破解蚊虫防控难题 守护人民健康福祉

蚊虫，这一人类熟知的“空中杀手”，凭借其特化延长的口器，让多数种类的雌蚊得以吸食脊椎动物的血液——不仅引发皮肤过敏，更成为疟疾、登革热、基孔肯雅热、乙型脑炎等80余种传染病的传播媒介。蚊媒病对人类健康的威胁触目惊心：全球每年约7亿人受感染，超70万人因此丧生。据世界卫生组织数据，2023年全球疟疾病例达2.63亿，59.7万人因此离世；2024年全球登革热病例攀升至1440万，2019年我国登革热确诊病例达22599例；近年来全球基孔肯雅热病例超千万，2025年7—8月广东省佛山市单地确诊病例近万例。这些数字背后，是公共卫生安全面临的严峻挑战。而控制蚊媒病的核心，在于防控媒介蚊虫，因此深耕媒介蚊虫基础生物学研究、突破防控技术瓶颈，成为守护人类健康的关键课题。

在昆虫学研究领域，重庆师范大学陈斌教授的探索之路早已启程。早在西南大学求学期间，他便对昆虫与分子生物学产生了浓厚兴趣。从本科到硕士、博士，他步步深入，筑牢了专业根基；随后在西北农林科技大学完成博士后研究，先后赴以色列、英国、日本、美国等国的顶尖科研机构工作和学习、深耕钻研。这段丰富的科研旅程，让他得以接触国际前沿的研究理念与技术方法，也为日后聚焦媒介蚊虫研究埋下伏笔。归国后，陈斌教授加盟重庆师范大学，组建了科研团队，开启了对媒介蚊虫的系统性研究，这一坚持，便是数十载春秋。

三春湖畔，媒介生物控制和利用重庆市重点实验室的灯火常年不熄，成为重庆师范大学校园里一道跨越四季的亮丽风景。作为重庆市生物学“一流学科”及国家生物科学“一流专业”首席科学家、中国科学院学部专家、中国工程院咨询专家，享受国务院政府特殊津贴专家，获评重庆市“两江学者”“巴渝学者”的陈斌教授，带领昆虫学团队数十年如一日，在教书育人中传递科学火种，在科研攻关中勇攀高峰，斩获了一系列标志性成果。尤其在媒介蚊虫及其防控领域，他们的研究成果在国内外产生了深远影响，其科研轨迹始终与“健康中国”国家战略同频共振，为守护公共卫生安全注入了强劲科技力量。

踏遍山河：厘清蚊虫多样性的物种图谱

蚊虫的生存范围遍布南极以外的各大洲，从植物叶鞘间的几滴积水，到广袤的淡水与盐水水域，皆是它们的栖息之地。尽管蚊科昆虫分类研究已历经200余年，全球已知种类达3734种，我国已知427种，但由于蚊虫进化速度快，近缘种在形态上难以区分，隐存种广泛存在——实际物种数量可能是已定名物种的3～5倍，而已定名物种的分类也亟待订正。更棘手的是，当前蚊科分类系统混乱，存在大量并系群与复系群，部分物种及类元尚未明确归类。此外，媒介蚊虫的种群遗传特征是制定防控策略的核心依据，却少有人涉猎。

面对这些难题，陈斌教授迎难而上。在英国Wellcome Trust基金、国家自然科学基金等项目的支持下，他带领团队运用现代分子生物学技术，系统性地开展蚊科昆虫分类、种群遗传学、系统发育与进化研究，收获了丰硕成果。

近二十余年来，团队成员的足迹遍布祖国大地及周边国家，每到一处，便细致采集蚊虫样本，记录其生物生态特性与分布区域；随后对幼虫进行单只饲养，直至羽化为成虫，再精心制作标本——如今，他们已建成馆藏量与质量均位居世界前列的蚊虫标本馆，为蚊虫研究筑牢了基础。

在此基础上，团队系统性地开展了中国及邻近国家蚊科昆虫分类学研究，实时更新蚊虫种类、分布范围与传病现状。针对迈蚊系、微小按蚊、多斑按蚊、环纹按蚊种团、库蚊属等关键类群，团队深入研究后，不仅明确了隐存种的存在与分布、建立分子鉴定标准，还阐明了物种间的系统发育关系。其中，对东洋区主要传疟媒介——微小按蚊与溪流按蚊的研究尤为关键。

