給蚊子絕育

杭蘇

精確打擊

在非洲、拉丁美洲和南亞，每年新增瘧疾、登革熱和曲弓熱4億多例，并且患者數(shù)量依舊呈上升態(tài)勢(shì)。這些疾病有一個(gè)共同點(diǎn)：它們都依靠蚊子這一主要媒介傳播！蚊子，真是一種令人稱奇的生物，它不僅能利用人類活動(dòng)開(kāi)拓新的生存空間，還能避開(kāi)人類張開(kāi)的羅網(wǎng)使自己免遭滅頂之災(zāi)。這種超強(qiáng)的適應(yīng)能力令專家們格外擔(dān)憂。流行病學(xué)家、昆蟲(chóng)學(xué)家和醫(yī)生都注意到，放眼全球，似乎已經(jīng)沒(méi)有地方能躲過(guò)蚊子的襲擾。

瘧疾是一種寄生蟲(chóng)引起的疾病，通過(guò)受感染的蚊蟲(chóng)叮咬傳播給人類，每年致病人數(shù)多達(dá)3億。這種經(jīng)由蚊子傳播的疾病會(huì)給患者帶來(lái)極大痛苦。2014年中國(guó)的登革熱發(fā)病數(shù)超過(guò)4.7萬(wàn)例，是近20年來(lái)最嚴(yán)重的一年，病例幾乎都集中在廣東省。

登革熱是因蚊蟲(chóng)叮咬引發(fā)的病毒性疾病，每年染病人數(shù)近1億。

曲弓熱也是蚊子傳播的病毒性疾病，每年感染人數(shù)達(dá)幾千萬(wàn)。

人類對(duì)于蚊子的肆虐真的束手無(wú)策了嗎？隨著一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，滅蚊之戰(zhàn)似乎接近了重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。采取給蚊子絕育的策略，出人意料地顯示出令人鼓舞的前景。目前正在測(cè)試中的有兩種技術(shù)：一種是基因操作；一種則是更為成熟的輻射絕育。

這一滅蚊策略與上世紀(jì)60年代采用DDT等“大規(guī)模殺傷性武器”的做法完全不同。那時(shí)人們毫無(wú)節(jié)制地播撒殺蟲(chóng)劑，造成許多無(wú)法挽回的“附帶損失”——害蟲(chóng)產(chǎn)生耐藥性、鄰近的其他動(dòng)植物慘遭殃及。而這次科學(xué)家設(shè)計(jì)了更為靈活的戰(zhàn)術(shù)，以蚊子為唯一打擊目標(biāo)。這將是一系列“外科手術(shù)式”的精確打擊，目的是從內(nèi)部消滅那些蚊害最嚴(yán)重地區(qū)的蚊群。

限制繁殖

輻射絕育用的是伽瑪射線對(duì)生物體的作用。研究人員在實(shí)驗(yàn)室首先用富含氨基酸和不飽和脂肪酸的食物，培育出數(shù)十萬(wàn)只健壯的成年蚊子；接著用雄蚊耐受的殺蟲(chóng)劑過(guò)篩，以便剔除雌蚊；再把雄蚊放入輻射器內(nèi)通過(guò)輻射絕育。伽馬射線劑量取決于蚊子的種類，相關(guān)閥值已經(jīng)確定；最后在蚊子繁殖點(diǎn)附近投放大量絕育蚊子，其數(shù)量應(yīng)為野生雄蚊的10～15倍，以將后者的繁殖機(jī)會(huì)降至最低。這樣，如果雄蚊經(jīng)過(guò)絕育處理，雌蚊再與之交配，那么該地區(qū)的蚊子種群將在1～2個(gè)月內(nèi)滅絕。

小范圍的試驗(yàn)已顯示此舉能夠減小蚊子種群的規(guī)模。問(wèn)題是現(xiàn)在研究小組生產(chǎn)的不育蚊子數(shù)量十分有限。研究小組每月至多能投放10萬(wàn)只不育雄蚊，對(duì)總面積約1公頃的地域進(jìn)行滅蚊。與局部地區(qū)滅蚊所需的每周上百萬(wàn)只不育雄蚊的投放量相比，這個(gè)數(shù)字還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

