灭蚊黑科技

沈臻懿

疾病传播的重要元凶

蚊虫属于昆虫纲，双翅目，蚊科。其个头虽小，但种类极为繁多。当前世界范围内，已知有记录的蚊虫种类共有3科、38属，3500种或亚种。其中，我国境内已知的蚊虫种类就有18属，48个亚属以及370多种或亚种。雄性蚊子无吸血习性，而是以吸取植物茎干的汁液、露水以及花果汁水等维系生命。但有部分种类的雌性蚊子则需要吸食人或动物的血液，方可维系生命和繁衍后代。从体量比例角度而言，雌性蚊子的吸血量极为惊人，一只雌性蚊子饱餐一顿所吸血液的重量是其自身重量的三倍左右。

从自然生物角度而言，雌性蚊虫需要人或动物的血液来繁殖下一代。其在吸血前，会根据人所呼出的二氧化碳气体“寻迹而来”。蚊虫绕着人嗡嗡飞行的同时，也在利用自身的近距传感器测定人分泌出的汗水的溫度、湿度以及所含的成分，以便于决定该人是否为合适的“吸血对象”。蚊虫吸血的“作案工具”，即是长在双眼底之下，由六根尖利螯针所共同组成的口器。这些螯针的直径，比人的头发丝还要细。六根螯针中，有两根是作为上颚的刺血针，两根是作为下颚的锯齿刀，剩余最后两根则分别是唾液管和食道管。这些针管外部都有包皮组织存在，以起到保护作用。蚊虫的口器外壳则起到类似于夹子的作用，能够将六根螯针夹紧于一处。

当蚊虫锁定叮咬的目标后，就会将六根螯针同时插至人体皮肤组织，并进入密集分布的毛细血管网之中来吸取血液。在吸血前，蚊虫会通过口器，将其唾液滴入人的毛细血管内，并与人血相互混合。蚊虫的唾液堪称鲜血抗凝剂，可防止其在吸食血液过程中，鲜血在蚊虫食道内凝结堵塞。当蚊虫吸饱血后，其唾液残留物仍会遗留在人体皮肤里，不仅会在皮肤上肿起小包，更会使人奇痒难忍。吸饱血的蚊虫在随后数天中，即会找一处隐蔽之所静静“潜伏”，利用吸到的血液，产下数量庞大的虫卵。

作为重要的医学昆虫之一，蚊虫在吸血过程中，能传播多种疾病。譬如，对于登革热这一急性病毒传染病而言，其罪魁祸首即是蚊虫的传播。除登革热外，蚊虫亦会传播诸如疟疾、流行性乙型脑炎、黄热病、寨卡病毒病、淋巴丝虫病等多种危害后果严重的蚊媒传染病。据世界卫生组织（WTO）的调查统计，每年全球范围内因病媒蚊虫叮咬传播疾病而死亡的人数高达数百万人。一旦出现全球范围内的蚊媒传染病大爆发，其严峻形势将远远超出2003年的“非典”以及2014年的“埃博拉病毒”。

近年来，能够导致小头症的寨卡病毒恐怕是人们时常听闻的全球性疾病之一，其本身也是一种蚊媒传染病。蚊虫的介入与传播，使得寨卡疫情的发病期间隔从最初的半个多世纪，缩短到了现在的三年左右。但人们的制衡应对，却远远赶不上疾病的传播速度。最早能用于临床诊疗的寨卡病毒疫苗，预计将在2020年才可正式投入使用。除战争外，可能在地球范围内已无法找出比蚊虫更有杀伤力的情形了。从某种程度而言，蚊虫堪称自然界中杀死人类最多的动物，即使是外表凶神恶煞的鲨鱼，每年造成人类死亡的数量也不过数十余人。

蚊虫传播疾病，通常有生物性传播和机械性传播两种方式。生物性传播是蚊虫传播疾病的主要方式。病原体在蚊虫体内经过了发育、增殖等阶段后，再通过蚊虫叮咬方式传染给人。就流行性乙型脑炎而言，其病毒随血液被蚊虫吸入体内后，首先会在其肠道内进行增殖，随后则转移至蚊虫唾液腺，并经由叮咬方式向人类传播。机械性传播则是病原体的形态特征在不发生变化的前提下，附着在蚊虫体表、口器，或通过消化道等进行传播。

人蚊大战的长期鏖斗

漫漫历史长河中，人蚊之间持续着一段“相爱相杀”，且不曾中断的千年岁月。古代社会中，由于其卫生条件远不及现代，故蚊虫对人类的威胁更大。自彼时起，人们就已发明了各类避蚊、驱蚊与灭蚊方式。诸如悬挂蚊帐、熏烧蚊香、喷洒驱蚊水等手段，均最初源自于古人的智慧。除了此类常规方式外，人们在这场千年大战中，不断探索借助科技之力量，以期改变人蚊长期鏖斗的最终“战局”！

