沈臻懿

疾病傳播的重要元兇

蚊蟲(chóng)屬于昆蟲(chóng)綱，雙翅目，蚊科。其個(gè)頭雖小，但種類(lèi)極為繁多。當(dāng)前世界范圍內(nèi)，已知有記錄的蚊蟲(chóng)種類(lèi)共有3科、38屬，3500種或亞種。其中，我國(guó)境內(nèi)已知的蚊蟲(chóng)種類(lèi)就有18屬，48個(gè)亞屬以及370多種或亞種。雄性蚊子無(wú)吸血習(xí)性，而是以吸取植物莖干的汁液、露水以及花果汁水等維系生命。但有部分種類(lèi)的雌性蚊子則需要吸食人或動(dòng)物的血液，方可維系生命和繁衍后代。從體量比例角度而言，雌性蚊子的吸血量極為驚人，一只雌性蚊子飽餐一頓所吸血液的重量是其自身重量的三倍左右。

從自然生物角度而言，雌性蚊蟲(chóng)需要人或動(dòng)物的血液來(lái)繁殖下一代。其在吸血前，會(huì)根據(jù)人所呼出的二氧化碳?xì)怏w“尋跡而來(lái)”。蚊蟲(chóng)繞著人嗡嗡飛行的同時(shí)，也在利用自身的近距傳感器測(cè)定人分泌出的汗水的溫度、濕度以及所含的成分，以便于決定該人是否為合適的“吸血對(duì)象”。蚊蟲(chóng)吸血的“作案工具”，即是長(zhǎng)在雙眼底之下，由六根尖利螯針?biāo)餐M成的口器。這些螯針的直徑，比人的頭發(fā)絲還要細(xì)。六根螯針中，有兩根是作為上顎的刺血針，兩根是作為下顎的鋸齒刀，剩余最后兩根則分別是唾液管和食道管。這些針管外部都有包皮組織存在，以起到保護(hù)作用。蚊蟲(chóng)的口器外殼則起到類(lèi)似于夾子的作用，能夠?qū)⒘槉A緊于一處。

當(dāng)蚊蟲(chóng)鎖定叮咬的目標(biāo)后，就會(huì)將六根螯針同時(shí)插至人體皮膚組織，并進(jìn)入密集分布的毛細(xì)血管網(wǎng)之中來(lái)吸取血液。在吸血前，蚊蟲(chóng)會(huì)通過(guò)口器，將其唾液滴入人的毛細(xì)血管內(nèi)，并與人血相互混合。蚊蟲(chóng)的唾液堪稱(chēng)鮮血抗凝劑，可防止其在吸食血液過(guò)程中，鮮血在蚊蟲(chóng)食道內(nèi)凝結(jié)堵塞。當(dāng)蚊蟲(chóng)吸飽血后，其唾液殘留物仍會(huì)遺留在人體皮膚里，不僅會(huì)在皮膚上腫起小包，更會(huì)使人奇癢難忍。吸飽血的蚊蟲(chóng)在隨后數(shù)天中，即會(huì)找一處隱蔽之所靜靜“潛伏”，利用吸到的血液，產(chǎn)下數(shù)量龐大的蟲(chóng)卵。

作為重要的醫(yī)學(xué)昆蟲(chóng)之一，蚊蟲(chóng)在吸血過(guò)程中，能傳播多種疾病。譬如，對(duì)于登革熱這一急性病毒傳染病而言，其罪魁禍?zhǔn)准词俏孟x(chóng)的傳播。除登革熱外，蚊蟲(chóng)亦會(huì)傳播諸如瘧疾、流行性乙型腦炎、黃熱病、寨卡病毒病、淋巴絲蟲(chóng)病等多種危害后果嚴(yán)重的蚊媒傳染病。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WTO）的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，每年全球范圍內(nèi)因病媒蚊蟲(chóng)叮咬傳播疾病而死亡的人數(shù)高達(dá)數(shù)百萬(wàn)人。一旦出現(xiàn)全球范圍內(nèi)的蚊媒傳染病大爆發(fā)，其嚴(yán)峻形勢(shì)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出2003年的“非典”以及2014年的“埃博拉病毒”。

