在位于中國廣州的兩個(gè)島嶼上，研究人員幾乎消滅了世界上最具侵入性的蚊子種類——亞洲虎蚊（又稱白紋伊蚊）。

廣州，是中國登革熱傳播率最高的城市。在 2016 年和 2017 年的蚊子繁殖季節(jié)期間，中山大學(xué)—密歇根州立大學(xué)熱帶病蟲媒控制聯(lián)合研究中心主任奚志勇教授團(tuán)隊(duì)每周在兩個(gè)島嶼上的居民區(qū)釋放大量亞洲虎蚊，每公頃面積超過 16 萬只蚊子。

讓蚊子來對(duì)付蚊子，以無害蚊群替代有害蚊群，這是奚志勇團(tuán)隊(duì)研究的思路。7 月 18 日，他們的最新研究成果在Nature發(fā)表。與奚志勇團(tuán)隊(duì)此前的研究相比，新的試驗(yàn)規(guī)模更大，是在社區(qū)中進(jìn)行，且能接近百分百清除傳病蚊群。

新的研究手段通過機(jī)械和低劑量輻射手段進(jìn)行兩次篩選雌雄蚊子，將雌蚊絕育與雄蚊感染相結(jié)合，既能控制蚊媒種群，還綠色環(huán)保，以及低成本、高效能。

“雙管齊下”

奚志勇鎖定的研究對(duì)象是亞洲虎蚊。蚊如其名，亞洲虎蚊是一種全球性具有強(qiáng)大攻擊性和入侵性的蚊子，可傳播登革病毒、基孔肯雅病毒、寨卡病毒等。他們與廣州市疾控中心合作，選擇了廣州市區(qū)的兩個(gè)居民區(qū)進(jìn)行登革熱防控效果驗(yàn)證。

“以蚊治蚊”的原理是，釋放絕育雄蚊，使其與野生雌蚊交配后，所產(chǎn)的卵不能發(fā)育。

此前壓制亞洲虎蚊種群數(shù)量的傳統(tǒng)策略一直收效甚微。一種方法是利用輻射讓雄蚊絕育，再進(jìn)行野外釋放。絕育的雄蚊與野外的雌蚊交配后，雌蚊的產(chǎn)下卵不能孵化，于是這種蚊群通過生殖控制被壓制或清除。國際原子能機(jī)構(gòu)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織曾成功地大規(guī)模使用這種絕育技術(shù)來控制重要的農(nóng)業(yè)害蟲。

只是這種手段有其弊端。輻射會(huì)降低絕育雄蚊的生殖競爭力，與野生雄蚊相比缺乏交配優(yōu)勢，因此控蚊效果并不理想。

另一種方法則讓雄蚊感染一種名為沃爾巴克氏體（Wolbachia）的共生菌，后者與未攜帶相同沃爾巴克氏體類型的雌蚊交配后會(huì)產(chǎn)生胞質(zhì)不相容性，導(dǎo)致其卵不能孵化，由此可抑制蚊子的數(shù)量。沃爾巴克氏體是一種在自然界節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在并能經(jīng)卵傳遞的共生菌，它天然存在于全球約 65% 的昆蟲種群和28%的蚊蟲種類中，攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲交配后產(chǎn)生的卵也不能發(fā)育。

但這種方法也存在風(fēng)險(xiǎn)，僅僅采用機(jī)械篩選雌雄蚊不能做到 100% 精準(zhǔn)。一旦感染了同型沃爾巴克氏體的雌蚊被意外釋放，就會(huì)取代本地種群，影響基于沃爾巴克氏體的種群壓制策略進(jìn)一步實(shí)施。

奚志勇決定吸納兩個(gè)手段之長，而避其短。他和同事對(duì)感染了沃爾巴克氏體的蚊子進(jìn)行輻射，讓可能被意外釋 放的雌蚊絕育，同時(shí)保證低劑量輻射水平不會(huì)影響雄蚊的生殖競爭力。

對(duì)于雙管齊下的應(yīng)用，奚志勇解釋說，如果你要追求最大限度的種群壓制，或者說種群清除，就必須要解決少量的雌蚊對(duì)壓制效果的破壞，那么引入輻射就可以達(dá)到接近清除雌蚊的效果。如果純粹是用沃爾巴克氏體感染技術(shù)的話，在目前缺乏具有 100% 效率的雌雄分離技術(shù)的情況下就無法追求高程度的壓制效果。

他們在廣州開展的田間試驗(yàn)中釋放了數(shù)百萬只感染沃爾巴克氏體且受過輻射的蚊子。在 2 年的時(shí)間里，野生亞洲虎蚊種群幾乎全被清除，每年野生蚊種的數(shù)量平均減少了約 83% - 94%，且在長達(dá) 6 周內(nèi)都偵測不到任何蚊子。種群遺傳學(xué)分析顯示，僅剩的蚊子可能是從研究地區(qū)之外的地方遷移而來的。

奚志勇說，“我們從 2014 年就開始做這個(gè)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)了。通過把這兩個(gè)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的方法，經(jīng)過 2 年，最終達(dá)到了接近根除靶標(biāo)蚊子的效果。”

民眾接受度大增

登革熱是一種蚊傳病毒性感染，可引起重流感樣癥狀疾病，有時(shí)還可能造成致命并發(fā)癥，而埃及伊蚊和亞洲虎蚊攜帶登革熱、基孔肯雅和寨卡病毒。據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)，在過去 50 年中，登革熱的發(fā)病率增加了 30 倍。目前估計(jì)每年在 100 多個(gè)流行此病的國家發(fā)生高達(dá) 5000 萬至 1 億例感染，危及幾乎一半的世界人口。

