用轉基因“消滅”毒蚊子

菩提子

蚊子，屬于昆蟲綱雙翅目蚊科，全球約有3 000種，是一種具有刺吸式口器的纖小飛蟲，通常雌性以血液作為食物，而雄性則是吸食植物的汁液。吸血的雌蚊是登革熱、瘧疾、黃熱病、絲蟲病、日本腦炎等病原體的中間寄主，每年向5億多人傳播80多種疾病，直接導致200～300萬人死亡，是人類健康的“殺手”之一。人類與蚊子之間的戰(zhàn)爭，從來就沒有停止過，無論是物理滅蚊、化學滅蚊，每一次都是蚊子勝出。近年來，全世界科學家都在努力研究轉基因蚊子，希望能從生物方面入手，來降低其對人類的危害。

最開始，科學家們嘗試的是最簡單的基因改變，把蚊子的眼睛改成紅色。但就這小小一步，經(jīng)歷了將近上千次試驗，仍然無法完成，原因是當時使用的0轉位子（即讓一組DNA組織成一個器官的染色體）無法適合蚊子的基因改變。直到20世紀90年代中期，美國馬里蘭州大學的遺傳學家奧布勞克塔從家蠅體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了另一種轉位子，才使蚊子的基因改變研究取得重大突破。

2000年，英國帝國理工學院的科學家培育出一批轉基因蚊子。這種蚊子與自然界野蚊子的不同之處在于，它們因為轉基因會在唾腺中分泌抗體，不讓瘧原蟲進入，就不會感染瘧疾，所以也就不會成為這種傳染病的載體。如果將其放歸大自然的話，繁殖能力極強的它們將很快取代自然界的野蚊子，徹底消滅瘧疾的傳染源。

在岡果比亞的投放實驗證明，轉基因蚊子能成功避免瘧疾的病原體，在當?shù)厝〉昧溯^好的效果。但是，卻出現(xiàn)了另一個問題，實驗會在一定程度上傷害轉基因蚊子自身，使其弱化。第一代轉基因蚊子不如它們的野生近親強壯，很難與野生同性蚊子競爭，因而無法完成交配，實驗只得宣告失敗。

科學家們并沒有放棄，繼續(xù)投身到轉基因蚊子的研究之中，希望能夠培育出不帶病體又能成功繁育后代的蚊子來。在這個過程中，非洲大地爆發(fā)了登革熱，該病一直沒有有效的疫苗和治療方法，傳播的主要禍手也是蚊子。經(jīng)過大量的探索，科學家終于研制出不攜帶登革熱病毒的蚊子來。在實驗中，這種轉基因蚊子對登革熱病毒產(chǎn)生了抗體，沒有絲毫的攜帶，而且也強化了上次抗瘧蚊子自身太弱的問題。在開曼群島一個25英畝的區(qū)域內(nèi)，科學家投放了19 000只轉基因蚊子。根據(jù)從捕蟲網(wǎng)上采集到的數(shù)據(jù)，轉基因蚊子成功預防了疾病，超過半數(shù)能夠與野生蚊子交配繁育，而二代蚊子也正如科學家預測的一樣，可以抵抗登革熱病毒。

此消息一出，舉世震驚，人們驚呼這一偉大的研究，贊揚這是挽救無數(shù)生命的“天使研究”。但隨著觀察的深入，副作用隨之而來：以蚊子為食物的青蛙等動物，在吃食了轉基因蚊子后開始變異，體內(nèi)的免疫力大幅病變下降，大規(guī)模死亡。

科學家們不得不中止繼續(xù)投放轉基因蚊子的行動。而針對前兩次實驗的結果，一個新的問題擺在他們的面前：蚊子傳染的病毒有80多種，不能單一研究針對某種病毒的轉基因蚊子，比如不傳染瘧疾的蚊子但會傳染登革熱，不會傳染登革熱病毒的蚊子又會傳染其他病毒。3 000種蚊子，80種病毒，怎么去研究？

最后，美國的科學家提出一個方案來：關注如何讓蚊子繁育率低或者直接讓蚊子不生殖，才是問題的關鍵。

這一觀點通過美國《國家科學院學報》發(fā)表出來，得到了全世界科學家的認同。從此，大家開始在減少蚊子繁殖上下工夫。

不久后，英國科學家便研究出一種“無翅蚊子”。它是將雄蚊的基因進行重組，使蚊子翅膀肌肉組織的生長中斷，再將這種經(jīng)過基因重組的蚊子放到野外與雌蚊交配。這樣，產(chǎn)下的后代中雌性幼體將不再有翅膀，不久即死亡；而后代中雄性幼體的翅膀則不受影響，仍可攜帶相同基因繼續(xù)繁殖。

隨后，美國的研究也有了結果。他們把蚊子幼蟲的綠色熒光蛋白增強，放到?jīng)]有四環(huán)素保護的野外，在與野蚊子交配后，雌性便沒有了任何生殖能力，因此不會再有后代，從而逐步走向滅亡。

這項研究依然并非萬無一失，因為如果在全世界投入大量轉基因蚊子，那么蚊子將慢慢減少，直到完全滅絕。這樣，生物鏈又會出現(xiàn)問題，由此極有可能會帶來更嚴重和廣泛的生態(tài)后果。一個完整的生態(tài)系統(tǒng)包括生產(chǎn)者、消費者、分解者以及他們生存的環(huán)境，缺少任何一樣都會使整個生態(tài)系統(tǒng)癱瘓。比如蚊子滅絕了，對捕食蚊子的昆蟲以及捕食昆蟲的動物來說就是一場災難，甚至進而會影響到人類所食用的肉類等。另外，少了蚊子的病毒侵害，自然中一些大型動物會過度繁殖，整個生物鏈都會受到影響而失去平衡。所以，這項實驗只能說是在實驗室取得了成功，并沒有推廣的意義。

2012年，科學家們又提出了新的構想：采取一系列措施，讓蚊子喪失傳染疾病的能力，這樣既保證了生態(tài)的平衡，又避免了傳染疾病的途徑。具體計劃是：通過基因改變，讓蚊子提高產(chǎn)生免疫抗體的能力，從而能夠識別多種病原體并把它們消滅，然后在野生蚊子中放養(yǎng)，通過種族優(yōu)勢，繁殖轉基因蚊子，淘汰有害的蚊子。