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夏天到,蚊子擾小蚊子與人類的戰(zhàn)斗史

2022-05-30 10:48趙言昌
科學(xué)大眾·小諾貝爾 2022年8期
關(guān)鍵詞:黃熱病拉齊蚊帳

趙言昌

一年之中,夏天是最為熱鬧的時(shí)候,陽光熱烈、花草盎然,連小蟲子都特別多,蜻蜓、螞蟻、蚊子等隨處可見。尤其是蚊子,雖然體形小,但是論及對(duì)人類的影響,恐怕其他昆蟲加起來也比不上它。

討厭的蚊子不但吸取我們的血液,使得被叮咬處瘙癢難耐,而且傳播各種疾病,每年導(dǎo)致數(shù)百萬人感染甚至死亡,是世界上最危險(xiǎn)的生物之一。因此,每年夏天,我們都要與蚊子斗智斗勇。可以說,與蚊子戰(zhàn)斗的歷史,不僅貫穿了我們的每個(gè)夏天,更貫穿了整個(gè)人類的文明史。

今天,我們就坐上時(shí)光機(jī),去看一看人類與蚊子長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年的戰(zhàn)斗史。

退避三舍

當(dāng)秦始皇忙著統(tǒng)一六國的時(shí)候,在遙遠(yuǎn)的西方,羅馬與迦太基正在爭(zhēng)奪地中海的霸權(quán)。迦太基的將軍漢尼拔想出了一條妙計(jì):翻越阿爾卑斯山,繞到羅馬的后方,發(fā)動(dòng)突然襲擊。

阿爾卑斯山是歐洲最高峰,像一道天然的籬笆,守護(hù)著羅馬的后花園。因此,當(dāng)漢尼拔帶著大軍出現(xiàn)在地平線上的時(shí)候,羅馬人根本不敢相信自己的眼睛。之后,漢尼拔的大軍三戰(zhàn)三勝,眼看可以進(jìn)入羅馬城、徹底征服敵人,卻在城外停下了腳步。

為什么呢?以今天的眼光看,是因?yàn)槲米印H澜缫还灿? 000 多種蚊子,它們可以傳播的疾病也高達(dá)數(shù)十種。比如黃熱病,感染的患者會(huì)鼻子出血、牙齒滲血,而嘔吐物像墨水一樣黑,甚至?xí)杳?、死?比如瘧疾,這種疾病可以傷害紅細(xì)胞,紅細(xì)胞相當(dāng)于人體的快遞員,負(fù)有運(yùn)輸氧氣之責(zé),倘若氧氣供應(yīng)出現(xiàn)問題,患者同樣會(huì)死亡。

羅馬城依河而建,附近蚊蟲甚多。當(dāng)時(shí)的人們不知道蚊子與疾病的關(guān)系,便開始怪罪空氣。他們認(rèn)為,空氣有好壞之分,低洼、潮濕的地方,壞空氣多,容易催生疾病;反過來,山丘之上,常常有大風(fēng),空氣便干凈一些。

按照這種理論的指導(dǎo),羅馬貴族開始將房子建立在山丘上。漢尼拔也因?yàn)閾?dān)心有害的空氣,不敢率領(lǐng)軍隊(duì)進(jìn)入羅馬城,從而給了羅馬人喘息之機(jī)。換句話說,小小的蚊子無形之中改變了一座城市的格局和命運(yùn)。

故布疑陣

那么,為什么蚊子喜歡低洼、潮濕的地方呢?

蚊子的一生,分為4 個(gè)階段:首先是卵,卵遇水才能孵化,變成幼蟲;在氣溫較高、食物充足的情況下,幼蟲發(fā)育成蛹;蛹對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)能力比較強(qiáng),只要不是特別干燥,就能羽化變成成蚊。因此,蚊子雖然種類繁多、各有偏好,但是都離不開潮濕、溫?zé)岬沫h(huán)境。

比之于羅馬,中國的情況有些不同。晉代以前,長(zhǎng)江以北不僅是政治中心,也是經(jīng)濟(jì)中心。這些地方的蚊子,相對(duì)來說少一些。

不過,雌性蚊子為了產(chǎn)卵,必須吸食血液。在此過程中,它們會(huì)往我們體內(nèi)注射抗凝物質(zhì)。免疫系統(tǒng)覺察到這些外來物質(zhì),會(huì)展開一系列的反應(yīng),最終使皮膚表面出現(xiàn)發(fā)紅、隆起,奇癢難忍。

為了睡好覺,古代的中國人發(fā)明了蚊帳。北宋時(shí)期,張耒在詩里寫道:“備饑朝煮飯,驅(qū)蚊夜張幬?!背鲩T在外,餓了就煮飯,睡前要張?jiān)O(shè)蚊帳。由此可見,蚊帳是多么重要。

