第130期：研究蚊子的启示（下）
研究蚊子造福人类
1.蚊子研究的最新动态
人们使用高倍显微镜对蚊子的眼、口器、翅及足等进行了观察，发现蚊子的复眼、足及翅存在微纳米结构，有超强的疏水性。这是否可以在照相机镜头的防雾、防水、扩宽视野方面得到借鉴？在新材料的研制方面，是否可以借鉴蚊子翅和足的微纳米结构，做成强疏水性的材料等？
美国科学家里歇教授认为生物衰老由体内自由基引起，他给雌蚊食用一种名叫“NDGA”的抗氧化剂，从而消除蚊子体内的自由基，延长了其寿命，将雌蚊的平均寿命从29天延长到45天，这给延长人类寿命带来了新的希望。2009年，澳大利亚学者又发表了关于缩短蚊子寿命的文章。他们培育出了携带寄生虫的蚊子，大幅度地缩短了蚊子的寿命，减少了它对人类的危害。
雌蚊吸血量约2～5毫克，是其体重的两倍多，这些血液中绝大部分是水及盐，蚊子能经一系列生化反应快速将水及盐分在2～3小时排出体外。思考：蚊子是如何在短时间内将如此多的食物分解掉的？蚊子是如何将血液中的蛋白质快速拆分，并重新组装利用的？仿照蚊子消化原理，可否将复杂体系中的蛋白质与水、盐快速分离？这对医疗和海水淡化具有重要的意义。
蚊子吸血时，唾液管先吐出润滑剂，然后食管单向吸入血液，这时蚊子口器上残留的血液仅0.04微升，这个量还不到对人产生HIV感染或乙肝致病量的千分之一。所以说，蚊子不会传染乙肝和艾滋病。
蚊子叮咬了乙肝或艾滋病患者，病毒就会随血液进入蚊子体内。蚊子没有高等动物所具备的高级解毒器官肝脏，故病毒就会直接进入蚊子的消化系统，并很快被消化解体吸收利用，从而病毒无法生存复制传染给蚊子，所以说，蚊子不怕乙肝和艾滋病毒。艾滋病毒在蚊子体内，2～3天即可被消解利用。目前，人们还不知道蚊子分解乙肝和艾滋病毒的具体细节，如何破译并仿照蚊子消解乙肝和艾滋病毒的机理，来攻克乙肝和艾滋病的治疗难题，值得人们进行深入细致的研究。
蚊子吃饱后，体内发出的化学信号让其终止吮吸过程。若这个信号丧失，蚊子就会一直吮吸，直到撑破肚皮。蚊子“食欲开关”的生化机制是什么？如何利用控制饥饿的分子开关，为肥胖患者节食提供新的治疗方法？这些问题有待我们开展仿生研究。
目前使用的大多数杀虫剂除可杀死昆虫外，对人类也有毒害。能否找到只对蚊子及相关昆虫有害而对人无害的杀虫剂？美国科学家利用蚊子吸血后体内的生化反应来防治蚊虫，已鉴定出多个小蛋白质分子，并研究出它们是如何控制蚊子的生理及行为的。给蚊子提供高剂量的此蛋白质分子，使参与水分代谢作用的蛋白质分子受体失去活性或活性增强，导致蚊子吸血后，无法将水排出体外，或失水过多，从而达到杀死蚊子的目的。
科学家将雌蚊体内对人有害的遗传密码进行裁剪，然后换上对人无害或有益的遗传密码，培育出相当于整个蚊子群体5%的无害蚊，就有望在10年内使所有的蚊子脱胎换骨，改变吸人血的嗜好。
日本分子遗传学家吉田让蚊子行善，令其传播疫苗，而不传染疾病，变成“会飞的种痘员”。原理是疟蚊的基因组中存在着特殊区域，它控制蚊子唾液中的蛋白质。在这块区域加入与利什曼病疫苗有关的基因，经过改良的蚊子在唾液中生成了利什曼病抗体，如此等等。
2.蚊子研究的潜在问题
蚊子口器吸血的部分，内外直径分别为20微米和30微米，小于人体毛孔直径，当蚊子叮人时很难被感觉到。日本科学家模仿蚊子口器开发出极细的钛合金针头，粗细基本和蚊子的口器一样，针头的粗细只有目前针头的1/10，极大地减轻了注射时的疼痛感。以下抛砖引玉，做进一步的思考，主观假设的问题如下：
蚊子口器直径的波动范围是多少？平均直径是多少？
人表皮毛孔直径的波动范围是多少？平均直径是多少？
蚊子口器直径和人表皮毛孔直径的正态分布情况如何？
人表皮毛孔直径正态分布中，不被蚊子叮咬的人的毛孔直径的阈值是多大？
人表皮不同部位毛孔直径的分布情况如何？哪些部位易被蚊子叮咬？
不同年龄的人毛孔直径变化规律如何？白、黄、棕、黑不同种群人毛孔直径的变化规律如何？另外，为何蚊子不咬某些人？这种人体内有何特殊物质？可否由此开发防蚊叮咬的药物？除此之外，仍有诸多细节值得思考，如：
蚊子产卵时如何找到水源的？卵产在淡水中，还是海水中？蚊子是如何判断淡水海水的？卵产在淡水和海水中的区别是什么？蚊子卵的大小、比重、结构、外貌等如何？
为何下雨前蚊子咬人猖狂？它们如何知道要下雨？为何人到外地后，对当地的蚊子很敏感？为何蚊子在环境温度低的时候，活性下降，低于10℃后，就不咬人了？……
