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    文摘报 2024年05月29日 星期三

    以蚊攻蚊

    《 文摘报 》( 2024年05月29日   08 版)

        中山大学医学院副教授张东京在校园内放置成蚊诱捕器。

        蚊子!全都是蚊子!装在一个个蚊笼里,扑腾着翅膀使劲飞。走进中山大学在广东东莞建立的某栋实验楼,这里是蚊子的“天堂”。

        “整个实验室占地约1000平方米,每周最多可生产400万只绝育雄蚊,当前每周雄蚊产量为50万只。”中山大学中山医学院病原生物学与生物安全学系副教授张东京告诉记者,“蚊子工厂”是中国少有的大规模饲养蚊子的实验室,生产的蚊子大多会释放到野外,少数蚊子用于交配孵出下一代蚊子。

        实验室外挂的招牌“国家原子能机构核技术(昆虫不育)研发中心”,突出了“蚊子工厂”的核心任务:让蚊子不育。

        张东京解释,释放的蚊子都是雄蚊,在出厂前,要接受比人的胸透检查高3000倍的射线辐照。此后,绝育的射线雄蚊与野外雌蚊交配,产生的蚊卵无法孵化成幼虫,“这个技术相当于杀卵剂,用来控制野外蚊子的种群数量”。

        “我们的研究目标,是通过控制传播登革热的蚊子数量,降低蚊虫叮咬率,进而减少疾病发生。”张东京介绍建立“蚊子工厂”的初衷。

        最新绝育技术包括通过蚊子基因编辑实现控蚊目标

        从“蚊子工厂”的第一间实验室走到最后一间,就像在穿越蚊子的一生:第一间是蚊卵室,约13万个蚊卵才称得了一克重,密密麻麻的小黑点放在试管里,在同一时间孵化成像“黄色小米”一样的幼虫。

        幼虫在特定的培养皿里扎堆生长,慢慢长成“黑色的逗号”,再变成蚊蛹。这就到了“蚊子工厂”最关键的步骤:雌雄分离。“只有雄蚊才要接受射线辐照、释放。”张东京说,利用雌蛹比雄蛹的体积约大20%的特点,实验人员设计了一个类似于水库和闸口的装置,把一批蛹倒入不断冲刷水流的装置里,闸口的尺度恰好足够雄蛹通过,于是,体积小的雄蛹会顺着水流和雌蛹分离。经过反复验证,目前的雌雄分离准确率可达99.9%。

        每一个步骤都要精准,保证同一批生产的蚊子发育速度和大小不能有明显误差。离开实验室时,张东京熟练地拿起电蚊拍,干净利落地处理掉缠绕在他身边的蚊子。

        进入辐照间之前,还要保证活蹦乱跳的雄蚊进入“昏睡”状态。蚊子被送入冷库里,冻晕的蚊子就像茶叶罐里剩余的茶叶碎,安安静静趴在透明器皿里,被送入X射线仪器。经过射线辐照的雄蚊绝育率达到99.3%。

        在出厂前,绝育的雄蚊还要经过质量控制一关。在野外,绝育雄蚊的竞争交配能力很重要——雌性蚊子一生只与一只雄蚊交配产卵,绝育雄蚊必须和野外雄蚊竞争,获得雌蚊唯一的交配权。

        何少斌是“蚊子工厂”质量控制主管。他会通过各种测试观察绝育雄蚊的“雄风”:把绝育雄蚊、野外雄蚊和雌蚊放在一个笼子里,观察后代的蚊卵孵化率来计算绝育雄蚊的竞争交配力指数,如果指数大于或等于1,说明绝育雄蚊质量高。

        他还把绝育雄蚊放在圆柱形的装置里,一头有风扇在吹风,测试蚊子能不能逆着风的阻力,在规定时间内飞出装置,以观察绝育雄蚊的飞行能力。

        通过质控的绝育雄蚊,要再次放进冰箱里冻晕,坐上货车,一路颠簸从东莞来到广州,准备在中山大学北校区释放。那是复杂的城市区域:校园内有草坪、操场、教学楼和来来往往的师生,附近毗邻繁华的东山口旅游点、数个医院、核心道路。

