Nature：我国学者颠覆性发现，蜂王的发育不仅在于吃的“蜂王浆”，住的“王宫”也同样重要

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

众所周知，在一个蜜蜂蜂群里，只有一个蜂王（也叫做蜂后），它负责繁殖，同时成千上万的工蜂负责辛苦劳作。长期以来，我们都认为，蜂后和工蜂的命运之所以不同，是因为它们吃的不同，吃蜂王浆的最终发育为蜂王，吃花粉和蜂蜜的最终发育为工蜂。

在蜂群需要新的蜂王时，工蜂会从 1-3 日龄的幼虫中挑选若干，移入特制的“王台”（Queen Cell，一个垂直建造的蜡质巢室）并持续喂食蜂王浆，直至发育为蜂王。王台与工蜂的六边形巢室（Work Cell）在形状截然不同，但人们一直认为，王台只是一个被动容器，方便蜂王吃到更多蜂王浆，其对蜂王发育的影响尚不清楚。

2026 年 6 月 3 日，中国农业科学院蜜蜂研究所王凯研究员、薛晓锋研究员及加州大学河滨分校Boris Baer教授作为共同通讯作者（房宇、马贝贝、金晓露为论文共同第一作者），在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Queen cell architecture shapes honey bee queen development 的研究论文。

该研究表明，蜂王的命运，不仅在于它“吃了什么”（蜂王浆），还在于它“住在哪儿”（王台）。该研究发现了一群此前未知的年轻工蜂，它们负责为未来的蜂王建造王台，更重要的是，这个王台不仅是简单的容器，也是精细构建的微环境，其本身蕴含着决定命运的生物物理密码，对蜂王发育有着关键作用。这一发现标志着蜂王发育研究从单一的“蜂王浆营养驱动”迈向“多维生物物理系统”协同调控的新纪元。

蜂王浆并非唯一答案

一直以来，科学界普遍认为，蜂王浆中的特定成分（例如 Royalactin 蛋白）是启动蜂王发育程序的“开关”。然而，还有研究发现，仅靠蜂王浆中的成分并不能完全解释蜂王与工蜂的巨大差异。营养固然重要，但它并非在真空中起作用，幼虫所处的物理和化学环境一直被忽视了。

在这项最新研究中，研究团队首次系统性地揭示了王台（Queen Cell）与普通工蜂巢室（Work Cell）在本质上的不同。王台不仅仅是一个更大、朝向不同的房间，其建筑材料——蜂蜡本身，就经过了工蜂的特意“调制”。

在物理特性上，王台更软、更透气，研究团队分析了两种蜂蜡，结果显示，构筑王台的蜂蜡质地更疏松，像蓬松的棉花，熔点也更高；而构筑工蜂巢室的蜂蜡则更致密紧实，这意味着，王台是一个相对柔软、但更耐热的“保温保湿箱”。此外，王台的水分蒸发速率更高，形成了一个更透气的环境。

在化学组成上也存在根本性差异，研究团队发现，构筑王台的蜂蜡的长链烷烃和蜡酯含量较低，而不饱和脂肪酸含量则更丰富。此外，王台蜂蜡中还含有 20 种工蜂房蜂蜡没有的挥发性有机物。王台蜂蜡的化学成分共同构成了一个特殊的化学微环境。

上方六边形巢室为工蜂巢室内，下方突出的为王台

工蜂：主动的“环境工程师”

这些差异并非偶然。研究团队发现，建造王台和建造工蜂房，是由两个不同的工蜂群体分别完成，这两群工蜂有着多种差异——

行为与生理特异化：通过石墨粉标记蜂蜡追踪发现，工蜂会回收利用旧蜂蜡来筑巢以节省能量，但用于建造王台的蜂蜡经历了更复杂的加工处理，石墨标记被显著稀释。此外，建造王台的工蜂胸部体温会异常升高（接近 39.7°C），远高于蜂巢内的正常的 34°C。这种高温可能有助于处理熔点更高的王台蜂蜡。

基因表达重编程：转录组分析显示，建造王台的工蜂的基因表达谱与建造工蜂房的工蜂截然不同，前者上调了与蜂蜡合成、不饱和脂肪酸代谢相关的基因。这表明，它们为了完成这项特殊任务，在基因表达层面进行了“重编程”。

年龄不同：建造蜂王台的工蜂的年龄普遍更小（5-15 日龄），这个年龄段的工蜂的蜡腺发达，正处于分泌蜂蜡的“黄金时期”。

王台

研究团队将这些专门负责建造王台的工蜂称为——“蜂王巢室建筑师”。

换个房间，蜂王就长不好

最有力的证据来自于“换房”实验。研究团队将蜂王幼虫移入人工王台，先让工蜂正常饲喂蜂王浆。几天后，移走工蜂建造的原始蜂蜡盖，替换成用王台蜂蜡或工蜂巢室蜂蜡重铸的蜡盖，同时维持充足的蜂王浆。

结果令人震惊——在工蜂巢室蜂蜡盖中发育的蜂王幼虫，死亡率高达 61%-75%，而在王台蜂蜡盖中的死亡率仅为 37.5%-50%。同时，前者的蛹重也显著更低。这直接证明了，王台所提供的物理化学环境（而非形状），是蜂王正常发育所必需的因果性因素，其不仅仅是一个被动的容器。

环境如何“塑造”命运

这项研究将王台从一个“被动容器”提升为一个“主动塑造者”。它揭示了一个深刻的生物学原理：在社会性昆虫中，个体通过社会性建造行为，可以主动创造一个物理化学生态位，这个生态位能够作为关键的“检查点”，深刻地影响甚至决定另一个个体的发育命运。

研究团队推测，王台更柔软、更透气的墙壁，可能增强了某些挥发性信号物质（例如已醛）的释放，这些化学信号可能对幼虫的内分泌和发育轨迹起到关键的启动作用。同时，不同的机械硬度本身也是一种生物物理信号，在许多生物系统中都被证明能影响细胞命运。

总的来说，这项研究提示我们，蜂王的命运，是营养（蜂王浆）、特殊的物理化学环境（王台）以及工蜂的主动建造行为，这三者共同作用的结果。这为我们理解社会性昆虫的等级分化、发育可塑性，乃至更广泛的“环境如何塑造命运”提供了全新视角。

论文链接：

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