近年來(lái)，能夠?qū)е滦☆^癥的寨卡病毒恐怕是人們時(shí)常聽(tīng)聞的全球性疾病之一，其本身也是一種蚊媒傳染病。蚊蟲(chóng)的介入與傳播，使得寨卡疫情的發(fā)病期間隔從最初的半個(gè)多世紀(jì)，縮短到了現(xiàn)在的三年左右。但人們的制衡應(yīng)對(duì)，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上疾病的傳播速度。最早能用于臨床診療的寨卡病毒疫苗，預(yù)計(jì)將在2020年才可正式投入使用。除戰(zhàn)爭(zhēng)外，可能在地球范圍內(nèi)已無(wú)法找出比蚊蟲(chóng)更有殺傷力的情形了。從某種程度而言，蚊蟲(chóng)堪稱(chēng)自然界中殺死人類(lèi)最多的動(dòng)物，即使是外表兇神惡煞的鯊魚(yú)，每年造成人類(lèi)死亡的數(shù)量也不過(guò)數(shù)十余人。

蚊蟲(chóng)傳播疾病，通常有生物性傳播和機(jī)械性傳播兩種方式。生物性傳播是蚊蟲(chóng)傳播疾病的主要方式。病原體在蚊蟲(chóng)體內(nèi)經(jīng)過(guò)了發(fā)育、增殖等階段后，再通過(guò)蚊蟲(chóng)叮咬方式傳染給人。就流行性乙型腦炎而言，其病毒隨血液被蚊蟲(chóng)吸入體內(nèi)后，首先會(huì)在其腸道內(nèi)進(jìn)行增殖，隨后則轉(zhuǎn)移至蚊蟲(chóng)唾液腺，并經(jīng)由叮咬方式向人類(lèi)傳播。機(jī)械性傳播則是病原體的形態(tài)特征在不發(fā)生變化的前提下，附著在蚊蟲(chóng)體表、口器，或通過(guò)消化道等進(jìn)行傳播。

人蚊大戰(zhàn)的長(zhǎng)期鏖斗

漫漫歷史長(zhǎng)河中，人蚊之間持續(xù)著一段“相愛(ài)相殺”，且不曾中斷的千年歲月。古代社會(huì)中，由于其衛(wèi)生條件遠(yuǎn)不及現(xiàn)代，故蚊蟲(chóng)對(duì)人類(lèi)的威脅更大。自彼時(shí)起，人們就已發(fā)明了各類(lèi)避蚊、驅(qū)蚊與滅蚊方式。諸如懸掛蚊帳、熏燒蚊香、噴灑驅(qū)蚊水等手段，均最初源自于古人的智慧。除了此類(lèi)常規(guī)方式外，人們?cè)谶@場(chǎng)千年大戰(zhàn)中，不斷探索借助科技之力量，以期改變?nèi)宋瞄L(zhǎng)期鏖斗的最終“戰(zhàn)局”！

電熱液體蚊香

說(shuō)起電熱蚊香片，想必大多數(shù)的人們并不陌生。電熱液體蚊香是在電熱蚊香片的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的一款驅(qū)蚊產(chǎn)品。從電熱液體蚊香的工作原理而言，其由電加熱器與驅(qū)蚊藥劑共同組成。當(dāng)接通電源后，發(fā)熱元件即開(kāi)始工作，并不斷發(fā)熱升溫。基于發(fā)熱元件自身所具備的溫度調(diào)節(jié)能力，能夠令工作溫度保持在特定范圍之內(nèi)。發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量，經(jīng)由熱輻射傳遞至藥劑揮發(fā)芯。在揮發(fā)芯毛細(xì)作用下從藥劑瓶?jī)?nèi)被吸至芯棒頂層的藥劑，受到熱輻射升溫后，可加快其揮發(fā)速度。當(dāng)某一空間范圍內(nèi)的驅(qū)（殺）蚊有效成分超過(guò)一定濃度后，便會(huì)對(duì)蚊蟲(chóng)予以驅(qū)離或麻痹等。