        在研究用射线辐射绝育雄蚊之前,中山大学中山医学院教授郑小英还研究过将沃尔巴克氏体(一种共生菌——记者注)条件绝育的雄蚊控制伊蚊。从其他昆虫采集的沃尔巴克氏体注射入伊蚊体内,与野生的雌蚊交配后产生的卵不能发育。

        郑小英解释,接受了核辐射的绝育雄蚊飞行能力和竞争交配的能力相对较差,寿命也较短,但是母株生产较简单;用沃尔巴克氏绝育的雄蚊的活力基本不受影响,比较健康强壮,在野外交配能力更强,但对胚胎显微注射技术要求高,建立沃尔巴克氏体与蚊稳定共生相对困难。

        “两种技术各有千秋,都是通过释放绝育雄蚊达到控制目标种群的目的。”她说。

        还有新技术正在研发阶段。中山大学中山医学院教授吕志跃介绍,在国际上,最新绝育技术包括通过蚊子基因编辑实现控蚊目标。他所在的学系刚从美国引进了一位研究这种技术的人才,对方期待依托中山大学“蚊子工厂”这一研发平台,早日孵育出更多蚊媒防控成果。

        新技术只是一种补充,更有效的控蚊措施要依赖环境改造

        只有在高雄雌比的释放区能看到这样的场景:不管雌蚊准备干什么,身边总是围绕着许多只雄蚊,准备争夺交配权。雌蚊准备觅食时,有一群雄蚊在旁骚扰;雌蚊准备叮咬人类,又有一群雄蚊挡着。已经交配过的雌蚊,不堪其扰,直接用腿蹬掉企图环抱它的雄蚊。

        张东京解释,在释放区,雄雌比的比例远高于自然界的1∶1,当超过30∶1时,就有了雄蚊“性骚扰”雌蚊的现象。雄性骚扰会降低雌蚊的叮咬率和吸血成功率,甚至影响雌蚊觅食,使得野外雌蚊的寿命显著下降。

        2024年3月,这个研究发现发表在《Nature Communications》(《自然-通讯》)上。张东京介绍,这是释放绝育雄蚊诱导卵不孵化之外,带来的额外好处。根据他的统计,在中大释放绝育雄蚊一年后,蚊子种群下降40%,叮咬率下降80%,如今是第三年,控蚊效果维持稳定。

        但仍有许多未解决的问题等待研究:释放越多蚊子,成本越高,那么有没有其他方法可以提高技术效率?如今释放的都是“老弱病残”,如何提高绝育雄蚊在野外的表现?

        张东京希望把这个新技术推广到更多社区,但缺少专项经费。

        有些人担心,释放绝育雄蚊是昂贵的技术,难以大规模应用。郑小英建议,昆虫不育技术可以和传统的蚊媒控制技术结合起来,应用于无蚊村或无蚊社区的建设。应用时,可以先做消杀,降低蚊子密度,再释放少量绝育雄蚊维持效果,这样既可以获得好的蚊虫控制效果,又可以降低控蚊成本。

        “无蚊村或无蚊社区并不是完全无蚊,只是要把区域内蚊子密度降低到一般人感受不到叮咬,增加居住的舒适感,降低蚊媒基本传播的风险。无人居住的村子一般没必要投入这种技术。”她说。

        张东京说,许多人误以为,一放蚊子就马上有效果,但实际上,释放蚊子是长期过程,可能要10年后才能看到更明显的效果。

        大多时候,最经济的方法是物理防制。吕志跃说,非洲的蚊媒病高发,但在非洲,要建设造价不菲、需要高水平技术人员运行管理的“蚊子工厂”会存在许多困难,而便宜、涂有蚊子趋避剂的蚊帐能有效物理隔绝和趋避蚊子,且能快速地在居民中普及。

        “新技术只是一种补充,更有效的控蚊措施要依赖环境改造,如厕所革命、垃圾分类、下水道清理等。”张东京说。

        (《中国青年报》5.22 魏晞)

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