戰斗吧，轉基因蚊子

地球上對人類來說最致命的生物是什么？大白鯊、黑曼巴蛇還是澳洲箱型水母？

然而，如果以致死人數論，動物學家的答案是蚊子—這種貌不驚人而分布廣泛的昆蟲給人類帶來的不僅僅是噪音擾眠和痛癢難耐；以蚊子為媒介傳播的瘧疾、登革熱和黃熱病等疾病每年造成全球上百萬人喪生。

為蚊子接種瘧疾疫苗

瘧疾是一種由瘧原蟲引起的惡性傳染病，主要由雌蚊叮咬傳播，全世界大約一半人口都生活在瘧疾的威脅之中。根據世界衛生組織的報告，僅在2010年，全球就有兩億人感染，數十萬人喪命。盡管隨著醫療衛生條件的進步，死亡率在逐年下降，但在撒哈拉以南的非洲地區，每分鐘就有一名五歲以下的兒童因瘧疾而夭折。瘧疾疫苗的研制困難重重，至今仍然沒有一種高效而持久的疫苗問世。到目前為止，最便宜有效的防蚊方法居然還是古老的蚊帳。

在瘧疾疫苗的研究裹足不前的同時，近幾十年的轉基因技術倒是突飛猛進。自從1973年斯坦福大學的遺傳學家科恩（Stanley Cohen）第一次將抗生素基因插入大腸桿菌的質粒DNA，轉基因技術就開始被極盡所能地應用到各種生物體上，擾人的蚊子自然也在研究列表中。

如何改造蚊子的基因來控制疾病傳播？就瘧疾而言，無非是在蚊子的基因組上動點手腳，讓它們失去“媒介”能力，而且比普通蚊子更具遺傳優勢。理想情況下，一定數量的轉基因蚊子被放生，然后在一定時間內打敗乃至替代普通蚊子。它們雖然還會咬人，可是不會再傳播那些駭人的疾病了。

這種思路并不是想要消滅蚊子，而是充滿“蚊道主義”地為它們治病。不同種類的瘧原蟲是有宿主選擇性的，比如說，老鼠不會患上能夠感染人類的瘧疾，反之亦然。因此，如果把老鼠體內對人瘧疾免疫的基因“嫁接”到蚊子的基因組里面，那么蚊子就不會感染人瘧原蟲，也就不會在吸血時傳染給人類了。換句話說，這就相當于用基因技術給蚊子接種了人瘧疾疫苗。

激活蚊子對瘧原蟲免疫的基因并不困難，因為它們的基因組中存在許多這樣的位點；問題在于，如同溫室中培育的花朵，在實驗室中培育的轉基因蚊子也常常不容易適應環境，一旦放飛到野外與普通蚊子自由競爭，它們就只有自生自滅的份兒。雖然有研究表明，由于抗瘧蚊子體內不會有瘧原蟲寄生，它們的壽命會比普通蚊子稍長，能產下更多的后代，但是，抗瘧蚊子不但需要在瘧原蟲環境下比普通蚊子適應性更強，在非瘧原蟲環境下也應如此—否則，瘧疾終結之時，也是疫苗失效之日，之后瘧疾就可以輕松殺個回馬槍了。

入選《科學》雜志2012年度科學進展的一項新技術也許能為轉基因抗瘧蚊子的研究帶來新的轉機。“TALENs”也即“類轉錄激活因子效應物核酸酶”技術能夠選擇性切斷特定DNA序列，從而準確地破壞或改變某一基因位點，因此也被形象地比喻為“基因組巡航導彈”。今年3月，弗吉尼亞理工大學的兩位科學家已經成功利用TALENs精確地操控了蚊子眼睛的顏色，這也意味著，轉基因抗瘧蚊子也許會在不久的將來表現得更加優秀。

基因絕育術

登革熱不如瘧疾傳播那樣廣泛，卻也足夠令人聞風喪膽。這種疾病通過伊蚊傳播，尚無特效藥和疫苗，2010年全球有210萬人感染，上萬人死亡，東南亞和美洲中部的疫情都不容小覷。