通过形态观察、基因序列分析、同功酶检测及杂交试验，团队将微小按蚊划分为微小按蚊、哈里森按蚊、微小按蚊种D与微小按蚊种E四个隐存种：前二者主要分布于我国云南、东南亚及南亚，后两者分别栖息于泰国与琉球群岛；在我国，微小按蚊分布于广西南部、广东南部、海南、香港及台湾，哈里森按蚊则向北延伸至四川南部、贵州西部与广西北部。借助线粒体基因组研究，团队还发现这两个物种各自存在两个遗传与地理分布截然不同的支系，分别命名为A型与B型：微小按蚊A型与B型以东经104°为界，分别分布于东部与西部；哈里森按蚊A型与B型则以北纬25°为界，栖息于北部与南部。而溪流按蚊被划分为隐存种T、U、V与X，种T分布于印度、尼泊尔、巴基斯坦及伊朗，种U与X栖息于印度，种V则生活在伊朗。更重要的是，他们厘清了历史分类误区——中国、东南亚的溪流按蚊及印度的溪流按蚊种S，实际上均为哈里森按蚊。

溯源进化：解码蚊虫系统发育的“遗传密码”

群体遗传学作为国际研究的热点，主要探究物种起源与进化历程、种群遗传结构、遗传与地理关联性、地理变异的历史成因、种群间有效迁移率及种群有效规模等核心问题，而其研究结论正是开展化学防控与遗传防控的基础。陈斌教授率先在我国开拓并发展媒介蚊虫种群遗传学研究的理论与方法，先后针对中华按蚊、微小按蚊、乌头按蚊、杰普尔按蚊展开研究，地理范围覆盖中国及东南亚地区。研究发现，这四个物种均具有显著的种群遗传结构，且近代个体数量均呈现明显增长趋势。

通过对9种按蚊线粒体基因序列的比较谱系地理学分析，团队揭示了中国南部及东南亚生物多样性热点地区遗传多样性的形成机制：尽管这些按蚊物种的基因树存在差异，但更新世环境变化对它们的遗传多样性产生了共同影响——更新世时期森林破碎化，导致蚊虫种群周期性局限于东北部与西北部的隔离避难所；冰川期结束后，种群从北向南扩散，遗传多样性呈现梯度降低趋势。而反复的地理隔离与扩散，使得四个物种内部形成了差异显著的地理谱系，且在泰国与缅甸边境地区形成了谱系交汇区。这些发现，为蚊虫防控策略制定与物种保护规划提供了重要的科学依据。

2001年，和国际著名蚊虫学家、英国伦敦自然历史博物馆Ralph E. Harbach 教授在伦敦郊区开展蚊虫调查

与此同时，团队完成了中华按蚊、微小按蚊、大劣按蚊、骚扰阿蚊、三带喙库蚊、褐尾库蚊、刺螫伊蚊、紫腹巨蚊等50余个蚊虫物种的线粒体基因组与核基因组测序、组装及注释工作。对149种蚊虫线粒体基因组的比较分析显示，其基因组成、排列顺序、AT偏好性、长度变异及密码子使用模式，与已报道的其他双翅目昆虫保持一致；对81种蚊虫核基因组的研究，则鉴定出1298个单拷贝直系同源基因。基于149种蚊虫的13个线粒体蛋白质编码基因，以及81种蚊虫核基因组的单拷贝直系同源基因DNA序列，团队开展了系统发育分析，证实蚊科、按蚊亚科、库蚊亚科，以及库蚊亚科下的伊蚊族、库蚊族、曼蚊族、巨蚊族与煞蚊族均为单系群；其中伊蚊族与库蚊族为姐妹群。

2011 年，在云南西双版纳原始森林开展蚊虫调查

此外，团队还揭示了蚊科主要类群的物种形成时间——这些类群诞生于侏罗纪至古近纪之间，恰好与被子植物、哺乳动物及鸟类的扩张期重合。这一巧合为蚊虫提供了丰富的食物来源与栖息环境，成为蚊虫快速辐射演化的重要推动力。这些研究成果，为蚊科昆虫的准确鉴定、自然分类系统构建、种群发展趋势预测、自然地理认知，以及媒介蚊虫与蚊媒病防控，提供了兼具理论价值与应用价值的科学支撑。

搭建平台：构筑分子生物学研究的“技术基石”

