与蜂共舞十八年

蜜蜂采集紫云英花蜜花粉。苏松坤 摄

东南网5月27日讯（福建日报记者 李珂）自从奥地利著名昆虫学家、诺贝尔奖获得者卡尔·冯·弗里希系统研究并阐释蜜蜂的“舞蹈语言”以来，蜜蜂“8字舞蹈”的行为生理、信息编码、起源进化和生物学意义等领域就成了科学研究的热点。上月底，由福建农林大学苏松坤教授牵头的一项研究成果登上国际权威学术期刊《科学》，他的“缪斯”就是勤劳的小蜜蜂。

缘起：神奇的“8字舞蹈语言”

用通俗的话说，这项基于蜜蜂采集后舞蹈行为及其相关分子基础的研究，首次发现“蜜蜂的‘食欲’与人相似，也受脑部多巴胺信号调控”，揭示蜜蜂（昆虫）拥有与哺乳动物类似的由多巴胺调控的食物欲望系统。

故事要从2005年说起。

当时，苏松坤赴德国维尔茨堡大学做访问学者。该校在蜜蜂社会行为生理研究领域有雄厚的积淀，其开创者马丁·林道尔教授是卡尔·冯·弗里希的学生兼合作者。访学期间，苏松坤开始对蜜蜂的蜜源信息交流方式——“8字舞蹈语言”产生研究兴趣。回国后，他在开展东方蜜蜂和西方蜜蜂“舞蹈语言”的比较研究中发现，中华蜜蜂与意大利蜜蜂的“舞蹈语言”曲线存在显著差异，也就是说，蜜蜂也使用“方言”。这一饶有趣味的发现，促使他开始瞄准蜜蜂采集后舞蹈行为相关的分子基础研究。

“蜜蜂为何会跳‘摆尾舞’？它的脑部哪些分子支撑、影响舞蹈行为？采集后跳舞行为的分子和神经机制如何？”这些问号一直盘旋在苏松坤的脑海里。他认为，蜜蜂采集后跳舞行为及其形成机制的研究，是探索蜜蜂社会行为的重要窗口。2010年，由他指导的浙江大学研究生李莉检测到采集蜂和跳舞蜂脑部的生物胺类神经递质，发现多巴胺含量较高，这引起了课题组的关注。

延续：坚持带来研究曙光

2012年，苏松坤教授调到福建农林大学，对蜜蜂舞蹈行为的研究初心不改，继续带领团队寻找新的突破。

在福建农林大学神蜂楼的实验室，一台专门用于检测蜜蜂脑部生物胺类神经递质的高效液相色谱－电化学检测器伴随了苏松坤团队十个春秋。

“这台检测器价格要50多万元，为了组建实验室，我们咬咬牙买下了。据说当时福建省内只有三台，它为蜜蜂脑部多巴胺的研究提供了强有力的硬件支撑。”

2014年起，苏松坤指导的研究生赵元洪巧妙解决了定点采集蜜蜂标记问题。“将特制的数字标签粘贴在采集蜂的胸部背板上，可识别和监测每一个个体的采集和跳舞行为。”苏松坤介绍说，要把标签粘在蜜蜂身上但又不能对蜜蜂有影响，需要很巧的徒手操作技术。

2015年起，研究生黄景南与赵元洪合作，分别研究采集后跳舞不同阶段蜜蜂脑部的神经递质、蜜蜂摆尾行为表现的相关基因，从两个方向寻找突破口。

为了避免其他蜜蜂的干扰，团队将由4000多只蜜蜂组成的实验蜂群搬到了学校北面的山上。“六七月份，近40摄氏度的高温天气，山上蚊子又多又毒，天气又闷又热，蜂群换了一群又一群，我们几乎每天坚持不懈地上山。”黄景南回忆说，不论寒暑，他们除了学习就是在山上做试验。

“但一连几个月，试验都进展缓慢。直到10月下旬的一天，在食物源喂食器那头的元洪兴奋地给在蜂箱这头的我打电话，说‘蜜蜂多起来了’，这让我们瞬间觉得看到了曙光！”黄景南说，每年9月至12月福州蜜源少，蜜蜂这时表现得最“配合”，也就最适宜研究者开展蜜蜂跳舞行为实验。

通过对蜜蜂不同状态的研究和测试，苏松坤及团队发现，蜜蜂脑部多巴胺的变化很有规律：开始跳舞及刚到达饲喂器（食物源）时，脑部多巴胺水平升高；跳舞结束及吃饱后，脑部多巴胺水平降低。

验证：跨国联合研究试验

2017年底，法国图卢兹第三大学的马丁·日尤赫法教授到福建农林大学开展学术交流。“我们和他提起这个课题，他很感兴趣，欣然接受我的邀请，一起联合攻关。”苏松坤说。

经过系统、深入的调研，团队成员发现，多巴胺具有多种生物学和生理药理功能。由此，他们越来越坚信这一发现的价值，越来越坚定深入挖掘的决心。

在这个团队中，研究如同接力，锲而不舍。赵元洪毕业后，黄景南和2017年9月加入实验室的张曌楠、2019年秋入学的封王江一起继续组织蜂群开展试验。为实验顺利开展，黄景南研究生毕业后留校做科研助理，张曌楠甚至决定延期毕业。经过近两年的验证试验研究，越来越多的试验结果证明，蜜蜂脑部多巴胺调控食物欲望系统。

关键性的试验大致有三个。一是蜜蜂多巴胺能信号药理学阻断研究试验——团队把多巴胺受体拮抗剂点在蜜蜂胸部背板上，让它吸收20分钟，结果发现蜜蜂采集食物的频率比用药前20分钟显著降低，每次往返采集的飞行时间不变，而在巢内停留时间显著增加，说明蜜蜂食物采集欲望下降。

另一个是饥饿试验。“不让蜜蜂取食，饿了两小时的蜜蜂比饿一小时的脑部多巴胺显著升高。人为提高采集蜂多巴胺水平，则增强个体对蔗糖溶液的食欲反应。”苏松坤解释说。

而在法国图卢兹第三大学实验室完成的气味学习试验则表明，人为提高采集蜂多巴胺水平，还能够增强它们与食欲相关的气味学习能力，并能够提高个体与食欲相关的气味记忆能力。

苏松坤表示，这项研究的意义在于未来可以利用蜜蜂开展高等动物乃至人类生理需求食欲的分子神经机制的比较研究，还可以把蜜蜂作为一种生物模型，研究人类多巴胺相关的生理心理和学习记忆障碍等健康问题，并能为蜜蜂采集性状相关的分子基础研究和优良蜂种培育提供新思路。

他透露，这一研究得到国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系（蜜蜂）项目的资助。