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2026年6月3日，中國農業科學院蜜蜂研究所 聯合 中國農業大學等 國內外多家科研機構，在 Nature 上發表了題為 Queen cell architecture shapes honey bee queen development 的研究 長 文 。該研究以全新視角首次揭示蜜蜂工蜂主動營造的特殊理化微環境（即蜂王“王臺”）在蜂王發育與級型分化中所發揮的關鍵作用，為表觀遺傳學、社會性昆蟲演化以及未來智能養蜂繁育技術提供了全新的理論依據與突破方向。該成果不僅 是蜂學領域 的重要里程碑，更是國內蜜蜂研究領域的首篇Nature研究 論文。 同期Nature雜志配發評論文章高度評價這項工作，評價認為 “ These findings challenge current understanding of honeybee differentiation and nest architecture, redefining queen cells as specially engineered microenvironments and key determiners of bee type. ”

在人類數千年的 養蜂史 與近現代的蜜蜂生物學研究中， “ 蜂王漿決定 蜂王 命運 ” 觀念早已根深蒂固。 傳統養蜂繁育實踐往往將核心精力集中 于 營養物質的供 給 。 然而，對于發育中的蜂王而言， 蜂王 王 臺 這種明顯 有別于標準 六邊形 工蜂 巢 房、呈圓錐形且垂直向下懸掛的特殊 蜜蜂巢房 ，真的只是一個被動的物理容器嗎？針對這個問題， 該 研究給出了顛覆性答案：蜂王王臺是工蜂經過精細加工而形成的蜂王“搖籃”。該結論刷新了學界對蜜蜂蜂王發育和級型分化的認知，標志著蜂王發育研究正式從單一的“蜂王漿營養驅動”邁向“多維生物物理系統”協同調控的新紀元。

蜂王 王 臺的角色詮釋：物理與化學精妙協同的 “ 特制空間 ”

為探究王臺蜂蠟是否具備特殊理化性質， 該 研究首先對比分析了蜂王 王 臺與工 蜂巢房 的蜂蠟理化特征 。 結果 發現，工蜂在建造這兩種巢房時， 采用的材料配方截然不同 ：在物理特性上，王臺蜂蠟在抗壓強度、硬度 等指標 上均顯著低于工 蜂巢房 蜂蠟 ，熔點 更高 。在化學 組成方面 ，王臺 蠟 較工 蜂蠟 中 長鏈正構烷烴 與 蠟酯 顯著 降低 ， 王臺蠟中 油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸 含量明顯升高 ， 且 揮發性有機化合物 組成更為豐富 。 這種特殊的化學組成，也 使 得蜂王 王 臺的物理 基質 較工蜂巢房 變得 更加疏松、開放且 更 具延展性 。這種特有的理化微環境特征，也為蜂王幼蟲的健康發育提供了至關重要的生理信號。

蜜蜂 蜂群 建造 存在“ 亞分工 ” 現象 ： 多維呈現 “ 皇家 工程師 ” 的職業 特征

為 進一步 揭示蜂群是 如何完成如此精密的工程 ，研究團隊采用 了 跨學科觀測技術，對參與王臺建造的 工 蜂進行 了 從宏觀行為到微觀分子 的全面解析 。首先，團隊創造性地利用 黑色 碳 粉 標記的 “ 示蹤 蜂蠟 ” 體系 ，證實 了 蜜蜂 工蜂在 建造 蜂巢時，存在特殊的“亞分工” 現象，具體表現為蜂巢建造蜂在對 蜂王 王 臺 進行 “ 施工 ” 時 ， 會主動對 蜂王 王 臺 進行深度 的 “ 再加工 ” 。借助 團隊 自 主 研 發 的 “ 蜜蜂行為與溫度觀察系統 （ BTOS ） ” ，研究 首次 發現絕大部分建造蜂王王臺的工蜂在建造王臺時胸部會維持在39℃以上，遠高于蜂巢內平均正常溫度（約34℃）。這種 “ 高溫施工 ” 現象能 有效克服王臺蜂蠟高熔點 所 帶來的加工難度， 也 是實現 蜂蠟 精密改性的核心物理保障。同時， 團隊 通過對蜂群 進行 大規模 、 連續標記追蹤 實驗 ，證實處于活躍 泌蠟期 的青年工蜂才是承擔特殊 王臺 建筑任務的主力軍。 轉錄組 測序 則 進一步揭示了 王臺 建造蜂體內的生理 “ 重編程 ” 現象： 與 蜂蠟合成、脂質代謝相關的關鍵基因被顯著激活。這種從年齡分工、物理發熱到微觀分子表達的重塑，全面破解 工蜂作為 “ 皇家工程師 ” 獨特的職業密碼。

圖 1 研究團隊利用自主研發的蜜蜂行為與溫度觀察系統（ BTOS ），發現 蜜蜂 工蜂在建造 蜂王 王 臺時，其胸部會維持在 39℃ 以上的高溫（顯著高于蜂巢正常的 34℃ ），以此實現蜂蠟材料的精密改性。

因果實證與演化啟示： 偽造 “ 蜂王 搖籃 ” 的致命后果

為進一步證實這種理化 條件 的決定性作用， 研究 團隊設計了一項 極其精巧的 人工換蓋實驗 。團隊 將發育至封蓋的蜂王幼蟲的天然王臺蠟蓋，替換為由工蜂蜂蠟重塑、幾何形狀完全相同的 “ 仿制蠟蓋 ” 。實驗結果給出了極其明確且有力的 證據：在控制發育條件一致，排除空間形狀干擾，維持蜂王漿營養充足狀態，處于工蜂蠟蓋條件下的蜂王幼蟲發育嚴重受挫，蜂蛹死亡率大幅上升，蛹重顯著下降，該現象在東方蜜蜂中也得到復現。該顛覆性的因果結論直接表明，即便被精準重塑為王臺形狀，工蜂蜂蠟也無法提供蜂王發育所需的生物物理條件。

上述研究不僅徹底打破蜜蜂蜂王發育過程中“單純依靠營養決定蜂王級型命運”的傳統觀點，更在進化生物學層面確立了全新的認知框架：社會性昆蟲的巢穴建筑絕非被動的生命容器，而是積極參與個體發育調控的“功能活性組件”，蜂群正是通過這種跨尺度的微環境干預，牢牢掌握了生命發育軌跡的“裁決權”。該研究不僅徹底更新了我們對蜜蜂蜂王發育這一神奇生命現象的傳統認知，更啟示我們在畜牧與農業動物繁育過程中，需要精準調控胚胎或幼崽早期的理化微環境，以最大程度地激發動物的遺傳潛能。此項研究也為利用表觀遺傳實現農業動物精準育種、研發新型智能養蜂仿生繁育裝備提供了極具前瞻性的科學范式。

中國農科院蜜蜂研究所王凱研究員、薛曉鋒研究員及美國加州大學河濱分校 Boris Baer 教授為論文的共同通訊作者；蜜蜂所房宇研究員、馬貝貝（蜜蜂 所在讀 博士）和中國農業大學動物科學技術學院金曉 露高級 實驗師為論文的共同第一作者。蜜 蜂所彭文君研究員、吳黎明研究員、李建科研究員以及浙江大學胡福良教授對本研究給予了重要指導和支持。此外，北京工商大學、中國農科院茶葉研究所、香港城市大學、浙江大學、德國蒂賓根大學、埃及坦塔大學、美國印第安納大學等多個國內外機構也參與了該項研究 。

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

制版人： 十一

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