電熱液體蚊香所使用的驅(qū)蚊藥劑，多以擬除蟲(chóng)菊酯等物質(zhì)為原料進(jìn)行調(diào)配。一瓶容量為45ml的藥液，有效驅(qū)蚊覆蓋區(qū)域?yàn)?5平方米左右。與電熱蚊香片相比，液體蚊香的揮散更為均勻，無(wú)藥劑殘留，且更為高效，驅(qū)蚊效果也優(yōu)于電熱蚊香片。通常情況下，使用純天然植物成分——天然除蟲(chóng)菊素制成的藥液，具有綠色、環(huán)保、安全、衛(wèi)生的特點(diǎn)。不過(guò)，有些驅(qū)蚊藥劑中還會(huì)加入乙醚、苯、氯仿等有機(jī)物作為溶劑，這些化學(xué)物質(zhì)皆有一定毒性，并可通過(guò)呼吸道、消化道予以吸收。若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)量、接觸吸入前述物質(zhì)時(shí)，會(huì)對(duì)人體帶來(lái)畸形或致癌等后果。某些劣質(zhì)液體蚊香，甚至還會(huì)在藥液中加入敵敵畏等對(duì)人體有著嚴(yán)重危害的有毒物質(zhì)。

超聲波驅(qū)蚊設(shè)備

科學(xué)研究表明，人耳聽(tīng)力的范圍在20Hz至20kHz之間。一旦聲波頻率超過(guò)20kHz，人耳就難以再聽(tīng)見(jiàn)，故其也被學(xué)界稱(chēng)之為超聲波。雖然對(duì)于人類(lèi)而言，其無(wú)法聽(tīng)到超聲波，但諸如蚊子之類(lèi)的很多動(dòng)物都可以聽(tīng)到超聲波。為此，人們?cè)谂c蚊蟲(chóng)的博弈中，也嘗試?yán)贸暡ㄊ侄蝸?lái)進(jìn)行驅(qū)蚊。

從這一驅(qū)蚊方式的理想狀態(tài)而言，其意圖模仿蚊蟲(chóng)的天敵蝙蝠、蜻蜓或者雄性蚊蟲(chóng)的頻率，以起到將叮咬人的雌性蚊蟲(chóng)予以驅(qū)離的效果。自然界中，蝙蝠、蜻蜓都是蚊蟲(chóng)的天敵，為了預(yù)判這一風(fēng)險(xiǎn)，蚊蟲(chóng)能夠識(shí)別并規(guī)避蝙蝠或蜻蜓發(fā)出的超聲波。為此，借助于電子信息技術(shù)模擬出的蝙蝠、蜻蜓等蚊蟲(chóng)天敵振翅的超聲波，可起到令蚊蟲(chóng)逃離現(xiàn)場(chǎng)的效果。此外，據(jù)動(dòng)物學(xué)家研究表明，雄蚊和雌蚊交配后，雌性蚊蟲(chóng)需要在一周時(shí)間內(nèi)補(bǔ)充足夠的營(yíng)養(yǎng)才能順利排卵生產(chǎn)。這就意味著懷孕后的雌性蚊蟲(chóng)要伺機(jī)“作案”吸血。但在此期間，雌性蚊蟲(chóng)不能再與雄性交配，不然不僅會(huì)影響雌蚊生產(chǎn)，更有喪命之憂(yōu)。在此情形下，受孕后的雌蚊會(huì)在生產(chǎn)前避免與雄蚊相會(huì)的可能性。基于這一原理，人們研制出一種超聲波驅(qū)蚊器，并可模擬發(fā)生雄性蚊蟲(chóng)翅膀抖動(dòng)的聲波。雌性蚊蟲(chóng)感受到前述超聲波后，即會(huì)遠(yuǎn)離聲波源頭，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)蚊之效果。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，超聲波驅(qū)蚊設(shè)備發(fā)出的特定超聲波，即是用來(lái)對(duì)蚊蟲(chóng)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行刺激，從而令其出現(xiàn)不適而遠(yuǎn)離特定場(chǎng)所。從理論層面而言，超聲波驅(qū)蚊設(shè)備是一種對(duì)人體、動(dòng)物都無(wú)害，且無(wú)化學(xué)性殘留的綠色、環(huán)保驅(qū)蚊產(chǎn)品。

