澳大利亚昆士兰大学的高级研究塞缪尔·罗宾逊（图片来源：Twitter @StingScience）
以科学之名，被蜇成为了他们事业的一部分。
撰文 | 黄雨佳
审校 | clefable
“白尾蜘蛛，身长1.5厘米。像被一根精细的针扎那样痛，被扎的地方会逐渐转为肿胀、发红、发痒，不过仅此而已。你本来期待的是一部恐怖电影，结果却看了一部歌舞片。疼痛指数：1。”澳大利亚昆士兰大学的高级研究员塞缪尔·罗宾逊（Samuel Robinson）1月13日在推特上这样记录道。
自2020年10月22日起，罗宾逊开始在推特上发表蜇人生物的测评，按照0到4分对疼痛度进行评级。他声称，自己已被两百多种不同生物蜇伤过。除了蛇，几乎所有你能想到的蜇人生物他都有幸体验过。
到目前为止，在罗宾逊推特上列举过的生物中，榜单第三名——得分3.0的物种席位竞争非常激烈。除了2种须蚁、1种木蜂、1种蚁蜂、1种蜈蚣和1种猎蝽外，还包括2种植物——巨大刺树和金皮树（就是我们之前提过的那种痛到让人开枪自杀的植物）。并列第二名的是赤蜈蚣和一种黄蜂，疼痛指数3.5。
荣登蜇人痛度排行榜榜首的是一种食蛛蜂（Heterodontonyx bicolor），罗宾逊形容它带来的疼痛是“当之无愧、扣人心弦、令人震惊的强劲”。为庆祝自己开通推特一周年，并响应推特上“广大”围观群众的呼声，罗宾逊甚至专门拍摄上传了一段自己被食蛛蜂蜇的视频，还贴心附上了蜇后手指肿胀的图片。
位于蜇人痛度排行榜榜首的食蛛蜂（图片来源：Twitter @StingScience）
罗宾逊被食蛛蜂蜇后肿胀的手指（图片来源：Twitter @StingScience，视频地址）
以科学之名
其实，罗宾逊并非鲁莽之人，也不是无所畏惧，更不是什么奇怪的疼痛爱好者。在每次被蜇之前，他都会做好功课，确保自己不会因这些痛苦的测试丧命。他坦言，自己在镊住黄蜂测试时会心跳加速，可是好奇心驱使着他继续实验。即便如此，他依然会感到恐惧。
作为一名研究毒素的分子生物学家，罗宾逊所做的这一切都是为了科学。他好奇的是动植物是否会出于防御而攻击人类，人被蜇后是否感到疼痛，以及是怎样的疼痛。因为不同类型的疼痛背后，或许意味着不同的生理机制。对疼痛的研究将有助于科学家们理解人体内神经的工作原理，最终将通向缓解不同疼痛的新药。
例如，罗宾逊和同事们发现，斑纹杯蛾毛虫（Doratifera vulnerans）会产生一种成分复杂的毒液，包含151种毒素蛋白，具有杀昆虫、抗菌和抗寄生虫的功能。毒液中使人感到疼痛的物质只占一小部分，主要是一些类似天蚕素（cecropin）的多肽，它们会增强神经元的细胞膜对离子的通透性，激活哺乳动物的感觉神经元。
其他物种的毒液引起疼痛的机制则可能截然不同。比如，贪食牛蚁（Myrmecia gulosa）毒液的主要成分是MIITX2-Mg1a，这种多肽会激活哺乳动物的表皮生长因子受体ErbB1，在捕食者体内引起持久的超敏反应。
斑纹杯蛾毛虫的毒液主要针对昆虫，而贪食牛蚁的毒液主要针对脊椎动物，不同物种毒液的组分和靶点差异是进化过程中捕食和被捕食关系的演变所带来的。因此，研究不同物种的毒素也会给科学家们提供有关进化的新思路。
罗宾逊参与的一项发表于《科学》杂志的研究表明，相比于普通的眼镜蛇，能喷射毒液的眼镜蛇毒液中含有更丰富的磷脂酶A2（PLA2），这种物质能使蛇毒中的主要成分——三指毒素（3FTXs）更有效地引起疼痛。因此，对这些眼镜蛇而言，毒液更多是一种防御手段，而非用于捕获猎物的武器。
有趣的是，能喷射毒液的非洲眼镜蛇的出现（距今6.7百万年），恰巧发生在人类与黑猩猩属走上两条不同进化道路（距今约7百万年）不久之后；而亚洲的眼镜蛇中能喷射毒液的种属诞生（距今2.5百万年），又几乎与直立人（Homo erectus）到达亚洲的时间重合。这或许意味着，灵长类动物的进化是眼镜蛇再次进化的选择性压力之一。
蜇出来的搞笑诺贝尔奖
罗宾逊并非第一个为了学术而体验被蜇的科学家。事实上，罗宾逊所使用的按照0到4分给疼痛评级的方式，名为施密特螫痛指数（Schmidt sting pain index）。这一指数起源于美国昆虫学家贾斯汀·O·施密特（Justin O. Schmidt）从上世纪70年代后期开始的一个项目，记录他被各种昆虫叮咬的主观感受。1983年，施密特发表了一篇表征昆虫毒液溶血活性的文章，为了衡量和描述被不同昆虫叮咬的痛苦程度，文中为21种昆虫蜇人的疼痛程度评了分。
施密特螫痛指数以被西方蜜蜂（Apis mellifera）蜇的疼痛程度作为标准，定为2分；0分表示完全不痛，1分表示比被西方蜜蜂蜇的痛感更轻，3分表示更重，4分则表示远超西方蜜蜂带来的痛苦。之所以采用4分制而非10分制，施密特说，那是因为难以在更加精准的尺度上区分被蜇的疼痛程度。
施密特螫痛指数（图片来源：Reddit）
施密特从小在美国宾夕法尼亚州的农村长大，父亲是一名林务员。得天独厚的环境使幼年的他爱上了昆虫。进入学校后，施密特喜欢上了化学。后来，施密特去往加拿大英属哥伦比亚大学攻读化学硕士学位，也是在那儿，他遇到了他的第一任妻子——黛比·瓦拉格（Debbie Wragg），她那时正在攻读动物学和化学双学位。
意识到自己仍然更热爱生物学的施密特选择和妻子一同搬回美国，他在佐治亚大学昆虫学系攻读博士学位，而黛比则在同一所大学攻读动物学博士学位。当时，施密特的博士导师默里·布鲁姆（Murray Blum）对他说，“昆虫学和生物科学领域迫切需要化学家”。
