探索有毒动物的奥秘与价值

我是来自中国科学院昆明动物研究所的赖任，我的研究对象是有毒动物。许多人可能对蜘蛛、蛇、蝎子、蜈蚣、蟾蜍、蜥蜴等动物感到恐惧，它们是中国传统文化中“五毒”的代表。就连古代武侠小说《射雕英雄传》中的“西毒”和“五毒教”，也反映了这些生物在我们文化中的印记。蛇，作为一种常被误解的生物，却承载着丰富的文化象征意义，例如蛇杖，它从神话传说演变为现代医学的标志，象征着世界卫生组织的权威。欢迎大家走进我的“西毒实验室”，这里汇集了我们多年研究的各种有毒动物，许多已成为我们实验室的常驻‘居民’，包括绚丽的粉红色捕鸟蛛、强壮的蜈蚣、尖纹腹蛇、可爱的“小青姐姐”竹叶青，以及蟾蜍、蜥蜴和蝎子等。甚至连《疯狂动物城二》中的角色盖瑞，原型也来自印尼的海岛竹叶青，与中国的竹叶青是‘表亲’。而像眼镜王蛇这样的‘大块头’，以其凶猛、剧毒和捕食同类的习性而闻名，即使在实验室，我们也以鹌鹑蛋作为它们的食物，但它们的高度警惕性，通过嘶嘶声和撞击玻璃缸来表达，时刻提醒着我们其危险性。

我们实验室的大部分有毒动物都来源于野外采集。例如，捕鸟蛛通常夜间活动，因此我们的采集工作也常在夜晚进行。在野外考察中，我们不仅能发现有趣的生物，也面临诸多挑战。在森林中，我们可能会遭遇毒蛇，此时我们会做好标记，以警示同行者。有一次，我们在采集蜘蛛时，与一条近在咫尺的眼镜王蛇不期而遇，仅两三米的距离，这提醒我们在野外必须时刻保持警惕，尽量不打扰它们。除了有毒动物，我们还会遇到野猪、熊等其他大型野生动物，这使得野外工作必须接受严格的培训。

从“毒”到“药”：有毒动物的医学价值

我为何对有毒动物情有独钟，研究‘毒’的科学？因为‘是毒也是三分药’。许多现代药物的起源都与动物毒液息息相关。例如，首个抗高血压药物卡托普利，就来源于巴西矛头腹蛇的毒液，如今的‘普利类’药物，无论直接或间接，都与它有着渊源。而近年来备受关注的减肥‘神药’司美格鲁肽，年销售额高达两三百亿美元，其前身埃塞纳肽，源自墨西哥毒蜥（吉拉毒蜥）的毒液，后经人源化改良而来。目前，全球已有至少十种重磅药物源自动物毒液。

我的硕士研究生阶段的研究对象——大蹼林蟾，是一种分布在中国云南的剧毒蟾蜍。它鲜艳的色彩（如背部照片所示）是对外界的警示，‘别惹我’。我们从它的皮肤毒液中寻找具有药用价值的活性物质。我曾亲身经历过被其毒液喷入眼睛，导致长时间睁不开眼的痛苦，这再次强调了对有毒动物‘敬而远之’的重要性。

有毒动物的种类极其繁多，全球约有二十二万种，占动物总类的15%以上。我们常常只关注毒性强或体型大的蛇、蜘蛛等，而忽略了许多微小的有毒生物，如几乎所有蚂蚁都带有毒性。动物毒液的另一特色是其‘鸡尾酒’般的复杂混合物，含有多种高活性药物分子。在中国，‘毒’与‘药’常被并提，‘是毒也是药，是药也可能有毒’。动物利用毒液作为‘生物武器’，是其生存适应策略的一部分，服务于防御、捕食或种群竞争。动物毒液因高活性、高效率，能‘以小博大’，‘质量博千金’，帮助小体型动物制服比自身大很多的猎物。这些动物毒素分子，被誉为‘上帝的药方’，是具有药用价值的高活性生物分子，同时也是‘灵巧的分子手术刀’，能精准操控人体内的分子机器，而人体所有生命活动都由这些分子机器执行。

