用 DEET 濃度比較高的驅蚊水。
在一些科學素養不高的地區,賣的驅蚊水有一個怪異的現象,他們統統把驅蚊液中的 DEET 濃度調成5%左右,甚至有些還在宣傳:安全,不含 DEET。
要知道,真正有效果的驅蚊液,DEET 濃度總的有30%以上才行,這大約能提供4小時有效的防護時間。如果追求更好的防護的效果,60%濃度,80%濃度的都是可以選的。
可能有人會說,不對啊,我用的7%的那種驅蚊水挺管用啊。
那隻能這樣理解瞭,就是你沒有用過真正有效的,如果你用過60%濃度的驅蚊水,你就會切身感受到,什麼才算真正的“管用”。
什麼叫“有效”?
面對有沒有防蚊效果這類問題,其實也是需要從科學思考來判斷的。
因為蚊子本身就是極其不確定的因素,我們都在室內,飛進屋子裡的蚊子本來就不是成千上萬,單個一兩隻,所以沒有統計規律,那就一定會有很大的隨機起伏。因為我們不知道,這隻蚊子之前是不是剛剛飽餐瞭一頓,它叮瞭人或者沒叮人,自然就不能成為驅蚊液是否有效的依據。
那我們來說說科學的思路是怎麼找到最有效的驅蚊液的。
如果這個問題拋給普通人,我想,大致的思考就是這樣的:
找出 N 種有可能對驅蚊有效果的成分,挨個試,蚊子盡量多準備,用大規模的數量抹平隨機起伏。比如像酒精、食醋、辣椒水、肥皂液,等等等等。
當然,這些想法已經比隨口一說,我覺得什麼什麼可以防蚊,可靠多瞭。最終得到的結果,也有瞭一定程度的可量化,可復現的特征。但這樣依然屬於相當初級的研究思路。大致是生化學出現之前的研究模式瞭,早就被研究驅蚊水的機構拋棄瞭。
那麼,現在最前沿的方式,尋找驅蚊成分是怎麼做的呢?
其實就是一種自上而下的方式,就是從生理結構找到讓蚊子不願意靠近的原因,然後針對這個原因入手,主動地設計藥物分子。 這種思路,和現在世界上各大藥廠從發病原理設計藥物,是一樣的。
這個研究是這麼做的,是從 DEET 入手,因為這東西確實經歷瞭70年的時間,最早是美軍為瞭戰士們在叢林作戰,避免大面積感染瘧疾、登革熱、黃熱病、乙型腦炎而設計的驅蚊藥。
但是這種藥有些缺陷,一個就是會溶解塑料,第二是揮發性強,總需要不斷地塗抹。
當年設計時並沒有把起效原理完全搞清,隻是可以確定這個效果很好,對人體又足夠安全,於是就這麼大規模地用起來瞭。
現在的思路是:
起碼經過70年時間,證明它足夠有效,那可以站在這個結論的巨人肩膀上,繼續把從前沒弄清的問題找到根源。找到它的起效原理,看能不能針對性地設計出更好的藥物。
實驗用的是果蠅,它和蚊子在嗅覺上大致類似,但因為我們對果蠅的瞭解幾乎滲透到瞭它體內每個細胞,所以用它更可能找到原因。
果蠅也是非常討厭 DEET 的味道。
一種味道是會吸引昆蟲還是驅逐昆蟲,是由一套神經反饋系統完成的:
氣體分子會和昆蟲鼻子上一種或者幾種嗅覺受體結合,一旦分子跟受體結合,放出電信號;
電信號傳到觸角葉(antennal lobe),這裡再把信號傳到腦部特定的嗅覺中樞;
嗅覺中樞對這類電信號處理,輸出的結果,就是一連串的肌肉動作,這些動作,有可能是扭頭就跑,也有可能是被吸引過來。
果蠅的嗅覺受體很多,到底是哪部分被激發瞭呢?
當年研發出 DEET 時就是卡在這裡,沒有繼續下去,隻是得到結論,DEET 並沒有傷害到蚊子什麼,好像蚊子隻是單純地非常厭惡 DEET 的味道。
這次科學傢們使用瞭轉基因和熒光蛋白標記結合的方法,找到瞭問題的答案。
簡單來說,就是先把果蠅的基因轉一下,插入一段新的基因,這段基因在特定條件下會表達出一種蛋白質。這種蛋白質比較特殊,它會發熒光,所以一旦表達出來,就很容易在顯微鏡下觀測到,一旦顯微鏡裡出現瞭熒光,那就說明,那個特定條件已經被觸發瞭。
那是什麼特定條件呢?
