為了滅蚊, 谷歌放出了一百多萬(wàn)只蚊子

史迪西

如果說(shuō)西瓜和冰淇淋是夏日最美好的回憶，那蚊子簡(jiǎn)直可以算作夏天的噩夢(mèng)。短裙與防蚊總是難以兼得，萬(wàn)一被叮到臉或腳底更是有苦難言，防蚊水氣味刺鼻，足以讓人退避三舍。更嚴(yán)重的是，萬(wàn)惡的蚊子還是不折不扣的“吸血鬼”，經(jīng)由它們傳播的疾病每年造成傷亡無(wú)數(shù)。如今，谷歌母公司Alphabet旗下的實(shí)驗(yàn)室正在推進(jìn)一項(xiàng)“除蟲(chóng)計(jì)劃”，擁有一個(gè)沒(méi)有蚊子的夏天可能夢(mèng)想成真。

聳人聽(tīng)“蚊”

每年夏天總少不了要和蚊子斗智斗勇，在人類已經(jīng)可以遠(yuǎn)征外太空的高科技時(shí)代，小小的蚊子卻成了人們生活中的一塊心病。多年的斗爭(zhēng)歷史中，人類嘗試過(guò)用化學(xué)大法殺蟲(chóng)劑滅蚊，卻無(wú)奈殺蟲(chóng)劑對(duì)蚊蟲(chóng)的效力會(huì)越來(lái)越低，而且對(duì)身體和生態(tài)環(huán)境都不友好;用物理方式——蚊帳防蚊、人力滅蚊，只在特定空間有效，無(wú)法大規(guī)模殺死蚊子;也有人提出及時(shí)清理所有可能會(huì)滋生蚊蟲(chóng)的積水區(qū)，卻苦于受現(xiàn)實(shí)條件限制難以實(shí)現(xiàn)。

雖然人類在這場(chǎng)人蟲(chóng)大戰(zhàn)中處于下風(fēng)，但滅蚊的探索腳步不能停止。蚊子對(duì)健康的威脅要出乎很多人意料，可以說(shuō)，蚊子是對(duì)人類生命安全威脅最大的動(dòng)物：比如一種名為埃及伊蚊（Aedes aegypti）的品種，是登革熱、寨卡病毒、黃熱病、基孔肯雅熱病毒的攜帶者和傳播者，每年會(huì)造成全球上百萬(wàn)人染病甚至死亡，對(duì)公共衛(wèi)生健康造成了極大危害。4月25日被世衛(wèi)組織選定為“世界防瘧疾日”，在不少地區(qū)的宣傳物料上，蚊子赫然占據(jù)了宣傳中心。作為瘧疾的傳染媒介，蚊子讓人防不勝防。據(jù)世衛(wèi)組織透露，全世界約一半人口都處于罹患瘧疾的風(fēng)險(xiǎn)中。

不容樂(lè)觀的事實(shí)是，大部分經(jīng)由蚊子傳播的疾病至今沒(méi)有有效的疫苗或者治療方法。在2014年WHO的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)中，蚊子牢牢占據(jù)最致命動(dòng)物榜首，一年中“殺害”的人類數(shù)量比毒蛇、鱷魚、獅子老虎加起來(lái)都多（圖2）。就連出現(xiàn)在無(wú)數(shù)恐怖片中的鯊魚襲擊，在1916到2016這100年間造成的人類死亡案例也不過(guò)1035起，而蚊子造成的人類死亡，1天內(nèi)就達(dá)到了1470起（圖3）。由蚊子引發(fā)的危險(xiǎn)正逐漸受到人們重視，光是比爾蓋茨就投入了10億美元用于研究消除瘧疾。可它們似乎依然在肆無(wú)忌憚地生長(zhǎng)，研究人員發(fā)現(xiàn)近年來(lái)這些疾病的傳播速度越來(lái)越快。

