呂方銳

把沒有生育能力的雄性蚊子釋放到野外，從而減少蚊子的數(shù)量，阻止登革熱等疾病通過蚊子傳播。這個設(shè)想，中山大學奚志勇團隊實現(xiàn)了。

奚志勇團隊將自然界中獲得的一種共生菌沃爾巴克氏體，注射到白紋伊蚊的胚胎中，攜帶這種共生菌的雌蚊、雄蚊交配，繁育出沃爾巴克氏體攜帶者，如果攜帶者是雄性蚊子，它與野生雌蚊交配后，野生雌蚊產(chǎn)的卵不會孵化。由于雌蚊一生只交配一次，一旦與絕育雄蚊交配后，雌蚊就無法產(chǎn)生后代了。

培育“絕育蚊子”是為了控制登革熱。在登革熱高發(fā)的廣東地區(qū)，疫情主要傳播媒介是白紋伊蚊。

奚志勇是中山大學-密歇根州立大學熱帶病蟲媒控制聯(lián)合研究中心主任，他的雄心是建生產(chǎn)絕育雄蚊的工廠。他帶領(lǐng)的團隊已在廣州建成了一個“蚊子工廠”，下一個“蚊子工廠”將建在巴西，以控制肆虐南美的寨卡病毒傳播。

如何絕育

一年前，在廣州市南沙區(qū)黃閣鎮(zhèn)沙仔島試驗點，奚志勇掀開了白色的紗網(wǎng)蓋子，第一桶“絕育雄蚊”飛散出去。當天他們在島上釋放了50萬只蚊子。

蚊子“絕育”，靠的是沃爾巴克氏體感染精巢和卵巢。只有雄蚊和雌蚊都攜帶同類沃爾巴克氏體時，才會產(chǎn)生攜帶沃爾巴克氏體的后代。沃爾巴克氏體能引發(fā)同種蚊子交配不親和的現(xiàn)象，使蚊卵不能孵化。這種特點會由雌性遺傳給下一代（垂直傳播），因為沃爾巴克氏體只存在于成熟卵子中，靠母代傳染給后代，成蚊之間不會互相傳染。

此前，該團隊對沙仔島白紋伊蚊種群密度和蚊卵孵化率進行了持續(xù)一年的調(diào)查和統(tǒng)計。沙仔島對蚊子來說是一個天然的封閉環(huán)境，因為白紋伊蚊最長飛行距離不過百米。小島除了船舶外，與外界唯一的連接是一座超過300米的橋，小島受外界蚊蟲的干擾比較小。

奚志勇團隊在島上分了二三十個區(qū)，每個區(qū)又分多個投放點。由于釋放的雄蚊在野外最多存活兩周，他們的思路是持續(xù)釋放雄蚊，直至試驗點野生白紋伊蚊數(shù)量下降90%。團隊堅持每周三次的釋放頻率，每次放出7萬-10萬只。

截至2016年2月25日，團隊在廣州沙仔島總共釋放了約650萬只絕育雄蚊，幾乎清除了試點內(nèi)所有的野生蚊子幼蟲，97%的野生成蟲也被消滅了。

在試驗中，雄蚊蛹孵化后作為“絕育蚊子”釋放，降低野生蚊子的數(shù)量；雌蚊被用來繼續(xù)繁育下一代。一位該研究團隊工作人員告訴《財經(jīng)》記者，雌雄蚊子的蛹大小不一，利用這一點，雌雄分離器就可以將雌雄蚊子分開。

除了登革熱，伊蚊也是寨卡病毒的主要傳播媒介。上述團隊工作人員稱，目前該團隊也在做沃爾巴克氏體抗寨卡病毒能力的測試。奚志勇曾向媒體表示，要在巴西建立“蚊子工廠”，預(yù)計很快會開始實施。寨卡疫情正在中南美洲迅速蔓延，包括即將舉辦夏季奧運會的巴西。

沃爾巴克氏體會增強蚊子對人類病原體的抵抗力?！吨袊鴩承l(wèi)生檢疫雜志》的一篇論文顯示，沃爾巴克氏體可以減輕，甚至清除人類病原體在蚊子中的感染，抑制登革熱病毒、黃病毒、瘧原蟲等病原體在蚊子中的生長。

這是因為沃爾巴克氏體可以增強蚊子的天然免疫，且在蚊子體內(nèi)建立了一個能對廣泛病原體具有抗性的生理環(huán)境。而沒有蚊子攜帶病原體，以蚊子作為傳播媒介的疫情就無法傳播。

