixabay
蚊子追踪人类是一个精密的多步骤过程：它们在30米外就能感知人类呼出的二氧化碳；接近到1米左右时，它们会对汗液中的乳酸、尿酸、羧酸等成分产生反应[4]；在最远70厘米处就能通过红外辐射锁定目标[5]。而有些人之所以特别“招蚊”，是因为他们体表的微生物群落会产生更多吸引蚊子的挥发性物质。
基于这一过程，我们可以为蚊子“对症下药”。例如，使用含有避蚊胺（DEET）或派卡瑞丁的驱蚊剂，有效干扰蚊子的嗅觉受体，阻断其定位能力；之前还有研究发现，猫薄荷提取物的驱蚊效果是DEET的十倍，展现出更好的应用潜力[6]。此外，尽管蚊子只能看清约5米内的物体，但它们的复眼对颜色极为敏感。深色衣物吸热性强，在蚊子视野中轮廓更为突出，因此穿着浅色衣物也可在一定程度上降低被蚊子发现的几率。
埃及伊蚊｜Muhammad Mahdi Karim
不过，市场上也充斥着各种披着科学外衣的“伪科学”驱蚊产品。
超声波驱蚊器就是典型的例子。商家宣传它能发出蚊子“讨厌”的声波，但美国佛罗里达大学的研究表明，蚊子对这些声波毫无反应。
维生素B1防蚊的说法也广为流传，但无论在理论还是实验层面均未获验证[7]。类似地，用大蒜、香蕉等食物改变体味从而防蚊的说法也都缺乏科学支持。
更危险的是酒精防蚊法——不仅无效，还可能引起皮肤过敏甚至中毒，特别是对儿童风险更大。
面对蚊子抗药性日益严重的挑战，最有效的策略是采取综合防蚊措施：既善用科技新成果，也不忽视传统有效方法；既注重个人防护，也加强环境治理。通过多层次、全方位的防蚊体系，我们才能在这场人蚊大战中占据主动。
参考文献
作者：张超
编辑：麦麦
题图来源：James Gathany, CDC
本文来自果壳自然（ID：GuokrNature）
如需转载请联系sns@guokr.com