探秘最大蚊子工廠

　　什么，蚊子也有制造工廠?是的，你沒有看錯。下面跟學(xué)習(xí)啦小編一起去探秘最大蚊子工廠吧。

　　最大的蚊子工廠簡介

　　廣州市蘿崗區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)科學(xué)城加速器園區(qū)的一棟大樓內(nèi)，藏著目前世界上最大的蚊子工廠。每周，這里生產(chǎn)出50萬甚至上百萬只“絕育”蚊子，被送往廣州南沙沙仔島釋放。

　　今年3月12日起，中山大學(xué)-密歇根州立大學(xué)熱帶病蟲媒控制聯(lián)合研究中心奚志勇教授團隊，在沙仔島陸續(xù)釋放“絕育”蚊子，即攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊雄蚊。這是沃爾巴克氏體技術(shù)控制蚊媒及阻斷登革熱項目在國內(nèi)的第一次田間試驗，目前局部地區(qū)的種群壓制效果已經(jīng)超過90%。

　　蚊子工廠的產(chǎn)生

　　2009年前后，奚志勇課題組與另一個課題組同時發(fā)現(xiàn)，天然的沃爾巴克氏體本身就能形成抗登革病毒的作用。“科學(xué)研究常常是結(jié)果沒有期盼的好。這是唯一一次，真實的情況比想要的好，當(dāng)初大家的感覺都是toogood tobe true。”

　　在廣州沙仔島釋放的這些“絕育蚊子”，到底能如何抵抗登革熱?

　　沃爾巴克氏體，是一種在自然界節(jié)肢動物體內(nèi)廣泛存在的、接近立克次體，并能經(jīng)卵傳遞的革蘭氏陰性胞內(nèi)共生菌。它天然存在于全球約65%的昆蟲種群和28%的蚊蟲種類中，攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲交配后產(chǎn)生的卵不發(fā)育。

　　早在1967年，沃爾巴克氏體誘導(dǎo)蚊子種群產(chǎn)生細胞質(zhì)不相容性(C I)，可以降低蚊子種群數(shù)量的這一現(xiàn)象，已被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，研究結(jié)果發(fā)布在《自然》雜志。但由于當(dāng)時技術(shù)局限，無法人工建立能引起C I的蚊系，限制了沃爾巴克氏體的應(yīng)用。

　　2001年，在美國肯塔基大學(xué)讀博士的奚志勇，在導(dǎo)師StephenL.D obson的帶領(lǐng)下，開始沃爾巴克氏體共生菌的研究，至今已有15年。

　　“科學(xué)的發(fā)展是很有意思的。”最早，他們的想法是，如果讓這個共生菌攜帶上抗病基因，是不是就可以把傳病蚊媒改造成不能傳病?但2009年前后，奚志勇課題組與另一個課題組同時發(fā)現(xiàn)，天然的沃爾巴克氏體本身就能形成抗登革病毒的作用。

　　包括奚志勇在內(nèi)的科學(xué)家完全沒有預(yù)料到。回顧當(dāng)時的情形，奚志勇還掩飾不住喜悅和興奮。“科學(xué)研究常常是結(jié)果沒有期盼的好。這是唯一一次，真實的情況比想要的好，當(dāng)初大家的感覺都是too good to be true。”

　　針對沃爾巴克氏體的應(yīng)用研究，隨之加速。比爾·蓋茨是這個技術(shù)的最早推行者和強有力支持者。“他投入超過1500萬美元，希望把該技術(shù)開發(fā)成抗登革熱、瘧疾和其他蚊媒病的工具。”奚志勇團隊在廣東的研究最早作為“根除登革熱”項目的一部分，獲得比爾及梅琳達·蓋茨基金會聯(lián)合美國國立衛(wèi)生研究院基金會的資助。2012年起廣東省科技廳全面接手資助該項目，總共投入科研經(jīng)費3000萬。研究也同時獲得廣州開發(fā)區(qū)科技領(lǐng)軍人才項目的資助。

　　看到該項目在全球范圍的應(yīng)用前景，2014年開始，聯(lián)合國國際原子能機構(gòu)與團隊建立合作，并為項目提供進一步資助。該機構(gòu)害蟲控制室專家KostasBourtzis、JeremieGills還聯(lián)合奚志勇團隊攻關(guān)技術(shù)難點。

　　中山大學(xué)和密歇根州立大學(xué)的研究人員，在全球范圍首次使傳播瘧疾的主要媒介斯氏按蚊與沃爾巴克氏體形成穩(wěn)定的共生關(guān)系，并顯著降低其傳播人類瘧疾病原體的能力。這項研究發(fā)表在2013年5月9日的《科學(xué)》雜志上。

　　2011年11月起，奚志勇團隊從果蠅、伊蚊和庫蚊體內(nèi)提取沃爾巴克氏體，成功將其導(dǎo)入登革熱媒介白紋伊蚊體內(nèi)，建立穩(wěn)定的攜帶新型沃爾巴克氏體的蚊株。

　　攜帶了新型沃爾巴克氏體的雄蚊與自然界的雌蚊交配后，所產(chǎn)的卵不能發(fā)育。因此，通過大量釋放攜帶沃爾巴克氏體U的雄蚊，可以使蚊蟲種群數(shù)量降低至不足以引起登革熱流行。而蚊子感染沃爾巴克氏體后，登革病毒就無法在其體內(nèi)繁殖和傳播。沃爾巴克氏體如同“疫苗”一樣阻隔病毒，使這些蚊子無法把登革病毒傳染給人類。這就是沃爾巴克氏體抗登革熱的基本原理。