或許，是時(shí)候?qū)で笮路椒ㄖ卫砦米訋?lái)的隱患了。

以毒攻毒

谷歌母公司Alphabet旗下的Verily實(shí)驗(yàn)室決定接過(guò)這個(gè)挑戰(zhàn)，他們選定美國(guó)的夫勒斯諾市作為“除蟲(chóng)項(xiàng)目”的大本營(yíng)，開(kāi)始了滅蚊實(shí)驗(yàn)的第一步。

從2013年起，美國(guó)加利福尼亞州的夫勒斯諾市就飽受蚊群困擾，沒(méi)人知道這撥精力旺盛的蚊子從哪來(lái)，但大家都感受到了這群蚊子可怕的繁殖能力。從那時(shí)開(kāi)始，偏愛(ài)溫暖潮濕環(huán)境的蚊子在這里駐扎下來(lái)，躲在水塘邊和居民的家中，開(kāi)枝散葉，形成了不可忽視的規(guī)模。

直到2017年事情才發(fā)生了轉(zhuǎn)機(jī)，這一年實(shí)驗(yàn)室的工作人員找到了克制蚊子的新方法——他們?cè)谶@里分片區(qū)釋放了8萬(wàn)只蚊子。隨后又在2018年4月到11月的蚊蟲(chóng)叮咬高發(fā)期間，追加釋放了150萬(wàn)只蚊子。每天早晨，載著蚊子的小卡車在各個(gè)街區(qū)游蕩“作案”，經(jīng)過(guò)精密算法計(jì)算，每個(gè)區(qū)域被投放不同數(shù)量的蚊子，同時(shí)監(jiān)控每一只的動(dòng)向。

雖然這種“以毒攻毒”的方法乍聽(tīng)之下不可思議，但事實(shí)證明，這項(xiàng)技術(shù)成效顯著：2017年的試驗(yàn)讓該地區(qū)蚊子數(shù)量減少三分之二，2018年追加投放后，蚊子數(shù)量更是減少了95%。二期試驗(yàn)在澳大利亞開(kāi)展后，也收獲了蚊子數(shù)量削減80%的驚人成績(jī)。

為什么放出數(shù)百萬(wàn)蚊子反而讓蚊群數(shù)量急劇減少？這源于Alphabet實(shí)驗(yàn)室研究出的蚊群控制技術(shù)：釋放的蚊子并非常見(jiàn)的普通款，而是經(jīng)過(guò)“改造”的特殊類型。

智能滅蚊

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Verily的新技術(shù)核心是將大量改造過(guò)的“好蚊子”混入蚊群中來(lái)逐漸影響蚊群繁殖。而改造的關(guān)鍵是，“好蚊子”不能繁殖后代、不能傳播疾病。

為了實(shí)現(xiàn)這一關(guān)鍵，技術(shù)人員首先要用“沃爾巴克氏體”細(xì)菌感染蚊子，這種在自然界中分布最廣泛的共生菌以昆蟲(chóng)為宿主，研究表明它們可以參與調(diào)節(jié)控制宿主的生殖系統(tǒng)。利用了這一特性，技術(shù)人員成功用這種細(xì)菌為雄性蚊子做了“絕育手術(shù)”。放歸大自然后，與改造蚊子交配的雌性蚊子將不會(huì)再生育后代，種群數(shù)量也會(huì)隨之大幅減少。早在上世紀(jì)60年代，這種蚊子絕育術(shù)就開(kāi)始在小范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，時(shí)至今日，越來(lái)越多的研究者發(fā)現(xiàn)了它的價(jià)值，技術(shù)也漸趨成熟。

接下來(lái)要解決的問(wèn)題是，只有當(dāng)好蚊子的數(shù)量達(dá)到一定級(jí)別，才能發(fā)揮對(duì)種群整體的影響。據(jù)測(cè)算，每次大范圍滅蚊都需要培育上百萬(wàn)只改造蚊子。如此大規(guī)模的培育活動(dòng)也對(duì)除蟲(chóng)項(xiàng)目提出了挑戰(zhàn)。好在實(shí)驗(yàn)室的工作人員設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化培育系統(tǒng)，在“蚊子工廠”里，機(jī)器人們將放有幼蟲(chóng)的培養(yǎng)盒打包儲(chǔ)存，定期喂養(yǎng)，保持溫度適宜其長(zhǎng)大。

