来源于一席，作者一席YiXi
夏天到了，烦人的蚊子们又出现了。
为什么蚊子这么喜欢咬人？今天分享的这篇文章，来自一位花了整整6年的时间来研究蚊子的博士后。
世界上的多种蚊子中，大约有不到10种蚊子是专门咬人的。这类“咬人蚊”引起了研究人员的兴趣：为什么它们偏偏喜欢人类？
为了研究清楚这个问题，研究团队养了一群最典型的咬人蚊——埃及伊蚊，也就是我们常提到的“花蚊子”。他们对蚊子进行了转基因实验，来搞懂它们的“脑子”究竟是如何区分人与动物的。为了养活这群蚊子，团队甚至曾经创下了一天之内用自己的手臂喂只蚊子的纪录。最终，他们也发现了不少蚊子的秘密，并发表在Nature上。
嗡嗡嗡～pia！
.4.23北京
大家好，我叫赵志磊，目前在康奈尔大学研究神经科学。从到年，我花了整整6年的时间来研究蚊子，今天非常荣幸能有机会来介绍我的研究。
对于蚊子，我相信在座的每一个人应该都很熟悉，因为我们都有被蚊子咬过。从分类学上来说，蚊子属于昆虫中的双翅目，顾名思义就是只有一对翅膀的昆虫。
昆虫一般来说有两对翅膀，比如说蝴蝶。但是对于双翅目的昆虫，比如蚊子和苍蝇来说，它们的后翅进化成了平衡棒。
平衡棒是非常有用的结构，上面有很多感受器，就像飞机上的各种仪表。它可以让正在飞行的蚊子或苍蝇时时掌握自己的飞行姿态，还可以获取到外部的气流信息，并快速地做出调整。所以大家想要拍死正在飞行中的蚊子和苍蝇很困难，因为它们的飞行很灵活。
世界上总共有多种蚊子，它们的适应能力很强，所以分布非常广泛，从热带到温带，甚至在北极都有蚊子。在北极的蚊子体型相比于正常蚊子更加巨大，常常成群结队地追着人和动物咬，非常让人崩溃。
▲北极巨蚊
蚊子在我国分布也很广泛，在我的家乡云南能找到多种蚊子，大家以后去旅游一定记得要带好驱蚊剂。
那是所有蚊子都咬人吗？其实并不是的。蚊子分为雌和雄，它们长得就不一样，雄蚊小一点，触角上有很多刚毛，像一把刷子。
雄蚊一般以花蜜为食，并不吸血。需要吸血的是雌蚊，因为它们在产卵时需要很多蛋白质，而花蜜中没有蛋白质，只有人和动物血液中的蛋白质才能满足它们的需求，所以雌蚊需要吸血。
其次，也并不是所有种类的蚊子都喜欢咬人。多种蚊子中的大多数其实没有固定的偏好，遇到什么就咬什么。大概只有不到10种蚊子是专门咬人的，但是正是这10种蚊子传播了人类大多数的疾病。
很神奇的是，人们发现这些专门咬人的蚊子能够准确地区分人和动物，那它们是怎么做到的呢？通过气味。
大家可以看这个实验。我们在一个很大的箱子中放了只埃及伊蚊——就是平常所说的花蚊子，然后在箱子的左侧一端通入人的气味，右侧通入动物的气味，让这些饥渴的蚊子来进行选择。
可以看到这个实验的结果非常明显，
所有的蚊子都选择了人的气味这一边，而对动物的气味却没有什么反应。
如果这个实验还不够直观的话，大家可以想象一个场景：你正在内蒙古草原，非常高兴地骑着马，这个时候飞来了一大群蚊子，接着所有的蚊子都扑到了你身上，而不会去咬你的马，这是不是非常让人崩溃？
我第一次知道蚊子这个神奇的行为是在年，当时我正在申请美国的一些博士项目，其中一个就是普林斯顿大学的McBride实验室。
▲两个孩子中间的是LindyMcBride教授
我的导师LindyMcBride给我展示了刚才那个实验，我看着蚊子一只一只飞到人的气味这边，当时就被震撼住了，因为蚊子的这个行为对待人和动物差别真是非常明显。于是我就加入了这个实验室，也来研究蚊子。
我的研究想要回答的问题就是，这些专门咬人的蚊子为什么这么喜欢人的气味？为了回答这个问题，我们选用了埃及伊蚊，也就是刚刚视频中的花蚊子来作为研究对象。
一方面是因为埃及伊蚊对人的气味有非常强的偏好，就像大家刚才看到的那样。另一个原因是大多数蚊子是在晚上咬人的，但是谁都不想熬夜做实验对吧？而埃及伊蚊就不一样，它们是在白天吸血，这样我们做实验也就更加方便。
为了研究这个问题，我需要做很多准备。首先面临的难题就是要怎么在实验室里养蚊子呢？因为大家知道，蚊子需要的是吸血啊。
于是最开始的时候，我们在野外收集蚊子的卵，带回实验室孵化。但是孵化后的雌蚊如果要繁殖后代的话，还是需要吸血，那怎么给它喂血呢？
