蚊子和人類究竟是誰贏了？

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，每年全球有超過70萬人因蚊蟲傳播的疾病而死亡，可以說蚊子是真正意義上的人類第一殺手。蚊子存在的時(shí)間要遠(yuǎn)比人類更長，從遠(yuǎn)古時(shí)代人類就開始和這群嗡嗡叫的家伙斗智斗勇了。

在古代，除了物理防蚊，人們發(fā)現(xiàn)燃燒某些特定植物產(chǎn)生的煙霧能有效驅(qū)蚊。北宋的《埤雅》中記載：“蚊性惡煙，以艾熏之則潰”。類似地，東南亞地區(qū)的人們常點(diǎn)燃香茅草，進(jìn)行驅(qū)蚊。這種方法雖然有效，但缺點(diǎn)是人也受不了長時(shí)間煙熏。另一種簡單直接的方法是，在蚊子容易繁殖的積水處潑灑煤油或植物油。原理很簡單：油膜覆蓋水面后，蚊子的幼蟲無法呼吸從而窒息死亡。這種方法的使用限制更大。面對生命力頑強(qiáng)的蚊子，這些手段還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

化學(xué)藥物的拉鋸戰(zhàn)

20世紀(jì)40年代，一種叫作“DDT（雙對氯苯基三氯乙烷）”的化學(xué)物質(zhì)橫空出世，才徹底改變了人類與蚊子的戰(zhàn)爭格局。這種化學(xué)物質(zhì)原本是用作農(nóng)業(yè)殺蟲劑，但人們意外地發(fā)現(xiàn)，它對蚊子的殺滅效果遠(yuǎn)超預(yù)期。簡單來說，DDT通過干擾蚊子神經(jīng)細(xì)胞鈉離子通道的正常功能，使其神經(jīng)系統(tǒng)持續(xù)短路或過度興奮，從而殺死它們。DDT在當(dāng)時(shí)存在著顯而易見的優(yōu)勢，首先，它滅蚊的效率非常高，幾乎立即就能擊倒蚊子；其次，它使用起來簡單又持久，直接噴灑，效果可持續(xù)幾個(gè)月；最重要的是，它很便宜。

二戰(zhàn)期間，美國軍隊(duì)首次大規(guī)模使用DDT來防治蚊媒疾病。戰(zhàn)后，這種藥劑迅速在全球推廣開來。在被DDT處理過的地區(qū)，蚊子數(shù)量銳減，瘧疾發(fā)病率迅速下降。世界衛(wèi)生組織在1955年發(fā)起的全球消滅瘧疾運(yùn)動(dòng)，DDT就是核心工具。這場DDT帶來的革命讓人類第一次對蚊子取得了壓倒性的優(yōu)勢。然而，勝利很快遭遇了反彈。沒過幾年，科學(xué)家們就在一些地區(qū)的蚊蟲種群中發(fā)現(xiàn)了抗藥性。

1947年，在加勒比海地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)埃及伊蚊對DDT的耐受性；隨后，東南亞、非洲、中南美洲都報(bào)告了類似問題。面對DDT施加的巨大生存壓力，蚊子展現(xiàn)了快速進(jìn)化的能力。種群中那些偶然攜帶了能夠抵抗DDT基因的個(gè)體存活下來后，將這些抗性基因遺傳給后代，抗性基因在蚊群中迅速擴(kuò)散（蚊子的繁殖速度極快，一次可以產(chǎn)好幾百個(gè)卵，產(chǎn)出的卵三天就能孵化）。更嚴(yán)重的是，人們很快發(fā)現(xiàn)，DDT并不只是殺蟲劑，它還是一種環(huán)境污染物。DDT難以降解，所以能在土壤、水體甚至動(dòng)植物體內(nèi)長時(shí)間殘留。到20世紀(jì)70年代，多個(gè)國家陸續(xù)禁止使用DDT。

人類不得不再次尋找對抗蚊子的新武器。從20世紀(jì)60年代起，有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類殺蟲劑成為第二代化學(xué)武器。這些化學(xué)物質(zhì)的核心原理是通過抑制蚊蟲神經(jīng)系統(tǒng)中的乙酰膽堿酯酶，造成蚊子神經(jīng)失控、死亡。它可以直接在城市噴灑，殺滅成蟲；也可以投放在積水中，殺滅蚊子的幼蟲孑孓，從根源治理蚊蟲。一時(shí)間，人類的蚊媒疾病控制工作又有了起色。

相對DDT而言，這些新藥容易降解，環(huán)境壓力小一點(diǎn)，被認(rèn)為是更環(huán)保的選擇。但僅僅幾年之后，人們又在多個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)，蚊蟲對有機(jī)磷殺蟲劑產(chǎn)生了抗性。這一次蚊子的策略是，在自己的身體內(nèi)建立解毒工廠，它們通過基因突變，產(chǎn)生了羧酸酯酶等昆蟲解毒酶。在有機(jī)磷藥物發(fā)揮作用之前，就將其分解為無毒的代謝產(chǎn)物排出體外。有機(jī)磷殺蟲劑的效果于是就大打折扣了。到了20世紀(jì)70年代中后期，亞洲、拉美、非洲的一些主要蚊子品種，均已對雙硫磷等藥物產(chǎn)生了高抗性。有些地區(qū)的蚊子還學(xué)會(huì)了交叉抗性：對一種藥產(chǎn)生抗性后，對結(jié)構(gòu)差不多的其他化學(xué)藥物也順便免疫了。

