滅蚊黑科技

沈臻懿

疾病傳播的重要元兇

蚊蟲屬于昆蟲綱，雙翅目，蚊科。其個頭雖小，但種類極為繁多。當前世界范圍內，已知有記錄的蚊蟲種類共有3科、38屬，3500種或亞種。其中，我國境內已知的蚊蟲種類就有18屬，48個亞屬以及370多種或亞種。雄性蚊子無吸血習性，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。但有部分種類的雌性蚊子則需要吸食人或動物的血液，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，雌性蚊蟲需要人或動物的血液來繁殖下一代。其在吸血前，會根據(jù)人所呼出的二氧化碳氣體“尋跡而來”。蚊蟲繞著人嗡嗡飛行的同時，也在利用自身的近距傳感器測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“吸血對象”。蚊蟲吸血的“作案工具”，即是長在雙眼底之下，由六根尖利螯針所共同組成的口器。這些螯針的直徑，比人的頭發(fā)絲還要細。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，以起到保護作用。蚊蟲的口器外殼則起到類似于夾子的作用，能夠將六根螯針夾緊于一處。

當蚊蟲鎖定叮咬的目標后，就會將六根螯針同時插至人體皮膚組織，并進入密集分布的毛細血管網之中來吸取血液。在吸血前，蚊蟲會通過口器，將其唾液滴入人的毛細血管內，并與人血相互混合。蚊蟲的唾液堪稱鮮血抗凝劑，可防止其在吸食血液過程中，鮮血在蚊蟲食道內凝結堵塞。當蚊蟲吸飽血后，其唾液殘留物仍會遺留在人體皮膚里，不僅會在皮膚上腫起小包，更會使人奇癢難忍。吸飽血的蚊蟲在隨后數(shù)天中，即會找一處隱蔽之所靜靜“潛伏”，利用吸到的血液，產下數(shù)量龐大的蟲卵。

作為重要的醫(yī)學昆蟲之一，蚊蟲在吸血過程中，能傳播多種疾病。譬如，對于登革熱這一急性病毒傳染病而言，其罪魁禍首即是蚊蟲的傳播。除登革熱外，蚊蟲亦會傳播諸如瘧疾、流行性乙型腦炎、黃熱病、寨卡病毒病、淋巴絲蟲病等多種危害后果嚴重的蚊媒傳染病。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WTO）的調查統(tǒng)計，每年全球范圍內因病媒蚊蟲叮咬傳播疾病而死亡的人數(shù)高達數(shù)百萬人。一旦出現(xiàn)全球范圍內的蚊媒傳染病大爆發(fā)，其嚴峻形勢將遠遠超出2003年的“非典”以及2014年的“埃博拉病毒”。

近年來，能夠導致小頭癥的寨卡病毒恐怕是人們時常聽聞的全球性疾病之一，其本身也是一種蚊媒傳染病。蚊蟲的介入與傳播，使得寨卡疫情的發(fā)病期間隔從最初的半個多世紀，縮短到了現(xiàn)在的三年左右。但人們的制衡應對，卻遠遠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，預計將在2020年才可正式投入使用。除戰(zhàn)爭外，可能在地球范圍內已無法找出比蚊蟲更有殺傷力的情形了。從某種程度而言，蚊蟲堪稱自然界中殺死人類最多的動物，即使是外表兇神惡煞的鯊魚，每年造成人類死亡的數(shù)量也不過數(shù)十余人。

蚊蟲傳播疾病，通常有生物性傳播和機械性傳播兩種方式。生物性傳播是蚊蟲傳播疾病的主要方式。病原體在蚊蟲體內經過了發(fā)育、增殖等階段后，再通過蚊蟲叮咬方式傳染給人。就流行性乙型腦炎而言，其病毒隨血液被蚊蟲吸入體內后，首先會在其腸道內進行增殖，隨后則轉移至蚊蟲唾液腺，并經由叮咬方式向人類傳播。機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，附著在蚊蟲體表、口器，或通過消化道等進行傳播。

人蚊大戰(zhàn)的長期鏖斗

漫漫歷史長河中，人蚊之間持續(xù)著一段“相愛相殺”，且不曾中斷的千年歲月。古代社會中，由于其衛(wèi)生條件遠不及現(xiàn)代，故蚊蟲對人類的威脅更大。自彼時起，人們就已發(fā)明了各類避蚊、驅蚊與滅蚊方式。諸如懸掛蚊帳、熏燒蚊香、噴灑驅蚊水等手段，均最初源自于古人的智慧。除了此類常規(guī)方式外，人們在這場千年大戰(zhàn)中，不斷探索借助科技之力量，以期改變人蚊長期鏖斗的最終“戰(zhàn)局”！

