高科技滅蚊妙法

編譯 滕慧月

小小的蚊子可謂是人類最大的敵人之一。蚊子除了在我們身上留下大大的紅包之外，還可能把黃熱病、登革熱和瘧疾等各種致命疾病帶給我們。每年有超過70 萬人死于蚊媒傳染病，蚊子也許堪稱世界上最致命的動(dòng)物之一。為了滅蚊，人類采取了各種各樣的方法，科學(xué)家一直試圖消除蚊子給人類帶來的煩惱。

老上海灑油滅蚊

據(jù)文獻(xiàn)記載，20 世紀(jì)初的上海“溪渠縱橫交叉，退潮時(shí)候，一泓泓綠水都濃得像菠菜湯似的；于是，成了養(yǎng)育蚊蚋的大本營?！碑?dāng)時(shí)，不關(guān)好蚊帳是躲不開蚊子的。

可那時(shí)的上海，并非誰都買得起蚊帳。因此，政府和老百姓施行填池塘洼地、排干濕地、放養(yǎng)食蚊魚類等一系列防蚊、滅蚊措施。此外，政府還向水溝中噴射一種油液。

為什么要噴油？噴的是什么油？因?yàn)橛偷拿芏刃∮谒∮谒妫扔诟采弦粚用懿煌革L(fēng)的薄膜，把蚊子的幼蟲扼殺在搖籃中。所用的油，多是原油和煤油的混合物。

整個(gè)滅蚊工作從每年4 月一直持續(xù)到10 月，不到夏天就開始，過了秋天才結(jié)束。滅蚊有專業(yè)隊(duì)伍，各區(qū)域每周巡回噴灑一次。到20 世紀(jì)40 年代，噴油滅蚊法還在使用。

油的密度小于水，漂浮于水面，等于覆上一層密不透風(fēng)的薄膜，把蚊子的幼蟲扼殺在搖籃中

讓蚊子不孕不育

而今，在廣州，有一個(gè)全球最大的“蚊子工廠”，每年選育約3.6 億只蚊子，這究竟是怎么回事？近年來，這個(gè)養(yǎng)蚊場的專家已多次在廣州放飛大量蚊子，目的是讓它們打入“敵蚊”內(nèi)部滅蚊。

在放飛蚊子的視頻中，我們會(huì)看到密密麻麻的蚊子趴在工作人員的手上。難道工作人員不怕咬？其實(shí)，廣州“蚊子工廠”產(chǎn)出的都是雄蚊，雄蚊的口器無法劃開人畜的皮膚，一般也不會(huì)吸血，而是靠吸食植物汁液存活。在被放飛之前，這些雄蚊都接受了絕育處理——被注射了沃爾巴克氏體共生菌。由于雌蚊與這種雄蚊交配后產(chǎn)下的卵無法成功發(fā)育，而雌蚊一生又只能交配一次，因此這些雄蚊能大幅降低蚊子的“出生率”。

對(duì)于這種蚊蟲防治方式，有人表示擔(dān)憂。畢竟，由錯(cuò)誤的滅蚊方式引發(fā)的災(zāi)難在歷史上已有先例。1939 年，瑞士化學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種名為DDT 的物質(zhì)可以殺死昆蟲。20 世紀(jì)50 年代，面對(duì)瘧疾和黃熱病等蚊媒疾病的流行，西方各國開始廣泛使用DDT 滅蚊。到1962 年，DDT 的使用讓埃及伊蚊幾乎在西半球滅絕。然而，DDT 是一種內(nèi)分泌干擾物，具有生物累積性，因此會(huì)嚴(yán)重危及人類健康，還會(huì)導(dǎo)致大型動(dòng)物無法繁殖。而且，蚊子在DDT環(huán)境中會(huì)逐漸產(chǎn)生抗藥性。從20 世紀(jì)70 年代起，世界各國陸續(xù)明令禁止生產(chǎn)和使用DDT。

求子艱辛

不過，不必過度擔(dān)心同樣的問題會(huì)發(fā)生在廣州所用的這種蚊蟲防治方法上，因?yàn)檫@種技術(shù)只針對(duì)傳病的蚊子，而蝶、蜂等其他昆蟲以及不傳病的蚊子都不會(huì)受影響。放飛后的蚊子一般在7 天內(nèi)就會(huì)自然死亡。而且，該技術(shù)使用的沃爾巴克氏體共生菌是一種非常安全的微生物，不會(huì)感染任何哺乳動(dòng)物。