当前，杀虫剂仍是蚊虫防控的主要手段，但随着其广泛使用，蚊虫的抗药性问题在全球范围内日益凸显：已有73个国家报道了蚊虫对至少一类杀虫剂的抗药性，27个国家报道了蚊虫对所有用于蚊虫控制的四类杀虫剂的抗药性。抗药性的扩散与增强，大幅削弱了杀虫剂的防控效果，成为全球媒介蚊虫及蚊媒病防控的*大障碍。

2014 年，在奥地利维也纳世界卫生组织总部参加国际研讨会

中华按蚊作为中国及东南亚国家疟疾的主要传播媒介，还会传播丝虫病与乙型脑炎；拟除虫菊酯则是防控媒介蚊虫等有害生物的主流杀虫剂。为此，世界卫生组织发起杀虫剂抗性管理全球规划，呼吁研发新方法以厘清杀虫剂抗性的分子机制，提升抗性监测与管理能力，推动媒介蚊虫及蚊媒病的有效防控。破解杀虫剂抗性分子机制，成为亟待攻克的重要科学难题。近二十余年来，陈斌教授团队在3项美国NIH项目、3项国家自然科学基金项目的支持下，以中华按蚊为模式物种，以拟除虫菊酯为代表性杀虫剂，在全球范围内首次从全基因组水平解析了蚊虫对杀虫剂的抗性分子机制，填补了昆虫基因组学与杀虫剂抗性分子机制研究在该领域的空白。

在基因组研究方面，团队借助三代基因组测序技术，对中华按蚊基因组进行深度测序，并实现染色体级别的组装、注释与精准解析；同时完成了中华按蚊卵期、1～4龄幼虫期、雌雄蛹期、雌雄成虫期及成虫各组织的全长转录组测序与比较分析；针对不同地理种群的拟除虫菊酯抗性品系与感性品系，开展基因组、转录组及非编码RNA测序与比较研究。

2017 年，在重庆市城口县大巴山区开展昆虫调查

在此基础上，团队构建了中华按蚊数据库（ASDB）——该数据库并非简单的组学数据堆砌，而是整合了基因组序列、变异信息、转录组数据、miRNA、宏基因组等多类数据，并经过系统整理与深度分析，形成有机整体；收录了大量与中华按蚊相关的文献资料及形态图像，提供灵活的基因查询功能（支持按基因名称、序列、功能等关键词检索），配备多种生物信息学分析工具，能通过可视化功能呈现精确的基因图谱，将复杂数据转化为直观的图表。ASDB的建成，为媒介蚊虫基因组生物学及杀虫剂抗性分子机制研究，提供了前所未有的数据支持。

在技术创新方面，陈斌教授团队的基因功能研究技术为昆虫学研究开辟了新路径。传统基因功能研究方法常局限于单一技术，难以全面、准确地探究基因在复杂生物过程中的作用；团队建立的多技术联用平台，实现了对蚊虫基因的精准操作与调控。例如，电穿孔介导的核酸递送技术、piggyBac介导的生殖系转化技术与基于ReMOT control的基因编辑技术协同作用：在蚊虫胚胎期，可通过ReMOT control技术编辑目标基因，研究其在胚胎发育中的功能；幼虫期，借助电穿孔介导的核酸递送技术将特定RNA分子导入幼虫细胞，解析基因表达调控机制；成虫期，则利用piggyBac介导的生殖系转化技术将外源基因导入生殖细胞，探究基因对蚊虫繁殖及后代性状的影响。与传统研究方法相比，多技术联用能够更加真实地模拟基因在体内的环境，减少实验误差，提高研究结果的可靠性和准确性。这一创新性的研究方法为昆虫基因功能研究提供了新的范例，有望在其他昆虫研究领域得到广泛应用。

团队还建立了一系列基因组与功能基因组研究的实验技术体系及平台，包括基于CRISPR/Cas9与RNAi的基因功能研究技术体系、胚胎显微注射技术体系、电转化介导的核酸投递技术体系、卵巢导向肽介导的基因编辑技术体系。这些蚊虫分子遗传操作体系能够从多途径、多层次开展基因编辑、基因敲降、转基因、基因敲入等遗传操作：通过非胚胎期投递RNAi质粒，可成功敲除目的基因；向卵巢组织注射CRISPR/Cas9质粒后进行电击处理，能高效构建目的基因编辑突变体，为蚊虫分子生物学研究提供了强大的技术支撑。