這個條件就是鈣離子濃度大幅提升。
而這個條件在神經細胞中往往代表著持續的神經元興奮。
而且科學傢們設計瞭另外一種小分子,它可以跟鈣離子結合,結合之後就會因為結構改變瞭,就會鉆入細胞核中,一旦它進入細胞核,就會開啟 DNA 上那段表達熒光蛋白的基因。
這個過程有點復雜,但這項研究超越以往的水平,最核心的部分就是這裡,如果簡單地說就是, 科學傢們用精巧的方法,偵測出到底是哪些神經元會對 DEET 這種成分的出現產生格外的反應。
最終的結果就是,它是果蠅觸角上一個叫球囊的部分,這裡一共有3個凹陷的空腔,其中一個對 DEET 出現瞭強烈的反應,這裡後來被起名 Ir40a 神經元。
接下來,就是想法增強 Ir40a 神經的興奮度瞭。
這要怎麼做呢?還是用 N 種化學試劑挨個試嗎?
不是的,而是用研發藥物大致類似的方式:
就是用數學模型來運算,作初篩,把現在已知的44萬種揮發物質,和當前在用的有效的驅蚊成分作對比,就從這44萬種揮發物質中找出瞭100種有可能有驅蚊效果的成分。
然後給蚊子們試用,看看哪些會讓熒光蛋白表達得最多。
最終從中篩出瞭4種化學成分。
這幾種效果都至少不比 DEET 差,而且還有 DEET 無法比擬的優點,比如說不會溶解塑料,氣味更溫和,這4種裡還有3種有葡萄的香味兒。而且,這些成分還都是安全記錄很不錯的。在 FDA、世界衛生組織、歐盟食品安全局都是被認定為安全的,其中有一種甚至還被允許添加到食品中,這些都是 DEET 比不瞭的。
就這樣,通過站在巨人肩膀上的邏輯,科學傢又找到瞭另外4種比 DEET 更好的驅蚊成分。
而這個時候,我們反觀傳統略帶科學思路的方式,就是那種大規模篩選的方法。
首先,我們已知已經有44萬種揮發物,那麼每種都要做大規模的雙盲對比實驗。
這實驗怎麼做呢?
你可以看我放在資料裡的這張圖,就是做一個透明的籠子,然後人把手伸進去,上面還有一個攝像機,用來統計單位時間裡,落在人手上的蚊子數量,如果這個蚊子停落的時間超過30秒,就代表它吸瞭一次血瞭,然後把吸血的數量統計下來,這個就能代表這種揮發性物質驅蚊的性能瞭。
你看,如果按這個過程,44萬種化合物,每次實驗相隔20分鐘的話,每天做12個小時實驗,一共33年才能做完。
但實際上,從44萬揮發物中篩選出最有可能的100種,科學傢們用瞭計算機輔助的方法,隻用瞭2天。又因為準確找到瞭蚊子對 DEET 敏感的嗅覺受體,所以再從100種篩到4種,也隻需要幾天時間。
所以, 真正的科學手段在尋找真的有效的驅蚊物質上,效率對比傳統的方法,優勢是碾壓式的。那就更別提和那種“我覺得有效啊”那種主觀判斷對比瞭。
以這個思路為例,其實也有其他的科學傢在找驅蚊成分,比如說蚊子在很大程度上當接近瞭可疑物體之後,就是通過二氧化碳濃度來判斷是不是可以吸血的。
那麼也就可以用類似的方法,找到蚊子的二氧化碳嗅覺受體,然後給它擾亂掉。
如果你感興趣,可以查查 Kite Patch 這個詞,它們有防蚊貼,也有噴霧劑,不過在中國還沒有賣的,它就是通過阻斷蚊子感受二氧化碳的原理做出來的。
總之, 科學方法可以一步一步地深入,找到更有效的解決辦法。
那些還在青睞標著“不含 DEET”防蚊水的人,總會因為思想上的落後而付出一些小小的血的代價。