廣東省疾病預(yù)防控制中心副主任林立豐介紹說，今年廣東省登革熱疫情仍有發(fā)生，而對(duì)于登革熱沒有疫苗，也沒有什么特效藥，只能通過控制其傳播媒介蚊子來預(yù)防和控制該疾病的傳播。

在廣東省，亞洲虎蚊是主要傳病媒介，也是廣州市及周邊地區(qū)唯一的登革傳播媒介，而廣州是登革熱發(fā)病率較高的城市。據(jù)林立豐介紹，殺滅成蚊只是一種應(yīng)急滅蚊措施，根本的防控手段是清除蚊子孳生地，即清除或控制積水，消除蚊蟲產(chǎn)生的源頭。

但常規(guī)手段無法治本，于是疾控防疫部門將治本的希望寄托于生物學(xué)家身上。

生物學(xué)家有兩種利用遺傳學(xué)減少蚊媒的策略。其一是種群壓制，即通過誘發(fā)不育等手段大量減少蚊子種群繁殖，使其不能維持病菌傳播。其二是種群替換，即改變野生種群的遺傳背景，降低其傳播病菌的固有能力。奚志勇團(tuán)隊(duì)的策略是前者，即釋放帶沃爾巴克氏體的雄蚊，使其與野生雌蚊交配，使他們絕育。

在前幾年的試驗(yàn)中，奚志勇將研究局限在兩個(gè)孤立的小島上，如今他把實(shí)驗(yàn)室搬到了城市居民區(qū)。后者的挑戰(zhàn)在于，這里生態(tài)環(huán)境和蚊子的孳生地情況更復(fù)雜，需要考慮的變量更多，以及當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)此手段的接受度也是問題。

感染沃爾巴克氏體的蚊子對(duì)人體無害。證據(jù)顯示自從地球有了人類，沃爾巴克氏體一直就與人類和平相處。沃爾巴克氏體不能通過蚊蟲叮咬感染人體或哺乳動(dòng)物，并且其叮咬的人血中未檢測到抗沃爾巴克氏體抗體。沃爾巴克氏體僅在宿主細(xì)胞內(nèi)生存，不能離開昆蟲在環(huán)境中獨(dú)立生長，也不能使取食蚊子的天敵獲得感染?；谖譅柊涂耸象w的蚊媒所產(chǎn)生的生物安全風(fēng)險(xiǎn)幾乎可以忽略。

其實(shí)讓當(dāng)?shù)鼐用窠邮茉囼?yàn)計(jì)劃的最大推動(dòng)力是前幾年的登革熱疫情。研究人員還曾把手伸入裝有蚊子的塑料罐里，對(duì)大眾證明試驗(yàn)雄蚊不咬人。

試驗(yàn)效果對(duì)于居民接受度是正向的。據(jù)調(diào)查，以蚊治蚊試驗(yàn)前只有 13.0% 的居民支持率，以及 76.4％ 的中間立場和 10.6％ 的反對(duì)率。試驗(yàn)后，以蚊治蚊支持率達(dá)到了 54.3%。

居民也切實(shí)感受到了科學(xué)的力量。在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，野生型亞洲虎蚊對(duì)人的叮咬率分別降低了 96.6％ 和 88.7％。

三年之內(nèi)有望推廣

此前有過轉(zhuǎn)基因蚊子或基因編輯蚊子防控寨卡病毒的研究，但最終未見落地。奚志勇告訴 DeepTech，這些研究許多情況下被政府審批難和民眾接受難所阻擋。

奚志勇的研究手段與轉(zhuǎn)基因技術(shù)無關(guān)。建立沃爾巴克氏體感染蚊株的方法是采用顯微注射，其供體是原本廣泛存在于自然界的沃爾巴克氏體，并非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物，因而沒有向環(huán)境中引入任何新的生物。在這個(gè)手段中，蚊子的基因并未轉(zhuǎn)變，不需要篡改或修改基因。

對(duì)于這種手段是否會(huì)滅絕蚊子的擔(dān)憂，奚志勇說，這個(gè)方法是專一地針對(duì)亞洲虎蚊，對(duì)其他種類的蚊子沒有影響。自然界中存在的蚊子種類約有 3000 種，有很多種蚊子不傳病，還有一些蚊子不叮咬人或不吸血，這些蚊子都不是控制目標(biāo)。此外，這些手段主要針對(duì)人類居住區(qū)的傳病蚊子，而那些野生環(huán)境中未承擔(dān)傳病角色的亞洲虎蚊不是清除目標(biāo)。

美國喬治城大學(xué)（Georgetown University）生態(tài)學(xué)家 Peter Armbruster 在同期Nature發(fā)表評(píng)論稱，沒有哪種單一的控蚊方法能完全滅絕傳病蚊群，需要控蚊工具的組合。但奚志勇團(tuán)隊(duì)的“雙管齊下”是一種重大進(jìn)步，展示了強(qiáng)大的控蚊潛力。

Peter Armbruster 指出，奚志勇團(tuán)隊(duì)還要解決可持續(xù)性的問題。一旦感染沃爾巴克氏體的蚊子停止釋放，遷移而來的野生蚊群就不可避免會(huì)重新建立自然種群。

如今，奚志勇團(tuán)隊(duì)正在積極與農(nóng)業(yè)部溝通，遞交藥效學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)，希望將攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊作為微生物殺蟲劑獲得應(yīng)用批準(zhǔn)。奚志勇對(duì)此很樂觀，他說，此類研究最近在美國已經(jīng)獲得環(huán)保署頒發(fā)的微生物殺蟲劑的注冊，預(yù)計(jì)中國在1年到3年內(nèi)會(huì)得到批準(zhǔn)推廣。

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