面對接連的受挫，科學(xué)家們模仿天然除蟲菊素的結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行研究且合成了一批更穩(wěn)定、效果更持久的超級除蟲菊素：擬除蟲菊酯。它和DDT類似，都是影響神經(jīng)細(xì)胞中的鈉離子通道來殺死蚊子。我們現(xiàn)在家里常用的很多殺蟲劑，都屬于這一類。擬除蟲菊酯一經(jīng)推出，就憑借一堆美妙的天賦迅速成為公共衛(wèi)生領(lǐng)域的新寵：對人畜低毒、對蚊蟲高效；除蚊效果迅速；可降解；便宜……

從80年代開始擬除蟲菊酯被大規(guī)模推廣用以除蚊。隨之而來的是藥浸蚊帳、室內(nèi)噴灑裝置、電蚊香液等。進(jìn)入21世紀(jì)后，越來越多的報(bào)告顯示：蚊子對擬除蟲菊酯，也在逐步免疫。日本團(tuán)隊(duì)檢查了來自亞洲幾個(gè)國家以及非洲加納的蚊子后，發(fā)現(xiàn)一系列基因突變，使得一些蚊子幾乎不受氯菊酯類殺蟲劑的影響。在部分地區(qū)研究人員發(fā)現(xiàn)，有超過90%的埃及伊蚊 都已經(jīng)有了針對擬除蟲菊酯殺蟲劑的超級抗藥基因，抗藥性水平已經(jīng)飆升到原來的1000倍。

在喀麥隆，為了消滅按蚊對抗瘧疾，2018年，世界衛(wèi)生組織對長期使用的農(nóng)作物害蟲殺蟲劑布維尼丁開了綠燈，將其添加到控制室內(nèi)蚊蟲的主要藥物名單中。然而，僅在初次噴灑之后，就有55%的蚊子免疫，活蹦亂跳地躲過了化學(xué)屠殺。為什么蚊子會(huì)對一款以前從沒有使用過的殺蟲劑產(chǎn)生抗性？經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)上曾廣泛使用了新煙堿類化學(xué)物質(zhì)用來除蟲，而這次的布維尼丁就屬于這類化學(xué)品。在農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)藥殘留污染了蚊子幼蟲的滋生地，人們早就在不經(jīng)意間就篩選出了具有抗藥性的蚊子。傳統(tǒng)的化學(xué)藥品的路似乎真的走到頭了。

絕育滅蚊新角度

既然化學(xué)藥物沒有效果，那有沒有可能像油潑法一樣，從一開始就不讓蚊子孵化出來呢？有的，而且已經(jīng)在大規(guī)模的試驗(yàn)中了。有人一定看過研究人員將數(shù)千萬只蚊子放歸自然的視頻，當(dāng)然，他們釋放的都是不會(huì)吸血的雄蚊，而且這些蚊子都經(jīng)過了絕育處理。早在20世紀(jì)50年代，不育昆蟲技術(shù)就被用于螺旋蠅并且取得了很大的成果。這種手段利用輻射破壞昆蟲的精子DNA，使其無法產(chǎn)出有活力的下一代，從而達(dá)到滅蟲的目的。

但是相比于被絕育后的雄蚊，野外的雌蚊更愿意和那些沒有經(jīng)過改造的野生雄蚊交配。中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行蚊蟲絕育實(shí)驗(yàn)時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了這一問題。為了解決這個(gè)問題，他們讓雄蚊在飛走前感染了沃爾巴克氏體。

沃爾巴克氏體是一種寄生細(xì)菌，它本身對蚊子無害，但科學(xué)家可以通過基因編輯技術(shù)改變這種細(xì)菌，從而讓感染了不同類型細(xì)菌的蚊子之間無法正常繁殖。中山大學(xué)利用這點(diǎn)，創(chuàng)造出攜帶不同沃爾巴克氏體菌株的不育雄蚊，這樣一來既解決了雌蚊不與之交配的問題，也讓少數(shù)蚊子即使僥幸逃脫輻射的絕育，也會(huì)因?yàn)榧?xì)菌不兼容，而導(dǎo)致交配后無子嗣存活。

未來，我們或許可以把絕育滅蚊和化學(xué)滅蚊結(jié)合一下，基于基因編輯技術(shù)的等位基因驅(qū)動(dòng)策略，直接把蚊子與抗藥性相關(guān)的基因剪掉，并粘貼上對殺蟲劑敏感的基因版本。與單純的絕育滅蚊不同的是，這種蚊子是會(huì)產(chǎn)生后代的，殺蟲劑敏感基因能重新在蚊群中擴(kuò)散，逆轉(zhuǎn)已經(jīng)形成的抗藥性。如此，化學(xué)殺蟲劑就又能起作用了。

就算不育滅蚊，也并不完美。釋放數(shù)以千萬計(jì)的不育蚊成本高昂、難度巨大；而且一旦停放或減少投放，蚊子數(shù)量又可能卷土重來。此外，生態(tài)平衡的問題也讓科學(xué)家頭疼——蚊子雖然招人厭，但也是某些鳥類、魚類的天然糧食，完全滅絕蚊子，會(huì)不會(huì)帶來生態(tài)連鎖反應(yīng)，目前科學(xué)界也還沒有一個(gè)明確的答案。大自然從不缺乏想象力，誰也無法保證蚊子會(huì)不會(huì)在未來進(jìn)化出更高級的抗性，甚至繞過這些最新技術(shù)。也許滅蚊路沒有終點(diǎn)，只有不斷升級。

（責(zé)編：南名俊岳）