新型驱蚊剂

( 科学家在实验室里研究蚊子的嗅觉系统 )

夏天到了，蚊子又该出来活动了。你有没有注意到一个现象，那就是蚊子大都喜欢叮咬人的小腿和脚踝？如果不信的话你可以亲自做个实验，在傍晚的路灯下站一会儿，看看蚊子到底喜欢叮哪里？

你也许会说，蚊子当然会选择脚踝，因为那个部位相对稳定，不怎么动，而且距离人的双手也较远，不容易打到它。这个道理当然很对，但是你能想象蚊子竟然会如此聪明吗？它们怎么知道你的脚踝在哪里呢？

荷兰瓦格宁根大学（Wageningen University）的一个研究小组决定研究一下这个问题。他们发现冈比亚疟蚊（Anopheles Gambiae）在距离人体几十米远的地方就能被人呼出的二氧化碳所吸引，可当它们终于飞到距离人体很近的地方时，却不会直接飞向二氧化碳浓度最高的部位——人的嘴部，而是掉头向脚踝部位飞去，非常神奇。

蚊子的视力很差，定向基本靠嗅觉。研究人员相信蚊子们是被脚的气味吸引过去的，便从志愿者的脚部提取出了多种细菌，从细菌分泌的气味物质中选出10种，经过适当混合后完全可以代替人脚，在实验室条件下将疟蚊吸引过去。

该实验室的博士研究生拉姆科·苏尔（Remco Suer）则更进一步，研究了疟蚊触角和口器表面的嗅觉细胞到底对哪种气味分子有反应。蚊子的身体本来就很小，嗅觉细胞就更小了，可想而知这种实验的难度相当大。但苏尔知难而上，经过几年的研究，终于发现这10种气味分子中的9种能够直接刺激疟蚊的嗅觉细胞，使之产生电脉冲。

更妙的是，苏尔发现其中有5种气味分子还能阻止疟蚊嗅觉细胞表面的气味受体对二氧化碳起反应，这样疟蚊就闻不到二氧化碳了。这个发现非常重要，它解释了为什么疟蚊在远处可以被二氧化碳所吸引，靠近人体时却不会继续飞向人的嘴部，而是转而向下。换句话说，疟蚊这个看上去非常聪明的行为其实背后的原理并不复杂，很容易进化出来。

苏尔认为这个发现有助于研发一种疟蚊陷阱，比如在房间的某个角落放一个能够发出这5种气味分子的设备，让蚊子找错地方。不过，这一招只对屋子里的人有帮助，对于一个在户外活动的人来说，他更需要的是强力驱蚊剂。目前市场上绝大多数驱蚊剂的有效成分都是避蚊胺（DEET），这是一种有轻微毒性的化学物质，浓度越高驱蚊效果越好，但同时毒性也就越大。更糟糕的是，避蚊胺已经被人类使用了半个多世纪，目前已经发现好几种对它产生抗药性的蚊子，人类急需发明出一种替代品。

美国范德比尔特大学（Vanderbilt University）的科学家劳伦斯·茨威伯尔（Laurence Zwiebel）博士和同事们在今年5月9日出版的《美国国家科学院院报》（PNAS）上发表了一篇文章称，他们找到了一种全新的驱蚊剂，效力比避蚊胺高几千倍。有趣的是，这种驱蚊剂的工作原理和避蚊胺正相反，不是削弱蚊子嗅觉受体的功能，而是加强它！

原来，从前的科学家们相信蚊子的嗅觉受体和哺乳动物一样，能够直接把气味分子的信号转化成电信号传递给大脑，但最新的研究发现事实并非如此。疟蚊的嗅觉受体（OR）并不能独自完成这一任务，必须借助辅助受体（Orco）的帮助。两者的差别在于，OR有很多种，每一种只能接受某种特定的气味分子信号，但是所有的Orco分子结构却都差不多，甚至在整个昆虫纲都是如此，这就为科学家设计出一种普适的驱蚊剂提供了条件。

兹威比尔博士借助于一种制药厂常用的高效筛选仪，从11.8万种不同结构的小分子化合物中筛选到一种名为VUAA1的小分子，能够直接作用于Orco，使之始终处于兴奋状态，一刻也不休息。疟蚊肯定不喜欢这种状态，便逃之夭夭了。

初步的实验表明，这个VUAA1分子确实具备驱蚊的功效，其效力比避蚊胺强好几千倍。它甚至还能驱赶其他昆虫，比如作为驱虫剂用于农业生产。

科学家们之所以愿意花这么大的精力研究驱蚊剂，就是为了掐断疟疾的传播途径，拯救上百万疟疾受害者，其中大部分住在非洲。上述两项研究均得到了比尔和梅琳达·盖茨基金会的经费支持，这个基金会的主旨就是鼓励科学家尝试一些把握性并不大的前瞻性项目，希望其中有一两项研究最终能让穷人们受益。■（文 / 袁越） 驱蚊剂新型