電熱液體蚊香

說起電熱蚊香片，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上，經過優(yōu)化后的一款驅蚊產品。從電熱液體蚊香的工作原理而言，其由電加熱器與驅蚊藥劑共同組成。當接通電源后，發(fā)熱元件即開始工作，并不斷發(fā)熱升溫。基于發(fā)熱元件自身所具備的溫度調節(jié)能力，能夠令工作溫度保持在特定范圍之內。發(fā)熱元件產生的熱量，經由熱輻射傳遞至藥劑揮發(fā)芯。在揮發(fā)芯毛細作用下從藥劑瓶內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。當某一空間范圍內的驅（殺）蚊有效成分超過一定濃度后，便會對蚊蟲予以驅離或麻痹等。

電熱液體蚊香所使用的驅蚊藥劑，多以擬除蟲菊酯等物質為原料進行調配。一瓶容量為45ml的藥液，有效驅蚊覆蓋區(qū)域為15平方米左右。與電熱蚊香片相比，液體蚊香的揮散更為均勻，無藥劑殘留，且更為高效，驅蚊效果也優(yōu)于電熱蚊香片。通常情況下，使用純天然植物成分——天然除蟲菊素制成的藥液，具有綠色、環(huán)保、安全、衛(wèi)生的特點。不過，有些驅蚊藥劑中還會加入乙醚、苯、氯仿等有機物作為溶劑，這些化學物質皆有一定毒性，并可通過呼吸道、消化道予以吸收。若長時間過量、接觸吸入前述物質時，會對人體帶來畸形或致癌等后果。某些劣質液體蚊香，甚至還會在藥液中加入敵敵畏等對人體有著嚴重危害的有毒物質。

超聲波驅蚊設備

科學研究表明，人耳聽力的范圍在20Hz至20kHz之間。一旦聲波頻率超過20kHz，人耳就難以再聽見，故其也被學界稱之為超聲波。雖然對于人類而言，其無法聽到超聲波，但諸如蚊子之類的很多動物都可以聽到超聲波。為此，人們在與蚊蟲的博弈中，也嘗試利用超聲波手段來進行驅蚊。

從這一驅蚊方式的理想狀態(tài)而言，其意圖模仿蚊蟲的天敵蝙蝠、蜻蜓或者雄性蚊蟲的頻率，以起到將叮咬人的雌性蚊蟲予以驅離的效果。自然界中，蝙蝠、蜻蜓都是蚊蟲的天敵，為了預判這一風險，蚊蟲能夠識別并規(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模擬出的蝙蝠、蜻蜓等蚊蟲天敵振翅的超聲波，可起到令蚊蟲逃離現(xiàn)場的效果。此外，據(jù)動物學家研究表明，雄蚊和雌蚊交配后，雌性蚊蟲需要在一周時間內補充足夠的營養(yǎng)才能順利排卵生產。這就意味著懷孕后的雌性蚊蟲要伺機“作案”吸血。但在此期間，雌性蚊蟲不能再與雄性交配，不然不僅會影響雌蚊生產，更有喪命之憂。在此情形下，受孕后的雌蚊會在生產前避免與雄蚊相會的可能性?；谶@一原理，人們研制出一種超聲波驅蚊器，并可模擬發(fā)生雄性蚊蟲翅膀抖動的聲波。雌性蚊蟲感受到前述超聲波后，即會遠離聲波源頭，從而實現(xiàn)驅蚊之效果。簡單來說，超聲波驅蚊設備發(fā)出的特定超聲波，即是用來對蚊蟲聽覺系統(tǒng)與神經系統(tǒng)進行刺激，從而令其出現(xiàn)不適而遠離特定場所。從理論層面而言，超聲波驅蚊設備是一種對人體、動物都無害，且無化學性殘留的綠色、環(huán)保驅蚊產品。

令蚊蟲“自投羅網”的滅蚊器

人們在驅蚊、滅蚊過程中，對蚊蟲的生活習性也愈發(fā)熟知。在此基礎上，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“自投羅網”的滅蚊器應運而生。