　　蚊子工廠的監(jiān)測與推廣

　　沃爾巴克氏體技術(shù)應(yīng)用的另一個方法是釋放雌蚊進行種群替換。釋放雌蚊對野外蚊子的沖擊更加直接高效，但雌蚊叮人，釋放需要控制好數(shù)量，使其足夠引起種群替換但不會顯著增加對人的騷擾。

　　3平方公里的沙仔島上，放置了很多誘卵器、成蚊“誘捕器”，它們是奚志勇團隊用來監(jiān)測釋放控制效果的“武器”。蚊子吸過血后，會尋找濕潤的地方產(chǎn)卵，通過誘卵器采集蟲卵，可以估算出當(dāng)?shù)氐奈米訑?shù)量。

　　目前控制效果如何?奚志勇表示，當(dāng)前數(shù)據(jù)顯示，不釋放“絕育蚊子”的地方，野外蚊子孵化率達90%;而在控制的釋放區(qū)，有的孵化率為0。“持續(xù)保持壓制一段時間后，我們希望這塊地方(野生蚊子)將會被全部清除掉。”奚志勇團隊在等待壓制效果擴散到整個島。

　　而成蚊誘捕器則被放在有雜物或植物叢生處，內(nèi)置一個黑色小風(fēng)扇，里面放了模擬人體汗味的誘蚊片。蚊蟲喜歡黑色，循著氣味而來，“狡猾”的人類用風(fēng)扇將蚊子吸入袋中。每隔24小時，韋迎陽和同事會來加袋、收袋。“每個點不一樣，多的地方能捕到100多只，少的十幾只”。

　　這些被俘獲的蚊子，被送往實驗室檢測診斷。該部分工作由楊翠帶領(lǐng)質(zhì)量控制組完成，“類似醫(yī)院的檢驗科”。實驗室里有專門針對沃爾巴克氏體的分子診斷環(huán)節(jié)，“有(沃爾巴克氏體)的話，就有一條條閃亮的帶子，沒有的話就是空白。”由此，奚志勇團隊可以清楚地檢查出這些蚊子有沒有攜帶沃爾巴克氏體，以及攜帶沃爾巴克氏體的蚊子有多少，“這樣就能知道外面的比例控制得怎樣”。

　　釋放的絕育雄蚊和野外雌蚊交配后，將不會產(chǎn)卵，沒有下一代，維持一定時間優(yōu)勢比例后，野外蚊子種群就會下降，達到種群壓制效果，“不停地維持壓制效果，以至最后根除整個傳病種群。”

　　奚志勇介紹，“我們項目第一期是控制蚊媒數(shù)量，叮人傳病的雌蚊減少，釋放的雄蚊不叮人，所以老百姓也支持。”但要持續(xù)保證效果，還得建立屏障，防止外部的野外蚊子飛進來，也要持續(xù)釋放雄蚊。目前沙仔島局部地區(qū)的壓制效果已經(jīng)超過90%。

　　除了釋放絕育雄蚊，減少野外蚊子種群外，沃爾巴克氏體技術(shù)應(yīng)用的另一個方法是釋放雌蚊進行種群替換。

　　“種群替換相對比較簡單，就像種雜交水稻一樣，我們是種蚊子，但需要進一步的社區(qū)宣傳和教育”，負責(zé)社區(qū)教育的鄭小英直言。釋放雌蚊對野外蚊子的沖擊更加直接高效，但雌蚊叮人，釋放需要控制好數(shù)量，使其足夠引起種群替換但不會顯著增加對人的騷擾。奚志勇表示：“種群壓制效果達90%以上，如果獲得足夠的社區(qū)支持，就開始啟動種群替換。”

　　奚志勇團隊已同登革熱高發(fā)的墨西哥和巴基斯坦合作，進行種群壓制和種群替換。同時，與印度的瘧疾控制試驗也在籌劃。這些合作意味著，團隊準(zhǔn)備將中國項目的成功模式復(fù)制到其他國家，“也表明該技術(shù)在國際范圍內(nèi)有巨大的社會需求”。

　　負責(zé)報批工作的錢偉介紹，按照國家有關(guān)規(guī)定，沃爾巴克氏體技術(shù)應(yīng)用成熟的鑒定，需要兩個現(xiàn)場實驗點成功后方可通過。兩年前，錢偉為團隊在農(nóng)業(yè)部獲得沃巴克次體作為微生物農(nóng)藥的第一個田間試驗許可。

　　不久，海南將成為第二個田間實驗場。“海南現(xiàn)場點監(jiān)測有1年多了”，該現(xiàn)場將由奚志勇團隊聯(lián)合中國疾病預(yù)防控制中心的劉起勇教授和?？谑屑膊☆A(yù)防控制中心開展試驗。

　　今年年底，奚志勇團隊將總結(jié)南沙沙仔島的田間實驗進展。“需要各種非常完整、仔細的科學(xué)數(shù)據(jù)，我們的目標(biāo)是將研究成果發(fā)表到頂尖的國際科技期刊，產(chǎn)生全世界的影響力，使沃爾巴克氏體技術(shù)可在全球用于登革熱控制。”