化学生态学：破译生物的化学语言

你是否想过：

为什么住在同一个寝室的女生，生理周期会渐渐同步？

为什么同一块土地连续种植同一种作物，长势会越来越差？

为什么一只雄蛾能穿越几公里，精准找到雌蛾的所在地？

这些看似“玄妙”的现象，其实背后都有一套共同的语言在起作用——化学信息。

生物之间，正是通过挥发性物质、信息素、次生代谢物等化学信号，实现交流、竞争、协作甚至欺骗。

而这，正是化学生态学研究的核心。

什么是化学生态学？

化学生态学是一门年轻而充满活力的交叉学科，它关注的是生物之间通过化学物质进行信息传递的机制与规律。

在地球上所有的生态系统中，生物间的化学联系是一种普遍规律。

从昆虫寻找伴侣，到植物抵御害虫；从微生物影响宿主行为，到全球气候变化下的生态响应——生物间的化学通讯交织在一起，形成一个纷繁复杂的化学信息网络。

解析生物的化学语言及交流方式，就是化学生态学的研究内容。

青蒿 Artemisia carvifolia

图源：中国生物志库

我们的祖先早就懂得利用蒿草驱蚊，使用植物提取物防治害虫。而与害虫作斗争，人类越走越远，从草木灰、硫磺、沥青到DDT，消灭了害虫，但也伤害了自己。长期依赖化学农药，带来了环境污染与食品安全问题，“农药残留”至今仍然是不可避免的食物安全问题之一。

而昆虫与植物本身就存在着斗争和协调的关系，因此有些学者提出应当“以自然为师”，通过解析生物间天然的化学通讯网络，发展绿色防控策略，实现人与自然的和谐共处，化学生态学初见雏形。

刘冬/供图

如今，经历了60多年的发展，不断借鉴其他学科的理论和技术，特别是化学、生物化学、分子生物学、组学等理论和技术得到广泛应用，化学生态学已成为名副其实的多学科的交叉学科。

为什么要关注化学生态学？

因为，这与每个人的生活息息相关。

粮食安全：通过信息素干扰害虫交配，可以减少农药使用，让你我餐桌上的食物更加放心安全；

生态保护：理解种间化学作用，能够为生物多样性保护提供依据，为传统生态学观察到的食性、分布、行为提供更深层的理论支持；

人类健康：研究蚊虫定位宿主的化学机制，能够防控虫媒疾病，研究生物对化学信息物质的感受机理，能够对人类对于脑功能的认识产生重大影响。

从实验室到田间，从理论到产品，化学生态学正在成为解决农业、医学、环境等领域实际问题的重要支撑。

如何研究化学生态学？

化学生物学的研究重点涉及的领域有很多，比如化学感受机理、昆虫信息素的研究和应用、植物诱导反应和诱导抗性、植物化感作用、海洋生态系统化学生态学、脊椎动物和人的化学生态学等等。

而研究方法也不一而足。

万幸，如此重要、复杂、多元的学科，有一本能够将问题说清楚的著作可以参考——《化学生态学》（第三版）。

由闫凤鸣、汤清波、赵新成三位教授主编的《化学生态学》（第三版），近日由科学出版社正式出版。

该书自2003年首版以来（2003第一版，2011年第二版），已成为国内众多高校和科研院所的经典教材和参考书。

自2021年起，闫凤鸣团队联合国内化学生态学研究的中青年专家对第二版进行修订，经反复打磨，于2025年10月出版了第三版。

新版哪里不同？

内容全面更新

第三版全面反映了近年来化学生态学的学科新发展、技术新进步。

全书共23章，包括“原理篇”（12章）、“方法篇”（9章）和“应用篇”（2章）。

较第二版新增8个章节：

“多营养级互作的化学生态学”

“微生物介导的化学生态学”

“全球变化下的化学生态学”

“复合种植作物化学生态学”

“分子生物学驱动的化学生态学”

“组学、RNA干扰和转基因技术方法”等章节。

兼顾理论与技术

康乐院士作序推荐：“这是目前为止我国唯一同时涵盖理论和技术的化学生态学著作。”

比起前两版，第三版的“方法篇”更加突出实用性和指导性。编写原则是简要概述原理，详述实验方法。因此研究生和青年研究人员可以将其作为化学生态学的实验指导书。

“化学生态学家的综合素质培养”一章还为学科的人才成长，给予了学术和伦理方面的具体指导。

强调应用转化

第三版新增“应用篇”，系统总结昆虫信息素在病虫害绿色防控中的实践成果，为农业可持续发展提供解决方案。

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适合谁读？

• 生态学、植物保护、昆虫学、环境科学等专业师生；

• 从事农业技术、生物防治、生态保护的科研人员；

• 对自然奥秘感兴趣、希望理解生物间“暗语”的科普爱好者。

目前第三版已正式出版，点击图片即可购书，享受新书79折优惠，双十一同价。

用一本书，读懂自然界最隐秘的“化学对话”。

主编：闫凤鸣 汤清波 赵新成

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撰文 | 刘冬

审核 | 闫凤鸣

中国生物志库

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