令蚊蟲(chóng)“自投羅網(wǎng)”的滅蚊器

人們?cè)隍?qū)蚊、滅蚊過(guò)程中，對(duì)蚊蟲(chóng)的生活習(xí)性也愈發(fā)熟知。在此基礎(chǔ)上，諸如電擊式滅蚊器、光觸媒式滅蚊器、黏附捕捉式滅蚊器等令蚊蟲(chóng)“自投羅網(wǎng)”的滅蚊器應(yīng)運(yùn)而生。

前述滅蚊器系綜合了光、熱、氣、風(fēng)、味等元素所研制的專(zhuān)用蚊蟲(chóng)撲殺產(chǎn)品。其滅蚊原理，在一定程度上都模擬了蚊蟲(chóng)的生活習(xí)性。蚊蟲(chóng)在叮咬時(shí)，一般都喜歡熱量、亮光、二氧化碳、流動(dòng)的空氣以及水蒸氣等。這些滅蚊器在工作時(shí)，能夠產(chǎn)生的熱量、亮光、二氧化碳、流動(dòng)的空氣以及水蒸氣，并模擬人體呼吸的過(guò)程，以此引誘蚊蟲(chóng)前來(lái)，從而起到“請(qǐng)君入甕”的效果。

就電擊式滅蚊器而言，其采用了極為高效的誘蚊燈管，能夠利用光亮對(duì)蚊蟲(chóng)進(jìn)行引誘。當(dāng)蚊蟲(chóng)被吸引至電擊式滅蚊器附近時(shí)，滅蚊器內(nèi)置電網(wǎng)中產(chǎn)生的靜電電擊會(huì)將蚊蟲(chóng)直接“擊殺”。電擊式滅蚊器具有低能耗、高效能的特點(diǎn)，在使用過(guò)程中無(wú)任何有毒有害化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)。但電擊式的滅蚊方式，決定了其在“擊殺”蚊蟲(chóng)的同時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生火花，這也限制了其在易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所使用的范圍。

光觸媒式滅蚊器誘殺蚊蟲(chóng)的原理，與電擊式滅蚊器較為相似。其同樣利用蚊蟲(chóng)的生活習(xí)性與偏好來(lái)吸引其“自投羅網(wǎng)”，進(jìn)而對(duì)蚊蟲(chóng)予以撲殺。當(dāng)蚊蟲(chóng)被光觸媒式滅蚊器吸引而接近后，其即會(huì)被滅蚊器內(nèi)置風(fēng)機(jī)攪動(dòng)所形成的氣流吸至捕蚊窗內(nèi)。一旦蚊蟲(chóng)進(jìn)入捕蚊窗后，其只能“束手就擒”而無(wú)法逃脫。隨后，蚊蟲(chóng)即會(huì)被風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣渦流卷入滅蚊器的底部，直至最終被風(fēng)干而亡。

黏附捕捉式滅蚊器與前述兩類(lèi)滅蚊器的最大區(qū)別，即是在蚊蟲(chóng)殺滅的方式上。當(dāng)蚊蟲(chóng)被引誘并進(jìn)入黏附捕捉式滅蚊器后，滅蚊器內(nèi)置的強(qiáng)力粘捕膠紙即會(huì)將蚊蟲(chóng)牢牢粘住，最終令其在“囚禁”中死亡。相較于電擊式滅蚊器和光觸媒式滅蚊器，黏附捕捉式滅蚊器的設(shè)計(jì)方案更為綠色、環(huán)保。既不會(huì)像電擊式滅蚊器那樣產(chǎn)生火花與焦煳味，亦不會(huì)像光觸媒式滅蚊器，因需要使用風(fēng)機(jī)而產(chǎn)生噪音。