現(xiàn)在已經(jīng)不是當(dāng)初歐洲和美洲的某些地區(qū)可以完全擺脫蚊蟲(chóng)禍害的時(shí)代了。今天，蚊蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生的耐藥性，再加上世界各地之間商品與人員流動(dòng)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，給蚊子在全球范圍內(nèi)的孳生創(chuàng)造了有利條件。最典型的例子當(dāng)屬白紋伊蚊，它因?yàn)楦共康陌咨珬l紋和貪婪的食性而又名“虎蚊”。作為登革熱和曲弓熱的主要傳播媒介，白紋伊蚊30年前還生活在亞洲叢林，如今卻已遍布全球，并正在成為南歐地區(qū)的頭號(hào)公敵。它完全適應(yīng)了五大洲各地陰暗潮濕的角落，如陰溝、花盆、垃圾箱。

2006年，留尼旺島意外爆發(fā)曲弓熱，罪魁禍?zhǔn)拙褪撬?。在歐洲，雖然各國(guó)衛(wèi)生主管部門(mén)采取了種種措施，白紋伊蚊還是在2000年前后首先在意大利站穩(wěn)了腳跟，隨后于2005年在法國(guó)東南部打開(kāi)缺口。2010年，法國(guó)首次出現(xiàn)了本地（非境外輸入）登革熱和曲弓熱的病例。意大利的情況顯然更令人擔(dān)憂，2007年，該國(guó)北部爆發(fā)曲弓熱，首批250個(gè)病例無(wú)疑只是即將降臨的疫病的前奏。也正是在這個(gè)典型的新近遭受白紋伊蚊肆虐的地區(qū)，意大利農(nóng)藝生態(tài)研究所于2014年在波河平原的幾個(gè)城鎮(zhèn)投放經(jīng)輻射絕育的蚊子，希望通過(guò)初步試驗(yàn)了解能否將這一曾經(jīng)在滅蠅領(lǐng)域見(jiàn)效的策略應(yīng)用于滅蚊。

靶向清除

上世紀(jì)60年代以來(lái)，輻射絕育法被應(yīng)用于對(duì)家畜或農(nóng)作物有害的所有種類的蒼蠅。在世界各地的農(nóng)業(yè)區(qū)，“絕育蒼蠅工廠”每周向環(huán)境中投放數(shù)億只不育蒼蠅，取得了累累碩果。1982年，美國(guó)采用這一手段消滅了在動(dòng)物傷口產(chǎn)卵引發(fā)致命疾病的綠蠅；上世紀(jì)90年代上半葉，利比亞、危地馬拉、伯利茲、薩爾瓦多和洪都拉斯采用這項(xiàng)技術(shù)也取得了同樣佳績(jī)。目前在墨西哥、尼加拉瓜、哥斯達(dá)黎加和牙買(mǎi)加，類似的滅蠅戰(zhàn)役則正在進(jìn)行之中。然而對(duì)于滅蚊來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)還遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)化的程度，而只是處于初步試驗(yàn)階段。

除了蚊子輻射絕育試驗(yàn)外，即將運(yùn)用到滅蚊戰(zhàn)役中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)也正在試驗(yàn)中。人們通過(guò)這種技術(shù)培育出攜帶使后代含有致死基因的轉(zhuǎn)基因蚊子，也就是所謂的“顯性致死基因滅蚊法”。實(shí)驗(yàn)室培育出用于繁殖不育后代的轉(zhuǎn)基因雌雄蚊子，并將它們賣(mài)給“絕育蚊子工廠”。這種方法在生物學(xué)上比輻射絕育法更為復(fù)雜，在大量國(guó)家應(yīng)用也更為困難，卻具有不容忽略的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檗D(zhuǎn)基因雄蚊沒(méi)有性吸引力的問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)室和開(kāi)曼群島的研究都證實(shí)它們與野生蚊子完全相同。不過(guò)，未來(lái)轉(zhuǎn)基因蚊子很可能再次面臨上世紀(jì)60年代輻射蚊子所遭到的激烈反對(duì)。馬來(lái)西亞政府最近允許在該國(guó)北部叢林的小片地區(qū)投放轉(zhuǎn)基因蚊子時(shí)，就引起一些人的抗議，主要理由是懼怕致死基因散布到大自然中。