解密抗性：揭开抗药性形成的“分子面纱”

在拟除虫菊酯抗性机制研究中，陈斌教授团队的成果展现出鲜明的创新性。以往研究多聚焦单一抗性机制，而团队则从靶位点抗性、代谢抗性、表皮抗性、行为抗性与转运抗性五个维度，系统性地解析了中华按蚊对拟除虫菊酯的抗性机制，为理解抗性形成的复杂过程提供了全新视角。

这种多维度研究打破了传统思路的局限，揭示了抗性形成的复杂性与多样性——例如在部分地区，中华按蚊同时存在钠离子通道基因突变（靶位点抗性）与细胞色素P450酶过量表达（代谢抗性），两种机制协同作用，显著提升了蚊虫的抗药性水平。

基于以上研究成果，蚊虫防控策略的制定能够更具科学性与全面性。传统防控策略常针对单一抗性机制设计，效果有限；而新的研究结论为综合防控提供了方向：结合靶位点检测技术与代谢酶抑制剂使用，既能实时监测蚊虫抗性水平，又能抑制代谢抗性，提升杀虫剂的防控效果，为破解蚊虫抗药性难题带来新突破。

具体研究中，团队以不同地理种群的抗性与感性蚊虫为研究对象，通过表达谱分析与重测序技术，鉴定出与拟除虫菊酯抗性相关的基因及遗传变异；借助生物信息学方法，在全基因组水平探究相关基因家族的多样性、特征、表达模式与进化规律；再通过功能基因组学与酶学技术，深入研究抗性相关基因的功能、活性及调控机制。

团队重点关注了P450、CCE、GST、ABC、UGT、CP、OBP、CSP、Trypsin、OCT、HSP、Or、iGluR、IR等基因家族或超家族，以及简单重复序列、miRNAs、线粒体基因组等遗传元件。在国际上，他们首次报道了ABC家族基因（AsABCG28）、UGT家族基因（AsUGT）、CP家族基因（CP1）、OBP家族基因（AsOBP1）、Trypsin家族基因（Astry2b、Astry43a、Astry90、Astry113c）、HSP家族基因（AsHSP90AB）、miRNAs（asi-miR-87）及线粒体基因（ND4、ND5、ATP8）与杀虫剂抗药性的关联；同时，还围绕钠离子通道基因kdr突变及其功能、共生微生物群落与杀虫剂抗性的关系、击倒抗性，以及代谢解毒与蚊虫对拟除虫菊酯抗性的关联等课题，开展了大量系统性研究。

2024 年，在美国科学研究出版社

（Scientific Research Publishing, Inc., USA）出版《中华按蚊基因组生物学及其拟除虫菊酯抗性机制》英文专著

这些研究表明，蚊虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的分子机制主要有5个：靶标抗性、代谢抗性、表皮抗性、行为抗性和转运抗性。这些机制包括靶标位点变异导致的不敏感性，基因重复和扩增事件导致的表达量增加，顺式和反式因子调控基因的上调，以及结构变化导致的蛋白活性提高。多种机制往往同时发生，以进一步增强杀虫剂抗性。这些结论解释了拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的分子机制，对于开发抗药性监测的分子技术，阻止抗药性的扩散，研发新型的杀虫剂，*终控制媒介蚊虫和蚊媒病具有重要的理论和应用价值。

创新实践：开辟媒介蚊虫防控的“多元路径”

基因工程技术为媒介蚊虫防控提供了广阔前景。陈斌教授团队与北京大学展开合作，构建了一种归巢抑制驱动系统，该系统针对斯氏按蚊dsx基因的雌性特异性外显子——实验结果显示，这种驱动在雌蚊与雄蚊体内均表现为隐性不育特性。由于只有雌蚊会通过吸血获取卵巢发育所需营养，进而传播疾病，因此通过基因工程技术调控蚊虫性别决定通路、打破性别平衡，成为实现蚊虫防控的有效途径。

在此基础上，团队对中华按蚊雄性Y染色体基因组进行测序与分析，鉴定和研究了性别决定的初始基因到末端效应基因通路，揭示了其性别决定分子机制。考虑到昆虫表皮兼具外形构建、保护机体、感知环境、呼吸及排泄等多重功能，对昆虫生长发育与生命维持至关重要，团队还在基因组水平探究了中华按蚊表皮蛋白基因的多样性、特征与进化规律，阐明了这些基因在不同发育阶段及组织中的表达与调控模式。研究发现，CP1基因缺失会影响雄蚊江氏器发育，使其听觉功能受损，还会干扰精子注入与孵化；且CP1基因的调控模式在蚊虫中具有保守性，使其成为蚊虫遗传防控的理想靶标。