电热液体蚊香

说起电热蚊香片，想必大多数的人们并不陌生。电热液体蚊香是在电热蚊香片的基础上，经过优化后的一款驱蚊产品。从电热液体蚊香的工作原理而言，其由电加热器与驱蚊药剂共同组成。当接通电源后，发热元件即开始工作，并不断发热升温。基于发热元件自身所具备的温度调节能力，能够令工作温度保持在特定范围之内。发热元件产生的热量，经由热辐射传递至药剂挥发芯。在挥发芯毛细作用下从药剂瓶内被吸至芯棒顶层的药剂，受到热辐射升温后，可加快其挥发速度。当某一空间范围内的驱（杀）蚊有效成分超过一定浓度后，便会对蚊虫予以驱离或麻痹等。

电热液体蚊香所使用的驱蚊药剂，多以拟除虫菊酯等物质为原料进行调配。一瓶容量为45ml的药液，有效驱蚊覆盖区域为15平方米左右。与电热蚊香片相比，液体蚊香的挥散更为均匀，无药剂残留，且更为高效，驱蚊效果也优于电热蚊香片。通常情况下，使用纯天然植物成分——天然除虫菊素制成的药液，具有绿色、环保、安全、卫生的特点。不过，有些驱蚊药剂中还会加入乙醚、苯、氯仿等有机物作为溶剂，这些化学物质皆有一定毒性，并可通过呼吸道、消化道予以吸收。若长时间过量、接触吸入前述物质时，会对人体带来畸形或致癌等后果。某些劣质液体蚊香，甚至还会在药液中加入敌敌畏等对人体有着严重危害的有毒物质。

超声波驱蚊设备

科学研究表明，人耳听力的范围在20Hz至20kHz之间。一旦声波频率超过20kHz，人耳就难以再听见，故其也被学界称之为超声波。虽然对于人类而言，其无法听到超声波，但诸如蚊子之类的很多动物都可以听到超声波。为此，人们在与蚊虫的博弈中，也尝试利用超声波手段来进行驱蚊。

从这一驱蚊方式的理想状态而言，其意图模仿蚊虫的天敌蝙蝠、蜻蜓或者雄性蚊虫的频率，以起到将叮咬人的雌性蚊虫予以驱离的效果。自然界中，蝙蝠、蜻蜓都是蚊虫的天敌，为了预判这一风险，蚊虫能够识别并规避蝙蝠或蜻蜓发出的超声波。为此，借助于电子信息技术模拟出的蝙蝠、蜻蜓等蚊虫天敌振翅的超声波，可起到令蚊虫逃离现场的效果。此外，据动物学家研究表明，雄蚊和雌蚊交配后，雌性蚊虫需要在一周时间内补充足够的营养才能顺利排卵生产。这就意味着怀孕后的雌性蚊虫要伺机“作案”吸血。但在此期间，雌性蚊虫不能再与雄性交配，不然不仅会影响雌蚊生产，更有丧命之忧。在此情形下，受孕后的雌蚊会在生产前避免与雄蚊相会的可能性。基于这一原理，人们研制出一种超声波驱蚊器，并可模拟发生雄性蚊虫翅膀抖动的声波。雌性蚊虫感受到前述超声波后，即会远离声波源头，从而实现驱蚊之效果。简单来说，超声波驱蚊设备发出的特定超声波，即是用来对蚊虫听觉系统与神经系统进行刺激，从而令其出现不适而远离特定场所。从理论层面而言，超声波驱蚊设备是一种对人体、动物都无害，且无化学性残留的绿色、环保驱蚊产品。

令蚊虫“自投罗网”的灭蚊器

人们在驱蚊、灭蚊过程中，对蚊虫的生活习性也愈发熟知。在此基础上，诸如电击式灭蚊器、光触媒式灭蚊器、黏附捕捉式灭蚊器等令蚊虫“自投罗网”的灭蚊器应运而生。

前述灭蚊器系综合了光、热、气、风、味等元素所研制的专用蚊虫扑杀产品。其灭蚊原理，在一定程度上都模拟了蚊虫的生活习性。蚊虫在叮咬时，一般都喜欢热量、亮光、二氧化碳、流动的空气以及水蒸气等。这些灭蚊器在工作时，能够产生的热量、亮光、二氧化碳、流动的空气以及水蒸气，并模拟人体呼吸的过程，以此引诱蚊虫前来，从而起到“请君入瓮”的效果。

