Nature：我國學者顛覆性發現，蜂王的發育不僅在于吃的“蜂王漿”，住的“王宮”也同樣重要

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），它負責繁殖，同時成千上萬的工蜂負責辛苦勞作。長期以來，我們都認為，蜂后和工蜂的命運之所以不同，是因為它們吃的不同，吃蜂王漿的最終發育為蜂王，吃花粉和蜂蜜的最終發育為工蜂。

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巢室）并持續喂食蜂王漿，直至發育為蜂王。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，其對蜂王發育的影響尚不清楚。

2026 年 6 月 3 日，中國農業科學院蜜蜂研究所王凱研究員、薛曉鋒研究員及加州大學河濱分校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），在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題為：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）。該研究發現了一群此前未知的年輕工蜂，它們負責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，也是精細構建的微環境，其本身蘊含著決定命運的生物物理密碼，對蜂王發育有著關鍵作用。這一發現標志著蜂王發育研究從單一的“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。

蜂王漿并非唯一答案

一直以來，科學界普遍認為，蜂王漿中的特定成分（例如 Royalactin 蛋白）是啟動蜂王發育程序的“開關”。然而，還有研究發現，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環境一直被忽視了。

在這項最新研究中，研究團隊首次系統性地揭示了王臺（Queen Cell）與普通工蜂巢室（Work Cell）在本質上的不同。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，就經過了工蜂的特意“調制”。

在物理特性上，王臺更軟、更透氣，研究團隊分析了兩種蜂蠟，結果顯示，構筑王臺的蜂蠟質地更疏松，像蓬松的棉花，熔點也更高；而構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，王臺的水分蒸發速率更高，形成了一個更透氣的環境。

在化學組成上也存在根本性差異，研究團隊發現，構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性有機物。王臺蜂蠟的化學成分共同構成了一個特殊的化學微環境。

上方六邊形巢室為工蜂巢室內，下方突出的為王臺

工蜂：主動的“環境工程師”

這些差異并非偶然。研究團隊發現，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：通過石墨粉標記蜂蠟追蹤發現，工蜂會回收利用舊蜂蠟來筑巢以節省能量，但用于建造王臺的蜂蠟經歷了更復雜的加工處理，石墨標記被顯著稀釋。此外，建造王臺的工蜂胸部體溫會異常升高（接近 39.7°C），遠高于蜂巢內的正常的 34°C。這種高溫可能有助于處理熔點更高的王臺蜂蠟。

基因表達重編程：轉錄組分析顯示，建造王臺的工蜂的基因表達譜與建造工蜂房的工蜂截然不同，前者上調了與蜂蠟合成、不飽和脂肪酸代謝相關的基因。這表明，它們為了完成這項特殊任務，在基因表達層面進行了“重編程”。

年齡不同：建造蜂王臺的工蜂的年齡普遍更小（5-15 日齡），這個年齡段的工蜂的蠟腺發達，正處于分泌蜂蠟的“黃金時期”。

王臺

研究團隊將這些專門負責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

最有力的證據來自于“換房”實驗。研究團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。

結果令人震驚——在工蜂巢室蜂蠟蓋中發育的蜂王幼蟲，死亡率高達 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環境（而非形狀），是蜂王正常發育所必需的因果性因素，其不僅僅是一個被動的容器。

環境如何“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，可以主動創造一個物理化學生態位，這個生態位能夠作為關鍵的“檢查點”，深刻地影響甚至決定另一個個體的發育命運。

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

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

論文鏈接：

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