每到夏天，我們似乎都免不了和蚊子短兵相接。它們嗡嗡作響、叮咬人類，但對于全世界每年數十億人來說，蚊子遠不只是一個令人討厭的季節性小麻煩。它們是病原體的傳播者，傳播瘧疾、登革熱、寨卡、黃熱病等等，每年造成超過70萬人死亡，尤其在發展中地區，這是隱藏在日常生活中的一場人類健康危機。

當傳統手段日漸乏力，科學家們將目光投向自然界中的微生物?；蛟S，我們的下一代蚊子克星，就隱藏在地中海島嶼的一撮土壤之中。

在克里特島土壤中尋找“微生物刺客”

2025年7月發表在《應用與環境微生物學》（Applied and Environmental Microbiology）的一項研究，講述了這樣一段看似普通卻意義深遠的科學旅程。研究人員踏上希臘克里特島，從山地土壤、植物根際、水體乃至昆蟲尸體中，采集了186個環境樣本。在這些來自65個地點的樣本中，研究團隊共分離出1663種形態各異的細菌，并建立了一個高多樣性的微生物倉庫。

希臘克里特島的65個采樣地點（圖片來源：參考文獻[1]）

他們的目標是找出能殺死蚊子幼蟲的“天然殺手”，尤其是倫敦地鐵蚊，這種對人類具有傳播風險的蚊種已適應城市環境，能傳播西尼羅病毒和裂谷熱病毒等。

通過高通量篩選，研究人員將788株細菌分別與蚊子幼蟲共同培養，觀察七天內的死亡率。結果發現，其中108株細菌能在一周內造成蚊子幼蟲100%死亡，更有37株能在短短三天內完成“清場”。

用于發現殺蟲細菌和預測代謝物特性的流程示意圖（圖片來源：參考文獻[1]）

這些表現最出色的37株細菌，來自多達20個不同的細菌屬，包括假單胞菌屬(Pseudomonas)、金黃桿菌屬(Chryseobacterium)、微球菌屬(Micrococcus)、芽孢桿菌屬（Bacillus)等，其中不乏此前從未被用于生物殺蟲劑開發的新成員。例如，來自金黃桿菌屬(Chryseobacterium)的一株菌，在24小時內即可殺死所有蚊幼蟲——其效率與傳統合成殺蟲劑相媲美。

天然分子如何成為“精準武器”？

找到能殺死蚊蟲的細菌，只是第一步?？茖W家們更關心的是：“它們靠什么殺蟲？”答案指向細菌所分泌的代謝物，也就是那些在菌體生長和代謝過程中產生的小分子物質。研究團隊通過對這些代謝產物的深入分析，逐步揭示了這套天然武器庫的奧秘。

在進一步實驗中，科學家將細菌打碎菌體滅活處理，并通過溶劑提取技術從中提取活性成分。他們分別使用極性較強的乙酸乙酯和非極性的正己烷兩種溶劑來萃取細菌培養液中的物質，測試這些成分對蚊子幼蟲的毒性反應。結果發現，大多數殺蟲活性強的提取物都集中在非極性代謝物中，尤其是三種菌株——Chryseobacterium OTN1-C11_Cr1、Pseudomonas OTN72-C2_Ps2 和 OTN78-C5_Ps3，它們的己烷提取物能在24小時內殺死100%的蚊蟲幼蟲，且不依賴于細菌自身的生存狀態。

使用細菌代謝物殺死蚊子幼蟲流程（圖片來源：參考文獻[1]）

相比之下，極性代謝物的殺蟲活性更弱一些，通常只有在完整破碎菌體的前提下，才能釋放足夠的毒性分子。更為關鍵的是，這些細菌代謝物的殺蟲機制具有靶向性與可降解性的雙重優勢。一方面，它們不像傳統化學農藥那樣廣譜掃射，更不易對非目標昆蟲造成連帶傷害；另一方面，它們在自然環境中降解更快，不易造成長期殘留和生態累積污染。

然而，要將這些發現轉化為可量產的生物農藥產品，仍需面對不少挑戰。不同菌株代謝物的穩定性、提取效率、作用機制乃至與其他生態因子的交互影響，都還需要進一步的基礎研究與田間驗證。即便如此，這項研究無疑為未來綠色殺蟲策略提供了堅實的科學基礎。

總結

我們或許早已習慣用化學武器對抗蚊子，卻忽視了大自然中潛藏的溫和殺手。這項來自克里特島的研究讓我們重新認識了土壤微生物的威力，它們不靠感染，不擾生態，卻能精準高效地終結蚊蟲幼體。更重要的是，這些天然代謝物為綠色殺蟲劑打開了新的拓展空間。未來的防蚊戰爭，也許不再靠濃烈的農藥氣味，而是源自一滴微生物提取液的靜默殺招。

參考文獻：

[1] Wood, Martyn J., et al. "Bacteria isolated from biodiverse Mediterranean island habitats yield a large array of biopesticidal metabolites against mosquito larvae." Applied and Environmental Microbiology (2025): e00966-25.

[2] Lopes, Ramon Pereira, José Bento Pereira Lima, and Ademir Jesus Martins. "Insecticide resistance in Culex quinquefasciatus Say, 1823 in Brazil: a review." Parasites & vectors 12.1 (2019): 591.

[3] Enayati, Ahmadali, et al. "Evolution of insecticide resistance and its mechanisms in Anopheles stephensi in the WHO Eastern Mediterranean Region." Malaria journal 19.1 (2020): 258.

作者丨邵文亞博士 福建醫科大學副教授；楊超博士

審核丨趙寶鋒博士 遼寧生命科學學會

來源: 科普中國創作培育計劃

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