欢迎收看我们的“现代瘟疫：认识一下解决方案”系列。这是上周我介绍的《认识一下瘟疫》的姊妹篇。“解决方案”文章将探讨我们如何利用科学技术来遏制各种现代瘟疫。有时，我会将文章与我之前写过的特定瘟疫相匹配。其他时候，由于没有解决方案，这就不可能实现。
“解决方案”这个词很有趣。解决是使某事有序，或使其更稳定或持久。解决问题就是解决；就是修补或修复。但你也可以“陷入困境”（in a fix），这相当于陷入困境或紧要关头或惹上麻烦，或者任何其他类似的陈词滥调。
我们的第一个例子是滴滴涕（DDT），更正式的名称是二氯二苯三氯乙烷，它被广泛认为是二战后消灭了上周讨论的虫害——臭虫——的功臣。
滴滴涕是第一种现代合成杀虫剂。瑞士化学家保罗·赫尔曼·穆勒（Paul Herman Müller）在1939年，经过数年用数百种化学物质喷洒一盒装满蓝瓶苍蝇的玻璃盒后，发现了它的杀虫特性。他当时正在寻找一种具有残留效力的杀虫剂，这意味着接触过或停留在处理过的表面的昆虫都会死亡。滴滴涕的效果非常好，以至于穆勒洗干净了他的设备后，化学物质仍然附着在玻璃上并继续杀死昆虫。最终，他不得不拆卸玻璃盒，进行消毒，并将其晾了一个月才能够用于新的实验。
穆勒的主要目标是科罗拉多马铃薯甲虫，这是一种正在吞噬瑞士农作物产量入侵物种。他的化合物对这种甲虫有效。对家蝇和蚊子也有效。由于滴滴涕的发现恰逢二战，不久盟军就开始用它来控制吸血昆虫传播的疾病，其中最著名的是疟疾传播的蚊子和伤寒传播的虱子。得益于滴滴涕，第二次世界大战是第一场主要战役，美军因疾病死亡的人数少于因武器死亡的人数。穆勒随后于1948年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
战后，化学公司开始商业化生产滴滴涕，很快我们就有滴滴涕喷雾、油漆、墙纸、狗用粉等产品。滴滴涕被广泛应用于农田、草坪、果园和家庭。
说我们对滴滴涕的使用有些过头是一种轻描淡写，最终它导致了一系列严重的环境和健康问题，你可以在蕾切尔·卡森（Rachel Carson）的《寂静的春天》中了解到这些（尽管事后看来，滴滴涕是一种相对安全的杀虫剂——它的问题主要源于过度使用）。到1972年，新成立的美国环境保护局禁止在美国使用滴滴涕，尽管我们一直生产和出口它直到1982年。最后一座美国滴滴涕工厂，位于洛杉矶郊外，现在是一个超级基金场地。
在其被禁之前，这种杀虫剂的成功部分归功于它的新颖性。昆虫从未遇到过如此“精确的杀手”。我们之前的杀虫剂大多是毒性植物提取物，或砷和汞等元素。没有一种能如此“精准地”杀死昆虫。滴滴涕的持久性也是其优点：它比前代产品在物体表面停留的时间长得多，因此能够保证在更长的时间内杀死昆虫。
滴滴涕在昆虫体内是如何起作用的，并不完全清楚，但最好的解释是它扰乱了神经系统中称为钠通道的蛋白质。这些通道在允许称为钠离子的带电盐通过一个神经元到另一个神经元时打开和关闭，它们是传递信息（这些信息在大脑中快速传递，使身体能够移动和思考）的关键。滴滴涕基本上将通道保持在打开状态，导致神经信号无法在应有的时间停止，从而导致昆虫颤抖至死。
昆虫的特点是数量庞大，繁殖力极强。有些昆虫容易产生基因突变，使它们能够躲避杀虫剂——例如，一种改变离子通道形状的突变，阻止了滴滴涕的致命作用。基因突变在昆虫的几代之间迅速传播，因此那些天生具有抗药性的昆虫会繁衍出更多抗药性的后代，它们会重复同样的过程，永无止境。
滴滴涕抗药性的一个主要例子涉及一种称为 kdr（knock-down resistance，击倒抗性）的突变，这种突变之所以得名，是因为这种变异昆虫很难甚至不可能被“击倒”。在使用滴滴涕广泛普及的几年内，臭虫就开始表现出抗药性，以及包括虱子、蚊子、家蝇、果蝇和蟑螂在内的许多其他昆虫。
撇开环境影响不谈，滴滴涕的另一个意想不到的遗产是，它的作用方式与一类现代杀虫剂——拟除虫菊酯（pyrethroids）——非常相似。你药柜里几乎所有的非处方杀虫剂都含有拟除虫菊酯，专业级喷雾剂、外用治疗头虱和疥疮的药膏，以及浸有杀虫剂的衣物和床上用品也一样。使臭虫和其他昆虫对滴滴涕产生抗药性的基因突变，也使它们对拟除虫菊酯产生了抗药性，这导致了我们今天经历的大规模臭虫复苏。
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延伸阅读
保罗·赫尔曼·穆勒传记，诺贝尔奖官网
滴滴涕——简史与现状，美国环保局官网
诺贝尔生理学或医学讲座：1942-1962，世界科学出版社
滴滴涕与美国世纪，David Kinkela 著
美国臭虫（Cimex lectularius (Hemiptera: Cimicidae)）种群中击倒抗性突变体的广泛分布，Zhu 等人，Archives of Insect Physiology and Biochemistry，2010