研究毒素：基于生存策略的科学探索

我们的动物毒素研究，正是基于有毒动物自身的生存适应策略来解析其活性分子的形态与作用机制。生物，包括动物、植物、微生物，都拥有各自的生存智慧和适应策略，有的依赖力量（如狮子、大猩猩），有的依赖伪装。而有毒动物的核心策略便是其毒液——一种高效快捷的‘化学武器’，用于迅速制服对手或防御敌人。许多毒液直接作用于神经系统或血液系统，这是两种最为致命的生命系统。例如，毒蛇的毒液可能使对手麻醉，使其失去反抗能力；或影响血液系统，导致快速凝固或大出血。吸血的马蜂，为了吸血，其毒液中必然含有抗血栓和麻醉功能成分，同样作用于神经和血液系统。通过分析这些生存适应策略，我们可以推测其毒液可能的功能及其作用的生命系统。

毒液研究的第一步是‘收集毒液’。我们提倡‘可重复取毒’的方式，尽量不伤害动物。例如，通过微弱电刺激，可以从蜘蛛毒牙或蛇毒牙中提取毒液，黄色小点即为分泌出的毒液。

动物毒素的实际应用与研究成果

在动物毒素研究方面，我们已取得诸多成果，发掘了丰富的药用分子资源。例如，在高海拔、强紫外线地区生活的青蛙，其皮肤上富含强大的抗氧化多肽，能快速清除自由基，对防晒、防紫外线和皮肤修复有重要作用。蜈蚣毒液中，我们发现了一种名为‘镇痛多肽’的活性物质，其镇痛效果是吗啡的1.5到3倍，对解决慢性疼痛这一巨大挑战具有重要意义，甚至在《Nature》、《Science》等高级期刊上获得了专题评论，认为‘蜈蚣可以消灭疼痛’。

另一种吸血动物牛虻（牛蚊子），其唾液腺成分能抗血栓、降血压，帮助其顺利吸血。我们从中找到了抗血栓成分，实验证明，加入牛虻唾液腺的血栓水解酶后，能显著清除兔子形成的脑部血栓，使血管清晰可见。

地处南海之滨的深圳、广州，海洋中也蕴藏着丰富的有毒动物，如水母、珊瑚、海蛇、石头鱼等。海洋有毒动物的研究相对较少，我们已开始探索，并从珊瑚毒液中发现了系列抗血栓成分，对研发‘蓝色药物’具有重要意义。

自然界中，‘中毒’与‘抗毒’是永恒的‘军备竞赛’。许多动物害怕蝎子，但非洲牛蛙却能捕食蝎子，且不怕中毒。我们研究发现，这是因为非洲牛蛙的蝎子毒素受体发生了基因突变，导致蝎子毒素对其失去影响，从而实现了从‘猎物’到‘捕食者’的生态地位逆转。

科学的驱动力：好奇心与知识积累

科学研究的最终目的是为人类服务。毒素成分可用于药物研发，也可用于探索基础生命活动。大家喜欢吃辣椒，但‘辣’并非天生味觉，而是后天训练的结果。我们发现，广东地区的树鼩能愉快地吃辣椒，原因在于其辣椒素受体发生了基因突变，不再与辣椒素结合，因而感受不到‘辣’（即疼痛和发热的混合感觉）。

我们还利用毒素作为工具，探索血栓、脑梗等重大疾病的病理机制。以蛇毒毒素为例，我们阐明了脑血栓、脑中风等疾病的病理机制，为治疗和新药研发提供了基础。我们的团队自2019年起，已从金环蛇、森林马蜂（非水生）等多种有毒动物中，发现了抗脑梗药物；并从蝎子毒液中找到了抗‘免疫风暴’等一系列药物，目前均在进行临床试验。

科学研究的驱动力在于‘奇思妙想’，而奇思妙想并非空穴来风，它建立在深厚的知识功底和积累之上，具备合理性与逻辑性。‘站在巨人的肩膀上’，进行知识传承至关重要。另一个驱动力是‘敏锐的观察与好奇心’。例如，蚊子为何叮咬某些人而非他人？蚊子如何找到目标？蚊子细小的口器如何刺穿皮肤？对习以为常的现象，深入追问‘为什么’，往往能揭示生命的法则。如同我们观察到不同形态、织网方式各异的蜘蛛，其‘风筝’般的形状背后蕴含着科学问题，可能用于仿生学等领域。

最后，我希望‘西毒课题组’未来能成为‘药神’的课题组。自然界经过亿万年进化创造了有毒动物，虽然它们看似有害，但其带来的益处远远大于害处。有毒物的出现，为人类生命健康带来了更多机遇。谢谢大家，祝大家元旦快乐。