工業(yè)化過(guò)渡

另外一個(gè)亟待解決的難題是用“工業(yè)化”方法鑒別蚊子性別。叮人并傳播疾病的全是雌蚊，所以在蚊子肆虐的地區(qū)，即便是不育的雌蚊也不能投放。不久以前，唯一的鑒別方法是通過(guò)手工過(guò)篩，將體型大小存在細(xì)微差異的雌性和雄性孑孓區(qū)分開(kāi)來(lái)，直到新近出現(xiàn)了蚊子性別化學(xué)鑒別法。經(jīng)殺蟲(chóng)劑處理的雄孑孓會(huì)產(chǎn)生耐藥性，而雌孑孓則被殺死。這一篩選方法已通過(guò)對(duì)瘧疾的主要傳播媒介阿拉伯按蚊的試驗(yàn)得到了證明?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室培育出來(lái)的都是經(jīng)過(guò)雌雄化學(xué)鑒別后輻射絕育的雄蚊。

目前研究人員正對(duì)其他種類蚊子中有耐藥特質(zhì)的個(gè)體進(jìn)行挑選，以便此技術(shù)能在有需求的國(guó)家得到普及。在蘇丹北部靠近尼羅河的瘧疾肆虐地區(qū)，有60%居民因阿拉伯按蚊叮咬而染上瘧疾，對(duì)此，一項(xiàng)開(kāi)拓性試驗(yàn)正在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)研究小組的支持下展開(kāi)。除了生產(chǎn)大量具有性吸引力的不育雄蚊，昆蟲(chóng)學(xué)家必須弄清楚，以什么頻率和數(shù)量投放不育雄蚊，才能杜絕野生雄蚊繁殖的機(jī)會(huì)，從而降低傳染發(fā)生率。為此，研究人員依靠數(shù)學(xué)建模來(lái)再現(xiàn)傳染病的傳播狀況，一些有關(guān)蚊子的特定數(shù)據(jù)（如雌蚊在繁殖上的忠誠(chéng)度）被納入了考慮范圍。

即使一生中數(shù)次交配，雌蚊也只會(huì)保存使之受精的首個(gè)雄蚊的精液，并將之用于所有蚊卵。這使工作變得簡(jiǎn)單。因?yàn)橹灰斗诺牟挥畚媚軗屜扰c雌蚊交配，就能徹底消滅其后代。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)專家估計(jì)，以瘧疾傳播媒介按蚊為例，只要在其繁殖地投放的不育雄蚊數(shù)量達(dá)到野生雄蚊數(shù)量的10～15倍，就能在一兩個(gè)月內(nèi)（雌按蚊存活期大約為1個(gè)月）徹底消滅蚊群。由此可見(jiàn)不育蚊子工業(yè)化生產(chǎn)的必要性。況且此滅蚊法能減少大規(guī)模使用殺蟲(chóng)劑造成的災(zāi)害，有利于保護(hù)生物樣性。而且蚊子家族也不會(huì)受到破壞，因?yàn)檫@種技術(shù)僅被用來(lái)消滅人類居住區(qū)周圍極為有限區(qū)域內(nèi)的蚊子，對(duì)于白紋伊蚊而言，更只是把它們從新近侵占的地盤(pán)中趕走而已。毫無(wú)疑問(wèn)，有關(guān)蚊子絕育的研究關(guān)系重大。如果意大利、留尼旺、蘇丹和中國(guó)廣東的試驗(yàn)證明這種方法有效，那么人類終將打贏滅蚊大戰(zhàn)，從而挽救千萬(wàn)人的生命。