撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

眾所周知，在一個蜜蜂蜂群里，只有一個蜂王（也叫做蜂后），它負(fù)責(zé)繁殖，同時成千上萬的工蜂負(fù)責(zé)辛苦勞作。長期以來，我們都認(rèn)為，蜂后和工蜂的命運之所以不同，是因為它們吃的不同，吃蜂王漿的最終發(fā)育為蜂王，吃花粉和蜂蜜的最終發(fā)育為工蜂。

在蜂群需要新的蜂王時，工蜂會從 1-3 日齡的幼蟲中挑選若干，移入特制的“王臺”（Queen Cell，一個垂直建造的蠟質(zhì)巢室）并持續(xù)喂食蜂王漿，直至發(fā)育為蜂王。王臺與工蜂的六邊形巢室（Work Cell）在形狀截然不同，但人們一直認(rèn)為，王臺只是一個被動容器，方便蜂王吃到更多蜂王漿，其對蜂王發(fā)育的影響尚不清楚。

2026 年 6 月 3 日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所王凱研究員、薛曉鋒研究員及加州大學(xué)河濱分校Boris Baer教授作為共同通訊作者（房宇、馬貝貝、金曉露為論文共同第一作者），在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為：Queen cell architecture shapes honey bee queen development 的研究論文。

該研究表明，蜂王的命運，不僅在于它“吃了什么”（蜂王漿），還在于它“住在哪兒”（王臺）。該研究發(fā)現(xiàn)了一群此前未知的年輕工蜂，它們負(fù)責(zé)為未來的蜂王建造王臺，更重要的是，這個王臺不僅是簡單的容器，也是精細(xì)構(gòu)建的微環(huán)境，其本身蘊含著決定命運的生物物理密碼，對蜂王發(fā)育有著關(guān)鍵作用。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著蜂王發(fā)育研究從單一的“蜂王漿營養(yǎng)驅(qū)動”邁向“多維生物物理系統(tǒng)”協(xié)同調(diào)控的新紀(jì)元。

蜂王漿并非唯一答案

一直以來，科學(xué)界普遍認(rèn)為，蜂王漿中的特定成分（例如 Royalactin 蛋白）是啟動蜂王發(fā)育程序的“開關(guān)”。然而，還有研究發(fā)現(xiàn)，僅靠蜂王漿中的成分并不能完全解釋蜂王與工蜂的巨大差異。營養(yǎng)固然重要，但它并非在真空中起作用，幼蟲所處的物理和化學(xué)環(huán)境一直被忽視了。

在這項最新研究中，研究團(tuán)隊首次系統(tǒng)性地揭示了王臺（Queen Cell）與普通工蜂巢室（Work Cell）在本質(zhì)上的不同。王臺不僅僅是一個更大、朝向不同的房間，其建筑材料——蜂蠟本身，就經(jīng)過了工蜂的特意“調(diào)制”。

在物理特性上，王臺更軟、更透氣，研究團(tuán)隊分析了兩種蜂蠟，結(jié)果顯示，構(gòu)筑王臺的蜂蠟質(zhì)地更疏松，像蓬松的棉花，熔點也更高；而構(gòu)筑工蜂巢室的蜂蠟則更致密緊實，這意味著，王臺是一個相對柔軟、但更耐熱的“保溫保濕箱”。此外，王臺的水分蒸發(fā)速率更高，形成了一個更透氣的環(huán)境。

在化學(xué)組成上也存在根本性差異，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，構(gòu)筑王臺的蜂蠟的長鏈烷烴和蠟酯含量較低，而不飽和脂肪酸含量則更豐富。此外，王臺蜂蠟中還含有 20 種工蜂房蜂蠟沒有的揮發(fā)性有機物。王臺蜂蠟的化學(xué)成分共同構(gòu)成了一個特殊的化學(xué)微環(huán)境。

上方六邊形巢室為工蜂巢室內(nèi)，下方突出的為王臺

工蜂：主動的“環(huán)境工程師”

這些差異并非偶然。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，建造王臺和建造工蜂房，是由兩個不同的工蜂群體分別完成，這兩群工蜂有著多種差異——

行為與生理特異化：通過石墨粉標(biāo)記蜂蠟追蹤發(fā)現(xiàn)，工蜂會回收利用舊蜂蠟來筑巢以節(jié)省能量，但用于建造王臺的蜂蠟經(jīng)歷了更復(fù)雜的加工處理，石墨標(biāo)記被顯著稀釋。此外，建造王臺的工蜂胸部體溫會異常升高（接近 39.7°C），遠(yuǎn)高于蜂巢內(nèi)的正常的 34°C。這種高溫可能有助于處理熔點更高的王臺蜂蠟。

基因表達(dá)重編程：轉(zhuǎn)錄組分析顯示，建造王臺的工蜂的基因表達(dá)譜與建造工蜂房的工蜂截然不同，前者上調(diào)了與蜂蠟合成、不飽和脂肪酸代謝相關(guān)的基因。這表明，它們?yōu)榱送瓿蛇@項特殊任務(wù)，在基因表達(dá)層面進(jìn)行了“重編程”。

年齡不同：建造蜂王臺的工蜂的年齡普遍更?。?-15 日齡），這個年齡段的工蜂的蠟腺發(fā)達(dá)，正處于分泌蜂蠟的“黃金時期”。

王臺

研究團(tuán)隊將這些專門負(fù)責(zé)建造王臺的工蜂稱為——“蜂王巢室建筑師”。

換個房間，蜂王就長不好

最有力的證據(jù)來自于“換房”實驗。研究團(tuán)隊將蜂王幼蟲移入人工王臺，先讓工蜂正常飼喂蜂王漿。幾天后，移走工蜂建造的原始蜂蠟蓋，替換成用王臺蜂蠟或工蜂巢室蜂蠟重鑄的蠟蓋，同時維持充足的蜂王漿。

結(jié)果令人震驚——在工蜂巢室蜂蠟蓋中發(fā)育的蜂王幼蟲，死亡率高達(dá) 61%-75%，而在王臺蜂蠟蓋中的死亡率僅為 37.5%-50%。同時，前者的蛹重也顯著更低。這直接證明了，王臺所提供的物理化學(xué)環(huán)境（而非形狀），是蜂王正常發(fā)育所必需的因果性因素，其不僅僅是一個被動的容器。

環(huán)境如何“塑造”命運

這項研究將王臺從一個“被動容器”提升為一個“主動塑造者”。它揭示了一個深刻的生物學(xué)原理：在社會性昆蟲中，個體通過社會性建造行為，可以主動創(chuàng)造一個物理化學(xué)生態(tài)位，這個生態(tài)位能夠作為關(guān)鍵的“檢查點”，深刻地影響甚至決定另一個個體的發(fā)育命運。

研究團(tuán)隊推測，王臺更柔軟、更透氣的墻壁，可能增強了某些揮發(fā)性信號物質(zhì)（例如已醛）的釋放，這些化學(xué)信號可能對幼蟲的內(nèi)分泌和發(fā)育軌跡起到關(guān)鍵的啟動作用。同時，不同的機械硬度本身也是一種生物物理信號，在許多生物系統(tǒng)中都被證明能影響細(xì)胞命運。

總的來說，這項研究提示我們，蜂王的命運，是營養(yǎng)（蜂王漿）、特殊的物理化學(xué)環(huán)境（王臺）以及工蜂的主動建造行為，這三者共同作用的結(jié)果。這為我們理解社會性昆蟲的等級分化、發(fā)育可塑性，乃至更廣泛的“環(huán)境如何塑造命運”提供了全新視角。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10534-3