滅蚊黑科技的橫空出世

面對(duì)傳播疾病重要元兇的蚊蟲(chóng)，人類(lèi)與之斗爭(zhēng)的腳步從未停止。從蚊蟲(chóng)的生理習(xí)性而言，只有雌性蚊蟲(chóng)才會(huì)叮咬人或動(dòng)物并傳播病毒。減少病毒傳播的有效途徑，即是將雌性蚊蟲(chóng)體內(nèi)的病毒予以限制。為此，在現(xiàn)代科技高度發(fā)達(dá)的今天，一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)滅蚊的黑科技也橫空出世，力求通過(guò)雌性蚊蟲(chóng)“不孕不育”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)滅蚊，并減少病毒傳播的目的。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這一滅蚊黑科技的目的，即是利用細(xì)菌來(lái)感染蚊蟲(chóng)，從而令其無(wú)法順利繁殖下一代。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，一種名為“沃爾巴克氏體”受到了科學(xué)家們的關(guān)注。沃爾巴克氏體，又稱(chēng)之為沃爾巴克氏菌。其是一種在自然界昆蟲(chóng)中所發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌，寄居于生物體的細(xì)胞之內(nèi)。沃爾巴克氏體寄居在宿主體內(nèi)后，可以改變宿主激素、影響宿主產(chǎn)卵數(shù)量并改變宿主性別等?？茖W(xué)家們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克氏體甚至還能令蚊蟲(chóng)“不孕不育”。

這一滅蚊黑科技在應(yīng)用時(shí)，首先即是要將能夠令蚊蟲(chóng)“不孕不育”的沃爾巴克氏體注入至蚊蟲(chóng)卵之中。此后，需要將這些經(jīng)過(guò)人工培育的蚊蟲(chóng)進(jìn)行篩選，區(qū)分已被感染沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲(chóng)以及未被感染沃爾巴克氏體的雄性蚊蟲(chóng)，從而建立起穩(wěn)定的能夠攜帶沃爾巴克氏體的蚊株。感染了沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲(chóng)，會(huì)被科學(xué)家按照不同批次在特定地點(diǎn)予以釋放。

沃爾巴克氏體系經(jīng)由雌性卵傳播，故其后代不會(huì)受到沃爾巴克氏體的感染。當(dāng)沃爾巴克氏體對(duì)父系生物造成影響后，唯有受精卵中有沃爾巴克氏體時(shí)，其后代才得以存活。感染了沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲(chóng)在野外環(huán)境下釋放后，其會(huì)與自然條件下無(wú)沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲(chóng)交配。這也導(dǎo)致了其后代在發(fā)育過(guò)程中，因卵無(wú)法孵化而死亡。研究發(fā)現(xiàn)，蚊蟲(chóng)交配后，雌性蚊蟲(chóng)會(huì)將雄性蚊蟲(chóng)的精子儲(chǔ)存起來(lái)，從而不斷對(duì)自身的卵子進(jìn)行受精。這就意味著在野外環(huán)境中無(wú)沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲(chóng)只要曾與被沃爾巴克氏體感染的雄性蚊蟲(chóng)交配，其所有后代均將無(wú)法孵化與繁育。

考慮到雄性蚊蟲(chóng)本身并不會(huì)傳播疾病，故通過(guò)大量釋放被沃爾巴克氏體感染的雄性蚊蟲(chóng)與野外雌性蚊蟲(chóng)進(jìn)行交配，能夠令蚊蟲(chóng)無(wú)法繁衍后代而使得種群數(shù)量控制在傳染性疾病爆發(fā)的臨界點(diǎn)指標(biāo)之下。

前述滅蚊黑科技的核心之處，即是將沃爾巴克氏體如同“防火墻”一般對(duì)病毒進(jìn)行了阻隔，從而令攜帶有登革熱、瘧疾等病毒的蚊蟲(chóng)無(wú)法將其傳染給人類(lèi)。

編輯：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com