安全隱患

該團隊計劃，后期等野生蚊子數(shù)量大幅下降后，會釋放少量攜帶沃爾巴克氏體的雌蚊，使攜帶病原體的野生蚊子種群被有抗性的培育蚊子種群所替換。和自然界中的雌蚊一樣，試驗室培育的雌蚊也是吸血的，如果向自然環(huán)境釋放這種雌蚊，就不得不考慮沃爾巴克氏體對人身健康的威脅。另外，人工改造野生蚊種群也會對生態(tài)平衡有一定影響。

四川大學農(nóng)業(yè)醫(yī)學院研究人員劉梅等的研究顯示，絲蟲體內(nèi)的沃爾巴克氏體會作為抗原引起人體的免疫反應(yīng)。沃爾巴克氏體存在于盤尾絲蟲、淋巴絲蟲等人體寄生蟲當中，前者會引發(fā)河盲癥，后者則是象皮病的病原體。近年發(fā)現(xiàn)，感染絲蟲的患者體內(nèi)，死亡絲蟲會釋放沃爾巴克氏體，引發(fā)人體的先天性免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生發(fā)炎和相關(guān)病變。

不過，上述團隊工作人員表示，“澳大利亞很早就釋放這種絕育蚊子，對于安全性的研究也很多，并沒有發(fā)現(xiàn)對人身健康造成不利影響。沃爾巴克氏體不能感染哺乳動物，無法在人體內(nèi)存活?！?/p>

一位同領(lǐng)域研究人員對《財經(jīng)》記者分析，沃爾巴克氏體不是人類病原體，從研究傳染病和媒介的角度，不會去考慮沃爾巴克氏體對人的致病性。

在耶魯大學公共衛(wèi)生學院從事相關(guān)研究的邴孝利博士指出，自然界中有很多細菌是對人類無害的。人類在很早之前就已經(jīng)與沃爾巴克氏體存在接觸，許多常見的昆蟲體內(nèi)都含有沃爾巴克氏體，如蜜蜂、蝴蝶、果蠅。許多蚊子（如淡色庫蚊、騷擾庫蚊和白紋伊蚊等）也天然攜帶它。沃爾巴克氏體已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)鑒定近100年，至今科學研究沒有發(fā)現(xiàn)它可以引起人類損傷的報告。

除了對人體健康的顧慮，新技術(shù)可能帶來的環(huán)境威脅，同樣不容忽視。

自然界剛生長出來的蚊子雌雄比率是1∶1，交配是隨機的?！叭绾伪ＷC外面的雌蚊子盡可能與我們培育出來的雄蚊子交配，而不是與野外的雄蚊子交配，技術(shù)上很困難。”奚志勇接受《人民日報》記者采訪時稱，經(jīng)過一系列計算后結(jié)論是，投放到野外的“絕育雄蚊”與野生雄蚊的數(shù)量比要達到5∶1，才能保證其優(yōu)先交配權(quán)。

2015年6月之前，通過安放在沙仔島上的100多個監(jiān)測器，奚志勇團隊監(jiān)測到試驗點野生蚊數(shù)量減少了75%。但進入6月，兩場大雨使得野外蚊子數(shù)量暴漲。為了使“絕育雄蚊”在數(shù)量上絕對性壓倒野生雄蚊，從而使其獲得更大概率與雌蚊交配，2015年7月，團隊啟用了面積超過3500平方米共4個車間的“蚊子工廠”，當時每個車間的設(shè)計生產(chǎn)能力是每周500萬只。

奚志勇曾表示，希望未來2年-3年將該技術(shù)逐步推廣應(yīng)用，5年-10年達到每周25億雄蚊產(chǎn)量，基本清除中國南部重要人類居住區(qū)的傳病伊蚊。

即便目前的科學文獻，還沒有發(fā)現(xiàn)釋放這種蚊子對人類及環(huán)境造成不良影響，但這樣釋放大量培育蚊子的計劃，引起一些學者擔憂生態(tài)平衡。

3月18日，國際著名期刊《科學》（Science）刊登了一篇《沃爾巴克氏體蚊的控制風險》的文章，文章引用了相關(guān)研究，表達了對沃爾巴克氏體向其他物種傳播的擔憂，認為攜帶沃爾巴克氏體的蚊子對生態(tài)環(huán)境的影響存在不確定性，建議在大規(guī)模推廣該技術(shù)前應(yīng)對環(huán)境安全性進行審慎評估。但該文章本身沒有提供相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。