导师布鲁姆建议施密特的博士课题研究须蚁（Pogonomyrmex）。因此，施密特和妻子黛比一同踏上了收集蚂蚁的征程。在这样的旅途中，被须蚁蜇是不可避免的事。和童年时与昆虫玩耍时经历的蜇伤不同，这次蜇伤带来的“刺骨的痛楚”持续了8个小时，生物化学的神奇力量使施密特伤口附近的毛发竖立，皮肤也变得湿润。这便是施密特和蚂蚁“一见钟情”的故事。
2010年，施密特和妻子及两个儿子搬到了美国亚利桑那州图森市的山区，小儿子常常陪同他去野外工作，成为了他的得力助手。他以前的房子成了实验室，虽然外表看上去平平无奇，但内部墙壁和架子上堆满了大量文件和研究设备，天花板上粘贴着物种图表。施密特的办公桌后有一个大冰箱，里面装着他几十年来收集的昆虫样本。
因创立施密特螫痛指数，施密特获得了2015年的搞笑诺贝尔奖生理学和昆虫奖。和他一同获奖的，还有那时还是美国康奈尔大学神经生物学和行为学博士研究生的迈克尔·L·史密斯（Michael L Smith）。史密斯让蜜蜂在自己身上的25个不同部位反复叮咬，最终确定蜇脑袋、脚中趾尖和上臂最不痛，而最痛的是蜇鼻孔、上唇和阴茎。如今，史密斯已经成了德国马克斯-普朗克动物行为研究所的一名社会性昆虫生物学家。
迈克尔·L·史密斯（图片来源：马克斯-普朗克动物行为研究所）
2016年，施密特出版了《荒野之刺》（The Sting of the Wild）一书，书中描述了被83种不同昆虫蜇伤的体验，还介绍了很多关于昆虫的科学知识。例如，蜇人的每只昆虫都是雌性的，而雄性昆虫没有毒刺。罗宾逊正是受此书启发才开始在推特上发表被蜇体验，他不仅日常引用这本书中的内容，甚至还将《荒野之刺》置顶在了推特首页。
罗宾逊更是和施密特梦幻联动，于2021年共同发表了一项研究，分析了几种蚁蜂（Dasymutilla）的毒液组成成分。蚁蜂因蜇人极痛而闻名（施密特螫痛指数：3.0），罗宾逊教授和施密特教授发现，毒液中致痛的根本来源是一系列多肽毒素，介导了Ca2+离子由细胞外流入胞内，使哺乳动物的感觉神经元变得兴奋，产生痛觉。
罗宾逊将《荒野之刺》作为置顶推特（图片来源：Twitter @StingScience）
这听上去是个追星成功的故事。如果看到这里的你，也被这些科学家对大自然的热爱深深打动，甚至想成为他们中的一员，罗宾逊并不建议你亲自尝试被蜇。不过你不妨考虑报考他们的博士研究生，罗宾逊教授将会非常欢迎你。
罗宾逊在推特上的招生广告（图片来源：Twitter @StingScience）
参考链接：
https://twitter.com/StingScience
https://9now.nine.com.au/a-current-affair/queensland-scientist-stung-by-200-different-creatures/22a04dfe-d780-4d9b-ab1b-5275ec29e82f
https://www.abc.net.au/news/science/2022-12-27/australia-painful-stings-spider-wasp-stinging-tree-centipede/101630136
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2023815118
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2112630119
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb9303
https://www.nationalgeographic.com/science/article/how-harnessing-the-powers-of-venom-could-lead-to-new-medicines
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/arch.940010205
https://www.guinnessworldrecords.com/news/2019/2/king-of-sting-rates-most-painful-insects-558529
https://www.chemistryworld.com/careers/the-man-who-gets-stung-by-insects/2500173.article
https://zoology.ubc.ca/events/special-seminars-and-events/debbie-and-justin-wragg-schmidt-zoology-spring-symposium
https://www.smithsonianmag.com/science-nature/guy-got-himself-stung-1000-times-scienceheres-what-he-learned-180959185/
https://www.nytimes.com/2016/08/21/magazine/the-connoisseur-of-pain.html
https://improbable.com/ig/winners/#ig2015
https://www.ab.mpg.de/person/98201
https://link.springer.com/article/10.1007/s00018-021-03847-1
来源：科普中国-星空计划（创作培育）
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