中國古人還找到了適合做蚊帳的材料——苧麻?!对娊?jīng)》中說:“東門之池,可以漚纻?!睂⑵r麻砍下來,丟進(jìn)水池里,水池里的細(xì)菌會(huì)分解它們,留下適合紡織的纖維。用苧麻織成的布匹既吸濕又透氣,不但可以做蚊帳,而且適合做夏季衣物。

蚊帳之外,還誕生了蚊香。最初燒香,是為了與神明“溝通”。神明自然不會(huì)下凡,蚊子卻因?yàn)闊煔舛⑷ァS谑?,人們將艾草曬干,制成蚊香,?qū)趕蚊蟲。一直到今天,仍有端午節(jié)懸掛艾草的風(fēng)俗,大概可以算作蚊子影響歷史的見證。

狹路相逢

蚊帳可以隔出一方天地,卻只能在固定的地方使用。而古代的蚊香,多含天然植物成分,不同成分的效力不同。現(xiàn)代研究證實(shí),蒙古蒿可以提供兩小時(shí)的保護(hù),超過這個(gè)時(shí)間,效果便大打折扣。此外,古人不知道蚊子與疾病的關(guān)系,未必時(shí)時(shí)留意。稍一疏忽,就給了蚊子可乘之機(jī)。

蚊子的觸角上有一些特殊的短毛,其作用跟雷達(dá)差不多,可以探查空氣中的化學(xué)物質(zhì),尤其是二氧化碳的濃度和空氣濕度。因此,即使在叢林之中,蚊子也能迅速找到人類,準(zhǔn)確定位裸露的皮膚。

16世紀(jì),西方開始了臭名昭著的“黑三角貿(mào)易”。奴隸販子從歐洲出發(fā),將非洲的黑人運(yùn)到美洲,換取甘蔗、煙草等物資,將它們運(yùn)回歐洲大陸。在這個(gè)過程中,帶有黃熱病毒的蚊子也悄悄上了船,到達(dá)新大陸。而美洲開發(fā)帶來的生態(tài)改變,為蚊子提供了良好的生活環(huán)境。禍根就此埋下,剩下的只是時(shí)間問題。

1741年,英國為了與西班牙搶奪殖民地,發(fā)動(dòng)了將近3萬人的大軍。結(jié)果,短短3天內(nèi),就有3000多名英軍因?yàn)槲米觽鞑サ狞S熱病而倒下。1個(gè)月后,英軍司令決定棄船逃跑,以免所有人都死于黃熱病。

當(dāng)英國人被蚊子困住手腳的時(shí)候,新大陸的人們決定擺脫其統(tǒng)治,建立一個(gè)新的國家——美國。不過,黃熱病對(duì)這個(gè)新生的國家毫無憐惜之意。1793年,黃熱病在費(fèi)城暴發(fā),十分之一的人因此死去。無奈之下,美國聯(lián)邦政府宣布關(guān)閉,包括總統(tǒng)華盛頓在內(nèi)的大批政府要員倉皇逃離。美國后來定都華盛頓特區(qū),很難說沒有受到蚊子的影響。

玉石俱焚

100多年后,美國決定組建一支醫(yī)療隊(duì)尋找黃熱病的元兇。隊(duì)伍里有一人,叫杰西·拉齊爾。魯迅先生在《自題小像》中寫道:“寄意寒星荃不察,我以我血薦軒轅?!倍R爾做的,可以總結(jié)為“我以我血喂蚊子”。

黃熱病有著明顯的地域性,因而他猜測(cè)這種病也許跟蚊子有關(guān)。不過,想用蚊子做實(shí)驗(yàn),必須養(yǎng)蚊子;要養(yǎng)蚊子,必須準(zhǔn)備新鮮的血液。血液從哪里來呢?從自己身上來——拉齊爾定期用自己的血液喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室里的蚊子。

另一個(gè)難題是志愿者。要想證明蚊子與黃熱病的關(guān)系,必須讓蚊子叮咬志愿者,直到他們中有人患上黃熱病。而黃熱病,就像前面說的,會(huì)引起死亡。讓別人做志愿者,等于讓他們?nèi)ニ退?。因此,拉齊爾決定,由自己做志愿者。

結(jié)果可謂悲喜交加:對(duì)于拉齊爾而言,這個(gè)決定使他感染上黃熱病,進(jìn)而失去了生命;對(duì)人類而言,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了黃熱病與蚊子的關(guān)聯(lián)。稍晚一些,蘇格蘭醫(yī)生羅納德·羅斯發(fā)現(xiàn),被蚊子叮咬過的鳥類也患上了瘧疾,而且在蚊子的胃腸道中發(fā)現(xiàn)了人類瘧原蟲的卵囊。這更進(jìn)一步證實(shí)了瘧疾是由瘧蚊傳播的。至此,人類終于明白,蚊子雖然看著不起眼,卻是許多重大疾病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