前述滅蚊器系綜合了光、熱、氣、風、味等元素所研制的專用蚊蟲撲殺產品。其滅蚊原理，在一定程度上都模擬了蚊蟲的生活習性。蚊蟲在叮咬時，一般都喜歡熱量、亮光、二氧化碳、流動的空氣以及水蒸氣等。這些滅蚊器在工作時，能夠產生的熱量、亮光、二氧化碳、流動的空氣以及水蒸氣，并模擬人體呼吸的過程，以此引誘蚊蟲前來，從而起到“請君入甕”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，能夠利用光亮對蚊蟲進行引誘。當蚊蟲被吸引至電擊式滅蚊器附近時，滅蚊器內置電網中產生的靜電電擊會將蚊蟲直接“擊殺”。電擊式滅蚊器具有低能耗、高效能的特點，在使用過程中無任何有毒有害化學物質揮發(fā)。但電擊式的滅蚊方式，決定了其在“擊殺”蚊蟲的同時，不可避免地會產生火花，這也限制了其在易燃易爆等危險場所使用的范圍。

光觸媒式滅蚊器誘殺蚊蟲的原理，與電擊式滅蚊器較為相似。其同樣利用蚊蟲的生活習性與偏好來吸引其“自投羅網”，進而對蚊蟲予以撲殺。當蚊蟲被光觸媒式滅蚊器吸引而接近后，其即會被滅蚊器內置風機攪動所形成的氣流吸至捕蚊窗內。一旦蚊蟲進入捕蚊窗后，其只能“束手就擒”而無法逃脫。隨后，蚊蟲即會被風機產生的空氣渦流卷入滅蚊器的底部，直至最終被風干而亡。

黏附捕捉式滅蚊器與前述兩類滅蚊器的最大區(qū)別，即是在蚊蟲殺滅的方式上。當蚊蟲被引誘并進入黏附捕捉式滅蚊器后，滅蚊器內置的強力粘捕膠紙即會將蚊蟲牢牢粘住，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計方案更為綠色、環(huán)保。既不會像電擊式滅蚊器那樣產生火花與焦煳味，亦不會像光觸媒式滅蚊器，因需要使用風機而產生噪音。

滅蚊黑科技的橫空出世

面對傳播疾病重要元兇的蚊蟲，人類與之斗爭的腳步從未停止。從蚊蟲的生理習性而言，只有雌性蚊蟲才會叮咬人或動物并傳播病毒。減少病毒傳播的有效途徑，即是將雌性蚊蟲體內的病毒予以限制。為此，在現(xiàn)代科技高度發(fā)達的今天，一項專門針對滅蚊的黑科技也橫空出世，力求通過雌性蚊蟲“不孕不育”的方式來實現(xiàn)滅蚊，并減少病毒傳播的目的。

簡單來說，這一滅蚊黑科技的目的，即是利用細菌來感染蚊蟲，從而令其無法順利繁殖下一代。為了實現(xiàn)這一目的，一種名為“沃爾巴克氏體”受到了科學家們的關注。沃爾巴克氏體，又稱之為沃爾巴克氏菌。其是一種在自然界昆蟲中所發(fā)現(xiàn)的細菌，寄居于生物體的細胞之內。沃爾巴克氏體寄居在宿主體內后，可以改變宿主激素、影響宿主產卵數(shù)量并改變宿主性別等?？茖W家們經研究發(fā)現(xiàn)，沃爾巴克氏體甚至還能令蚊蟲“不孕不育”。

這一滅蚊黑科技在應用時，首先即是要將能夠令蚊蟲“不孕不育”的沃爾巴克氏體注入至蚊蟲卵之中。此后，需要將這些經過人工培育的蚊蟲進行篩選，區(qū)分已被感染沃爾巴克氏體的雌性蚊蟲以及未被感染沃爾巴克氏體的雄性蚊蟲，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，會被科學家按照不同批次在特定地點予以釋放。

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

考慮到雄性蚊蟲本身并不會傳播疾病，故通過大量釋放被沃爾巴克氏體感染的雄性蚊蟲與野外雌性蚊蟲進行交配，能夠令蚊蟲無法繁衍后代而使得種群數(shù)量控制在傳染性疾病爆發(fā)的臨界點指標之下。

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”一般對病毒進行了阻隔，從而令攜帶有登革熱、瘧疾等病毒的蚊蟲無法將其傳染給人類。

編輯：黃靈 yeshzhwu@foxmail.com