就电击式灭蚊器而言，其采用了极为高效的诱蚊灯管，能够利用光亮对蚊虫进行引诱。当蚊虫被吸引至电击式灭蚊器附近时，灭蚊器内置电网中产生的静电电击会将蚊虫直接“击杀”。电击式灭蚊器具有低能耗、高效能的特点，在使用过程中无任何有毒有害化学物质挥发。但电击式的灭蚊方式，决定了其在“击杀”蚊虫的同时，不可避免地会产生火花，这也限制了其在易燃易爆等危险场所使用的范围。

光触媒式灭蚊器诱杀蚊虫的原理，与电击式灭蚊器较为相似。其同样利用蚊虫的生活习性与偏好来吸引其“自投罗网”，进而对蚊虫予以扑杀。当蚊虫被光触媒式灭蚊器吸引而接近后，其即会被灭蚊器内置风机搅动所形成的气流吸至捕蚊窗内。一旦蚊虫进入捕蚊窗后，其只能“束手就擒”而无法逃脱。随后，蚊虫即会被风机产生的空气涡流卷入灭蚊器的底部，直至最终被风干而亡。

黏附捕捉式灭蚊器与前述两类灭蚊器的最大区别，即是在蚊虫杀灭的方式上。当蚊虫被引诱并进入黏附捕捉式灭蚊器后，灭蚊器内置的强力粘捕胶纸即会将蚊虫牢牢粘住，最终令其在“囚禁”中死亡。相较于电击式灭蚊器和光触媒式灭蚊器，黏附捕捉式灭蚊器的设计方案更为绿色、环保。既不会像电击式灭蚊器那样产生火花与焦煳味，亦不会像光触媒式灭蚊器，因需要使用风机而产生噪音。

灭蚊黑科技的横空出世

面对传播疾病重要元凶的蚊虫，人类与之斗争的脚步从未停止。从蚊虫的生理习性而言，只有雌性蚊虫才会叮咬人或动物并传播病毒。减少病毒传播的有效途径，即是将雌性蚊虫体内的病毒予以限制。为此，在现代科技高度发达的今天，一项专门针对灭蚊的黑科技也横空出世，力求通过雌性蚊虫“不孕不育”的方式来实现灭蚊，并减少病毒传播的目的。

简单来说，这一灭蚊黑科技的目的，即是利用细菌来感染蚊虫，从而令其无法顺利繁殖下一代。为了实现这一目的，一种名为“沃尔巴克氏体”受到了科学家们的关注。沃尔巴克氏体，又称之为沃尔巴克氏菌。其是一种在自然界昆虫中所发现的细菌，寄居于生物体的细胞之内。沃尔巴克氏体寄居在宿主体内后，可以改变宿主激素、影响宿主产卵数量并改变宿主性别等。科学家们经研究发现，沃尔巴克氏体甚至还能令蚊虫“不孕不育”。

这一灭蚊黑科技在应用时，首先即是要将能够令蚊虫“不孕不育”的沃尔巴克氏体注入至蚊虫卵之中。此后，需要将这些经过人工培育的蚊虫进行筛选，区分已被感染沃尔巴克氏体的雌性蚊虫以及未被感染沃尔巴克氏体的雄性蚊虫，从而建立起稳定的能够携带沃尔巴克氏体的蚊株。感染了沃尔巴克氏体的雌性蚊虫，会被科学家按照不同批次在特定地点予以释放。

沃尔巴克氏体系经由雌性卵传播，故其后代不会受到沃尔巴克氏体的感染。当沃尔巴克氏体对父系生物造成影响后，唯有受精卵中有沃尔巴克氏体时，其后代才得以存活。感染了沃尔巴克氏体的雌性蚊虫在野外环境下释放后，其会与自然条件下无沃尔巴克氏体的雌性蚊虫交配。这也导致了其后代在发育过程中，因卵无法孵化而死亡。研究发现，蚊虫交配后，雌性蚊虫会将雄性蚊虫的精子储存起来，从而不断对自身的卵子进行受精。这就意味着在野外环境中无沃尔巴克氏体的雌性蚊虫只要曾与被沃尔巴克氏体感染的雄性蚊虫交配，其所有后代均将无法孵化与繁育。

考虑到雄性蚊虫本身并不会传播疾病，故通过大量释放被沃尔巴克氏体感染的雄性蚊虫与野外雌性蚊虫进行交配，能够令蚊虫无法繁衍后代而使得种群数量控制在传染性疾病爆发的临界点指标之下。

前述灭蚊黑科技的核心之处，即是将沃尔巴克氏体如同“防火墙”一般對病毒进行了阻隔，从而令携带有登革热、疟疾等病毒的蚊虫无法将其传染给人类。

编辑：黄灵 yeshzhwu@foxmail.com