這篇文章的擔憂不無道理，因為沃爾巴克氏體在其他昆蟲身上出現(xiàn)了相互傳播（水平傳播）的情況。西南大學植物保護學院研究人員董鵬等的研究顯示，沃爾巴克氏體可以在赤眼蜂個體間互相傳播，也可以在寄生蜂和擬果蠅間實現(xiàn)跨種傳播。

引發(fā)擔憂的另一個原因是，為了使自身能更廣泛傳播，沃爾巴克氏體進化出了影響宿主性別的能力，可能會導(dǎo)致物種性別失衡。其對性別的影響，主要是提高雌性后代出生率，因為被感染的雌性能把沃爾巴克氏體傳染給后代。

華盛頓州立大學的一項研究稱，赤眼蜂在感染沃爾巴克氏體情形下，無需雄性也能生殖后代，在這個物種中，雄性非常罕見，可能已經(jīng)被同一菌株的沃爾巴克氏體殺死。雖然沃爾巴克氏體在白紋伊蚊體內(nèi)沒有表現(xiàn)出影響性別的性狀，但如果其傳染給其他物種，則可能會導(dǎo)致該物種性別失衡。

從事昆蟲生態(tài)學研究的浙江大學教授劉樹生則認同，沃爾巴克氏體通過蚊子向環(huán)境中其他生物包括蚊子捕食天敵傳播的可能性極低；其離開活體無法生存，在環(huán)境中殘留的可能性極低。試驗中沃爾巴克氏體蚊子所產(chǎn)生的生物安全風險幾乎可以忽略。

邴孝利告訴《財經(jīng)》記者，該技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的不利影響與潛在風險比其他已經(jīng)在用的方法（如化學殺蟲劑）要環(huán)保，安全很多。作為自然界的一員，沃爾巴克氏體不存在人工合成的物品（如化工農(nóng)藥、塑料、橡膠等）所具有的降解周期長等的弊端。而且，蚊子體內(nèi)的沃爾巴克氏體對其他種類生物的生存沒有直接影響。由于不同種類生物間存在的生殖隔離，蚊子無法與其他生物通過交配產(chǎn)生后代來傳播沃爾巴克氏體。

已有研究顯示，沃爾巴克氏體從感染的蚊蟲散布到環(huán)境中的可能性極低。捕食感染沃爾巴克氏體的蚊幼蟲的孔雀魚不會因此被感染。蚊蟲天敵（如蜘蛛）因捕食蚊蟲而被沃爾巴克氏體感染的可能性極低。

當然，也有別的技術(shù)手段。有消息稱，巴西一非營利性抗蟲害組織考慮在一周內(nèi)培育出1200萬只雄性蚊子，這些蚊子經(jīng)過射線照射而喪失繁殖能力。

即便贊賞“絕育蚊子”的研究工作，邴孝利也承認該技術(shù)的潛在風險。因為自然界的生態(tài)是動態(tài)的，一種蚊子被消除后，其在生物圈中的生態(tài)位會被其他生物取代，產(chǎn)生新的生態(tài)平衡。

白紋伊蚊被消除后，是否會有其他蚊子（或生物）取代其原有的生態(tài)位而繼續(xù)傳播疾病，危害人類，是不得而知的，需要科學家持續(xù)關(guān)注。

另外，白紋伊蚊被消除后其生態(tài)位出現(xiàn)空缺對應(yīng)的食物鏈會出現(xiàn)影響，比如白紋伊蚊的捕食者需要取食其他生物來適應(yīng)這種變化。

鑒于蚊子傳播疾病所導(dǎo)致的嚴重后果，科學家基本認同消滅白紋伊蚊帶來的好處要高于其環(huán)境影響。3月18日，世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布了一份關(guān)于控制寨卡病毒蚊媒傳播的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，其中認可了運用沃爾巴克氏體蚊子降低蚊子數(shù)量的技術(shù)。對于寨卡病毒，還沒有相關(guān)治療方案和疫苗，減少蚊子數(shù)量來抑制其傳播非常關(guān)鍵。

奚志勇團隊于2013年12月獲得由農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的釋放沃爾巴克氏體白紋伊蚊田間試驗許可證，該許可有效期至2016年12月20日。此前美國、澳大利亞、越南已經(jīng)獲得攜帶沃爾巴克氏體蚊田間試驗許可。