培育好的蚊子在釋放前，還要經(jīng)歷一個(gè)篩選步驟，以保證蚊子和人類之間的安全底線。篩選的主要標(biāo)準(zhǔn)，是蚊子的性別。在自然中，雄性蚊子并不會(huì)叮咬人類，給人類帶來(lái)傳染疾病，所以只要將培育好的雄性蚊子挑選出來(lái)放歸自然即可。在以前，篩選蚊子性別是一項(xiàng)需要人工參與，極其低效的工作。不過(guò)除蟲(chóng)項(xiàng)目的研究人員充分利用了AI人工智能，幫助識(shí)別分類蚊子性別，算法和人工智能極大地提高了篩選蚊子的效率。

放生后，這些絕育的雄蚊子會(huì)找到附近的蚊群進(jìn)行交配，完成對(duì)蚊群生殖繁育的精準(zhǔn)打擊。在每一只幾乎難以看清的小蚊子體內(nèi)，還藏有技術(shù)人員植入身份識(shí)別標(biāo)記，便于GPS后續(xù)追蹤。跟蹤到的數(shù)據(jù)會(huì)被采集回收，為精確預(yù)測(cè)下一次蚊子釋放的數(shù)量做準(zhǔn)備。

與傳統(tǒng)控蚊方式相比，Verily實(shí)驗(yàn)室的蚊子絕育術(shù)不僅做了大量數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)備，還運(yùn)用了傳感器和自動(dòng)化技術(shù)來(lái)監(jiān)控蚊群活動(dòng)，科技的運(yùn)用讓這項(xiàng)新方法變得高效又安全。

爭(zhēng)議中前行

雖然Verily有意將這項(xiàng)技術(shù)推廣到全球，把人類從被蚊子支配的恐懼中解救出來(lái)，但他們也面臨著不容忽視的阻礙。

比如很多人擔(dān)心完全消滅蚊子這一物種會(huì)造成自然界不可預(yù)測(cè)的生態(tài)失衡。對(duì)于這種擔(dān)心，工作人員也沒(méi)有答案。因?yàn)楹苌儆袑W(xué)者去系統(tǒng)研究，蚊子在生態(tài)圈中究竟扮演怎樣的角色。不過(guò)除蟲(chóng)計(jì)劃目前針對(duì)的對(duì)象是埃及伊蚊品種，而全球范圍內(nèi)已經(jīng)有很多機(jī)構(gòu)在嘗試削減埃及伊蚊的種群數(shù)量。生物界也有一個(gè)共識(shí)是，消滅城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的埃及伊蚊對(duì)生態(tài)圈的影響非常微小，因?yàn)槲米硬⒉皇瞧渌锏闹饕澄飦?lái)源，蚊子也不具備給植物傳粉的功能?？傮w來(lái)看，相較于蚊子帶來(lái)的傳染病毒，和目前的化學(xué)防蚊技術(shù)對(duì)人類和環(huán)境造成的壓力，Verily的新型防蚊術(shù)危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較低。在未來(lái)，如果對(duì)埃及伊蚊的戰(zhàn)爭(zhēng)告一段落，研究人員將會(huì)把目光轉(zhuǎn)向其它蚊子種群：比如亞洲虎蚊（Asian tiger mosquito），他們希望這項(xiàng)滅蚊技術(shù)可以有效應(yīng)用在所有種類的蚊子身上，不過(guò)距離消滅蚊子終極目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，仍需要時(shí)間和大量實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。