有两种方法，一种是购买动物的血袋，比如说兔子的血，然后在血液表面覆盖一层薄塑料膜来模拟皮肤，再把血液加热到体温，这个时候蚊子就可能刺破塑料膜来吸血。
这种方法比较繁琐，而且这些偏爱咬人的蚊子，像埃及伊蚊，也并不喜欢动物的血。
所以我们通常使用的是另外一个更加有效但也有点粗暴的方法，就是把我们的手臂直接伸进养蚊子的笼子。
于是几百只蚊子会趴到我们的手臂上，十多分钟之内就可以吸饱血，非常高效。
但这个方法的缺点也显而易见，就是喂完蚊子之后，我们手上会起很多包，非常痒。我记得我第一次喂蚊子的时候，手痒了很久，都肿起来了。后来导师让我把手臂放到热水下面冲洗，加速皮肤的血液循环，这才消了肿。
不过我们发现几个月之后，再用手喂蚊子就不痒了，因为我们的免疫系统已经适应了。我的同事曾经创下了一天之内喂只蚊子的记录，至今无人打破。
第二个面临的问题是如何来收集人和动物真实的气味呢？我们使用了一种特殊的收集管，管中有很多的多聚物，当气体通过的时候，气味分子就会被吸附在多聚物上，我们就以此来收集人和动物的气味。
▲多聚物收集管
比如说普林斯顿大学里面有很多松鼠，而且它们不怕人，我们就会采集一些松鼠的气味。
在我的课题当中，我一共收集了五种动物的气味，还包括狗、羊和老鼠。因为这些动物都生活在人的周围，蚊子很有可能也会遇到它们。我的同事在这个基础上还和动物园合作，收集了包括黑猩猩、老虎、蜥蜴等等超过50种五花八门的动物气味。
那么人的气味要怎么收集呢？图中正在被收集气味的人是我的导师，我们研究蚊子不仅要贡献自己的血，还要贡献气味。
我们会使用一个很干净的塑料袋，很大，大概有两米左右，人需要脱光了躺进去。然后我们向塑料袋里通入干净的空气，这样出来的空气里面就有了人的气味，可以被固定在收集管里。
整个过程很漫长，大概需要人在塑料袋里面躺两个小时，所以我们非常人性化地还提供了娱乐设备，人们可以躺着看电影来度过这漫长的两个小时。
当收集到了这些气味后，我们就可以来比较人和动物的气味到底有什么不同了。
这张图概括了我们的结果，我们可以看到，人和动物的气味都很复杂，里面有差不多上百种化学分子。
▲注：图里的每一个竖条都代表一个人或者一种动物，不同的颜色表现的是不同的化学分子，颜色条的长和短就表示了这种化学分子的多少。
而且并没有哪种化学分子是人特有的，也就是说，人的气味里含有的化学分子，动物的气味里面也有，只是具体的含量不一样。
这就类似于两个人做菜使用相同的调料，但是最后做出来的菜味道却不一样——这是因为他们使用调料的比例不一样。具体来说，人的气味里面有几种分子特别多，比如说癸醛和甲基庚烯酮这两种分子。
为什么呢？人之所以会有气味，是因为皮肤分泌了一些物质，这些物质被细菌氧化分解，才产生了人的气味。
具体来说，在人的皮肤里有两个器官可以分泌物质，一个是汗腺，它会向皮肤表面分泌汗液，这个大家可能很熟悉，我们剧烈运动之后会出汗。
另外一个器官是皮脂腺，它可以向皮肤表面分泌油性物质，比如我们平常说皮肤出油了，就是皮脂腺分泌的皮脂。
虽然这些皮脂可能会影响美观，但是它们对保护皮肤非常重要。
也许是因为人类在进化过程中体毛变少，皮肤更加裸露了，所以为了保护皮肤，人类的皮脂就变得与众不同，会有动物的皮脂中几乎没有的物质，然后这些物质会被氧化分解为癸醛和甲基庚烯酮。
▲人类皮脂中有两种特殊的物质，Sapienicacid（某种脂肪酸）和Squalene，体表接触到空气后，它们会分解出癸醛和甲基庚烯酮等分子
这就是为什么人的气味里面这两种分子特别多，而动物几乎没有，因为它们的皮脂并不具备那两种物质。
到目前为止我们知道了人和动物的气味有什么不同，但是还是不知道为什么蚊子这么喜欢人的气味。
为了回答这个问题，我们决定采用一个听起来非常不可思议的方法——给蚊子做开颅手术，看看它的脑子里到底在想些什么。
蚊子也是有大脑的，不过很小，只有0.5毫米左右。
当我们非常小心地用镊子拨开蚊子头上的表皮，再把触角和口器去掉，它的大脑就暴露出来了。为了方便在显微镜下观察，我们会对蚊子的大脑进行染色。
染色之后的蚊子大脑非常好看，里面有各种各样复杂的结构，比如我们