羅斯因?yàn)樽约旱陌l(fā)現(xiàn),獲得了1902 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1908 年,羅斯發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更為重要的現(xiàn)象:蚊子的數(shù)量與被感染的人存在某種關(guān)系;反過來說,只要將蚊子的數(shù)量控制在一定的范圍內(nèi),就足以阻斷瘧疾、黃熱病等疾病的傳播。

至此,新的問題出現(xiàn)了:有沒有可以殺死蚊子的物質(zhì)?

有,只是效果不佳或者價(jià)格昂貴,有的雖然能殺死蚊子,但也可能會(huì)直接毒害人類。1935 年,瑞典化學(xué)家保羅·穆勒決心尋找一種有效的殺蟲劑。之后的4 年內(nèi),他進(jìn)行了349 次實(shí)驗(yàn),每一次都失敗了。直到1939 年9 月,他發(fā)現(xiàn)二氯二苯基三氯乙烷(DDT)正是自己要找的東西。他也因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn),獲得了1948 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

千鈞一發(fā)

DDT 的作用范圍很廣,除了可以殺死蚊子,還能有效對(duì)付虱子、跳蚤,而且其對(duì)人體的直接毒性很低。一經(jīng)問世,它就受到各國的重視。以中國為例,新中國成立前,法國殖民者在云南省修建鐵路,招募了20 萬~30 萬民工,其中有6 萬~7萬民工因瘧疾而死亡。新中國成立后,在政府的主導(dǎo)下,全國開始了愛國衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)。通過及時(shí)打掃環(huán)境、定期清洗水溝、在蚊蟲滋生地噴灑DDT 等手段,有力地遏制了各種疾病的傳播。

為什么要強(qiáng)調(diào)“直接毒性”呢?因?yàn)镈DT 可以隨著食物鏈不斷富集。舉個(gè)例子來說,噴灑DDT 之后,干草中的DDT不多,不至于危害人體。但是用這些干草喂養(yǎng)奶牛,DDT 卻會(huì)在奶牛體內(nèi)積蓄,最終高劑量地出現(xiàn)在牛奶里。如此一環(huán)扣一環(huán),可能對(duì)生態(tài)環(huán)境、人類健康產(chǎn)生重大影響。而且,DDT 并不會(huì)選擇性殺死昆蟲,而是將所有的節(jié)肢動(dòng)物無差別殺滅。害蟲沒有了,但對(duì)農(nóng)作物有益的昆蟲也會(huì)被殺死,比如蜜蜂也被大規(guī)模殺滅了。因此,20 世紀(jì)70 年代之后,DDT的使用漸漸減少。

但是,總有一些地方還存在瘧疾患者。比如越南戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,越南軍民罹患瘧疾者極多。為了支援他們,國內(nèi)開始了尋找瘧疾藥物的征程。

1969 年,屠呦呦臨危受命,擔(dān)任“抗瘧中草藥研究”課題組組長(zhǎng)。其后的3 年時(shí)間里,她翻遍醫(yī)書、走訪群眾,從2 000 多個(gè)藥方中找到了640 種可能有用的藥物。隨后,和所有優(yōu)秀的科學(xué)家一樣,她仔細(xì)設(shè)置條件,反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終發(fā)現(xiàn)第191 號(hào)提取物也許就是自己要找的東西。

然而,喜悅沒有持續(xù)太久。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,這種提取物似乎有一定的毒副作用。千鈞一發(fā)之際,屠呦呦做了另一件偉大的事——申請(qǐng)以身試藥,用自己的生命去檢驗(yàn)藥物的毒性。

幸好這一次,運(yùn)氣站在了人類一邊。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很成功,青蒿素就此問世,至今仍是治療瘧疾的主要藥物之一。屠呦呦也因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn),獲得了2015 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

新的希望

得益于愛國衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)、青蒿素、乙腦疫苗,在如今的中國,蚊子與蚊媒疾病已經(jīng)不是什么大問題;而在全球范圍內(nèi),人類與蚊子的戰(zhàn)爭(zhēng)仍在繼續(xù)??茖W(xué)家想出了許多對(duì)付蚊子的新型手段。比如,通過基因改造,讓蚊子不孕不育,進(jìn)而減少蚊子的數(shù)量。

不過,在很長(zhǎng)時(shí)間一段里,小小的蚊子還是會(huì)扇動(dòng)翅膀,飛舞在我們的身邊,讓我們夜不能寐,寢食難安。

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