另一個(gè)阻礙源于基因改造可能存在的爭(zhēng)議。不過(guò)值得注意的是，Verily以及其他對(duì)蚊子進(jìn)行基因改造的科技公司們，都小心地選擇了在雄性蚊子身上開(kāi)展試驗(yàn)。因?yàn)槎Ｒ撕头敝澈蟠亩际谴菩晕米?，而雄性蚊子因?yàn)樯順?gòu)造不同并不會(huì)參與咬人和生育的步驟，這一特性保證了試驗(yàn)過(guò)后的雄性蚊子不會(huì)直接與人產(chǎn)生接觸影響，降低了基因改造帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，每次控制蚊群需要投放的蚊子數(shù)量讓人有些望而生畏，公司擔(dān)心這種“以毒攻毒”的辦法引發(fā)公眾抵觸情緒，進(jìn)而反對(duì)好蚊子的釋放。為了獲得民眾理解，公司在街頭設(shè)立了一些體驗(yàn)點(diǎn)，將改造后的雄性蚊子裝入箱中，路人可以將手伸進(jìn)箱子中，感受這些好蚊子安全不咬人的特點(diǎn)。

雖然這項(xiàng)技術(shù)成效卓著，但花費(fèi)不菲，讓它成為可廣泛應(yīng)用的技術(shù)依然任重道遠(yuǎn)。實(shí)驗(yàn)室的資深研究員雅各布表示，現(xiàn)在研究的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于，要如何降低成本和操作難度，讓貧困地區(qū)也完全可以負(fù)擔(dān)得起這種高效的滅蚊方法，拯救深受蚊子威脅的人民群眾。

蚊子絕育術(shù)邁出了大規(guī)模消滅蚊子的第一步，也許沒(méi)有蚊蟲(chóng)煩惱的夏天和沒(méi)有蚊蟲(chóng)傳染疾病的世界在不久的將來(lái)就能實(shí)現(xiàn)。在那之后，研究員們會(huì)不會(huì)將目標(biāo)轉(zhuǎn)向萬(wàn)惡的蟑螂呢？

為了消滅蚊子，他們還用這樣的方法

DDT?

二戰(zhàn)期間，為了控制蚊蟲(chóng)傳染的疾病，被稱為“萬(wàn)能殺蟲(chóng)劑”的DDT廣泛投入使用，大大減少了感染瘧疾的人數(shù)，同時(shí)還帶來(lái)了農(nóng)作物增產(chǎn)。隨著時(shí)間的推移，在上世紀(jì)60年代，很多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了DDT的危害，這種成分在自然中難以降解，還會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)累積，美國(guó)國(guó)鳥(niǎo)白頭海雕險(xiǎn)些因此滅絕。隨后，《寂靜的春天》一書控訴了DDT對(duì)生態(tài)圈的破壞，其他科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了DDT對(duì)人體的毒性。1972年美國(guó)全面禁止使用DDT，很多國(guó)家緊隨其后宣布禁用。不過(guò)在此之后，世界范圍內(nèi)的瘧疾患者人數(shù)陡然上升，每年死亡人數(shù)高達(dá)100多萬(wàn)。2006年，世界衛(wèi)生組織呼吁非洲國(guó)家重新啟用DDT滅蚊，而后DDT再一次有效降低了非洲國(guó)家的瘧疾發(fā)病率，不過(guò)關(guān)于它的爭(zhēng)議卻還未停止。

“細(xì)菌戰(zhàn)”

2016年，飽受蚊子困擾的哥斯達(dá)黎加開(kāi)展了一場(chǎng)針對(duì)蚊子的“細(xì)菌戰(zhàn)”，衛(wèi)生部決定向容易滋生蚊蟲(chóng)的積水區(qū)投放“多殺菌素”（Spinosad），破壞埃及伊蚊幼蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)從而殺死幼蟲(chóng)。雖然不會(huì)對(duì)人類造成傷害，但這種方法存在相當(dāng)大的局限：人們很難顧及到每一個(gè)水塘，無(wú)法完全杜絕蚊蟲(chóng)生長(zhǎng)，而多殺菌素只對(duì)幼蟲(chóng)有效，無(wú)法殺死成蚊。

魚吃蟲(chóng)卵?

離哥斯達(dá)黎加不遠(yuǎn)的薩爾多瓦共和國(guó)也投入到了積極滅蚊的戰(zhàn)隊(duì)中，當(dāng)?shù)厝罕姴扇×思冏匀坏臏缥梅椒ā獙⒁环N名叫Sambo的魚放入水塘中，吃掉蟲(chóng)卵。不過(guò)這種方法效率較低，很難大規(guī)模推廣。