在大規(guī)模投放蚊子之前，科研人員早已在廣州郊外進(jìn)行了試驗(yàn)。2015年和2016 年，在獲得相關(guān)許可和大部分居民同意后，科研人員分別選擇了廣州沙仔島和大刀沙島作為試驗(yàn)點(diǎn)。2016—2017 年，這兩處試驗(yàn)區(qū)的白紋伊蚊數(shù)量減少了83%～94%。2018 年，團(tuán)隊(duì)的現(xiàn)場測試范圍開始進(jìn)入廣州城區(qū)。如今，沃爾巴克氏體共生菌技術(shù)已成為全球矚目的蚊媒疾病控制方法。

超孟德爾式遺傳——基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)

基因驅(qū)動(dòng)蚊子的體內(nèi)埋下了負(fù)面基因

基因儲(chǔ)存著生命生長、凋亡等過程的全部信息，是遺傳的關(guān)鍵。生物子代會(huì)隨機(jī)繼承親代的基因，進(jìn)而表現(xiàn)出親代的某些生理特征，這便是孟德爾定律。那么，有沒有辦法操控子代的遺傳選擇，讓其繼承親代的特定基因呢？有，比如基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

基因驅(qū)動(dòng)是指特定基因有偏向性地遺傳給下一代的一種自然現(xiàn)象。在基因驅(qū)動(dòng)中，特定基因的遺傳率可以達(dá)到100%，遠(yuǎn)高于正?！懊系聽栠z傳”的遺傳率。利用基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可以促進(jìn)突變或外來基因在群體中迅速傳播?；蝌?qū)動(dòng)存在諸多潛在益處，如可用于制造遏制瘧疾、登革熱和寨卡病毒傳播的轉(zhuǎn)基因蚊子、恢復(fù)害蟲對(duì)殺蟲劑的敏感性等。

在開發(fā)出基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)之前，科學(xué)家已經(jīng)嘗試?yán)没蚣夹g(shù)來控制蚊蟲。2016 年3 月，英國某科技公司經(jīng)美國批準(zhǔn)，在美國佛羅里達(dá)州基黑文地區(qū)投放了一批轉(zhuǎn)基因雄蚊，它們可導(dǎo)致與其交配的雌蚊所產(chǎn)下的幼蟲早亡。同年8 月，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，在佛羅里達(dá)州投放轉(zhuǎn)基因蚊子的實(shí)驗(yàn)未對(duì)環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。該公司還在巴西、巴拿馬和開曼群島開展過類似試驗(yàn)，參與試驗(yàn)的每個(gè)地區(qū)伊蚊數(shù)量都減少了90%以上。

上述“常規(guī)”轉(zhuǎn)基因蚊子只經(jīng)過普通基因工程技術(shù)改造，受改造的基因只能傳一代，高度可控，但算不上基因驅(qū)動(dòng)蚊子，因?yàn)榛蝌?qū)動(dòng)技術(shù)使用的基因可多代遺傳，產(chǎn)生的是攜帶“基因驅(qū)動(dòng)器”的蚊子，即基因驅(qū)動(dòng)蚊子。

雖然目前還沒有任何一種基因驅(qū)動(dòng)蚊子真正被釋放到自然界，但根據(jù)2020 年發(fā)表的一篇論文，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室條件下通過改造岡比亞瘧蚊的基因，扭轉(zhuǎn)了蚊子后代的性別比例，從而使其產(chǎn)生更多的不咬人的雄性后代。此外，該研究還結(jié)合了基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，可使蚊子的種群徹底崩潰。

這是第一個(gè)成功扭轉(zhuǎn)性別的基因驅(qū)動(dòng)案例，將來有望在控制自然瘧蚊數(shù)量方面取得成效。改變瘧蚊后代性別比例的原理是，在精子產(chǎn)生的過程中利用DNA 切割酶破壞X 染色體，從而產(chǎn)生以雄性為主的后代群體。雖然類似的方法之前就有，但傳播的初始頻率非常低。新研究結(jié)合了基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠使這種突變實(shí)現(xiàn)近100%的遺傳，而非像正常交配那樣只有50%的概率。

全世界共有3000 多種蚊子，然而，并非所有蚊子都吸血。比如，有一種看起來很可怕、體長可達(dá)3 厘米、渾身發(fā)出金屬光澤的巨蚊，它只吃花蜜，不吸血。但它也有殘暴的一面，那就是它的幼蟲特別能吃別的蚊子的幼蟲，也就是孑孓（jiéjué）。一只巨蚊幼蟲要吃掉一百多只孑孓，才能長大成蟲。所以，你要是看見巨蚊，不要輕易拍死它，它可是你的滅蚊幫手。