面对化学杀虫剂抗药性扩散，植物性杀蚊剂凭其独特优势成为研究热点：其有效成分复杂，蚊虫难以产生抗药性；易自然分解，对环境污染小，对人畜毒性低；且原料来源广泛，研发成本相对较低，为蚊虫防控提供了环保且高效的新选择。陈斌教授团队设计出室内空间驱蚊剂药效实验装置，并获得国内外专利。

以中华按蚊、白纹伊蚊与三带喙库蚊为实验对象，团队检测了大量药用植物精油的杀蚊与驱蚊活性；随后利用GC-MS（气相色谱-质谱联用）、分子对接等技术，解析了这些精油的活性成分，以及活性成分与蚊虫靶标蛋白的相互作用机制。

针对艾蒿、红千层、樟属植物，团队从精油提取、活性检测，到活性成分鉴定、作用靶标分析，再到相关产品研发，开展了全链条深入研究——这些成果为蚊虫防治提供了环境友好的重要替代方案，推动蚊虫防控向绿色、可持续方向发展。

载誉前行：书写昆虫学研究的“卓越篇章”

在科研道路上，陈斌教授硕果累累，赢得学界与业界的广泛赞誉。学术成果方面，他累计发表了400余篇科学论文，其中超160余篇发表于国际经典SCI期刊——这些论文覆盖昆虫学、昆虫分子生物学、基因组学等多个领域，为学科发展提供了丰富的理论支撑；他撰写了30余部专著，系统梳理了昆虫学研究相关领域的前沿成果与关键技术，成为科研人员的重要参考资料；此外，40余项专利成果彰显了他将科研创新转化为实际应用的卓越能力，部分专利技术已成功应用于蚊虫防控产品研发，创造了显著的经济效益与社会效益。

指导青年教师和研究生开展科学研究工作

学术荣誉方面，陈斌教授的深厚造诣与突出贡献获得高度认可：成为中国科学院学部专家、中国工程院咨询专家、享受国务院政府特殊津贴专家；在学术团体中，他担任中国昆虫学会常务理事、重庆市昆虫学会理事长等重要职务，积极组织学术交流活动，为国内昆虫学研究搭建合作平台；同时，他担任6本学术期刊的主编或副主编，以严格的学术标准把控期刊质量，推动学术成果的高效传播与交流。

陈斌教授团队的部分成员

科研方面，陈斌教授主持了100余项科研项目，包括联合国IAEA、英国Wellcome Trust、美国NIH基金、国家自然科学基金等。这些项目聚焦昆虫学领域的关键问题，为解决实际难题提供了创新方案。

他首次开发的基于昆虫转基因技术的基因功能研究系统，处于国际领先水平，已在全球昆虫学研究领域广泛应用，推动该领域研究实现了跨越式发展；在蚊虫研究领域，他对中华按蚊基因组生物学与杀虫剂抗性分子机制的研究成果，为蚊虫防控提供了全新的理论与方法，引领该领域研究方向，成为推动昆虫学相关领域发展、保障公共卫生安全的中流砥柱。

当基因测序仪的荧光在深夜实验室里明明灭灭，陈斌教授团队解码的不仅是中华按蚊的生命密码，更是人类与自然博弈千年的智慧结晶。那些沉睡在基因组中的碱基对，经年累月被锻造成守护健康的分子盾牌；那些游走于显微镜下的抗性基因，终化作抵御疟疾侵袭的科学长城。当蚊鸣渐息，当孩童睡颜安宁，科学的长卷上终将铭记：有一位执着的追蚊人，以基因之刃剖开迷雾，让文明与自然在进化的天平上，找到了*温柔的平衡点。

“科学研究犹如跋山涉水，需要勇气、智慧和毅力。当你站在又一个高地上，豁然回首，兴奋激昂；当你踏上又一个征程，纵使前路弯弯曲曲，内心充满梦想。洒下一路汗水，收获缕缕清香！”陈斌教授的这番话，既是他科研生涯的真实写照，也为无数科研工作者照亮了前行的道路。