利用轉基因蚊子預防登革熱，事實上是“不育昆蟲技術”（SIT）的延伸。這一技術把經過輻射或化學處理后具有生育缺陷的雄性昆蟲釋放到環境中，與正常雌性昆蟲交配，產下不能存活或者沒有生育能力的后代。SIT技術已經被有效應用于消滅蠅類農業害蟲，研究抗登革熱蚊子的靈感正是來源于此。相比瘧疾，登革熱幾乎只通過埃及伊蚊和白紋伊蚊傳播，轉基因的針對性更強，效果也更好。

2010年，加州大學歐文分校的安東尼·詹姆士教授（Anthony A. James）的研究小組取得了一個突破。他們找到了雄蚊體內控制翅膀肌肉組織發育的基因，并將其重組。經過基因改造的雄蚊和普通雌蚊交配后產下的雌性后代沒有翅膀，無法覓食和交配，生下不久即死亡；雄性后代則不受影響，并且可攜帶相同基因繼續繁殖。由于雄蚊一般不吸人血，因此不會傳染疾病。研究人員認為，當這種轉基因蚊子被投放到野外后，數量會很快超過野生蚊子，具有飛行能力的雌蚊將在6至9個月內滅亡。

而英國牛津昆蟲技術公司（Oxitec）則率先將轉基因蚊子的工廠化培育和野外放飛試驗變為了現實。Oxitec公司培育的埃及伊蚊帶有基因缺陷，只有在四環素環境中飼養才能夠成年并繁育。人工分離出的公蚊放飛到野外后與普通雌蚊交配，繼承了基因缺陷的后代卻無法在缺乏四環素的環境中生存。在2010年進行的開曼群島試驗中，300萬只帶有基因缺陷的雄性埃及伊蚊被放飛到面積約為16公頃的自然環境中。23周之后，和未經干擾的空白對照區相比，試驗區內的蚊子數目降低到了之前的五分之一。這一成果已被發表在2012年的《自然·生物科技》雜志上。

野外放飛的爭議

在科學發展帶來的風險之中，對生態環境的影響一直是難以評估的。半個世紀之前的大規模滅蚊行動中，人類已經吃夠了DDT之類有機氯農藥的苦頭。手持化學武器的人類洋洋得意地以為自己“戰無不勝”，化學家穆勒以DDT的昆蟲毒理研究獲得了1948年諾貝爾獎，連世界衛生組織也樂觀地認為瘧疾的滅絕指日可待。然而之后發生的事情卻像是大自然的冷嘲熱諷：生態災難和蚊子抗藥性的提高導致DDT在1980年代被全球性禁用。最終這場化學戰以蚊子卷土重來、瘧疾防控被重新提上日程而結束。

即使是最原始的防蚊方法—蚊帳，也可能會對生態環境造成影響。在肯尼亞和坦桑尼亞等非洲國家，科學家們發現，蚊子們為了適應蚊帳的使用而進化出了新的作息時間，并擴大了活動范圍：既然無法在夜里對室內的人們進行攻擊，它們就更多地在白天以及室外攻擊人類。

在“轉基因”屢屢被推上風口浪尖的今天，Oxitec公司自然也未能逃脫野外放飛試驗帶來的爭議。2010年以來，Oxitec已經在馬來西亞、開曼群島和巴西進行了數次中小規模的試驗。英國的非營利組織“基因監察”（GeneWatch UK）聲稱，放飛試驗之前并未進行完善的環境評估：比如，部分依賴四環素生存的轉基因公蚊可能依靠環境中微量的四環素而長期生存繁衍，導致不可控的變異；放飛的蚊子中混有的極少量雌蚊叮咬人類時，也有可能將轉基因物質注入人體血液，帶來未知的影響；蚊子的數量波動還可能引發食物鏈異常。

此外，還有政治和道德方面的指責：巴西政府對該項試驗的許可更多的是基于蚊子培育工廠的商業價值考慮；Oxitec公司有利用部分國家的法規漏洞之嫌；甚至，試驗當地居民竟然對此毫不知情，他們事后才得知自己的居住地被當作了轉基因蚊子的試驗場。

對此，倫敦衛生和熱帶醫學學院講師、昆蟲學家詹姆士·洛根博士（James Logan）評論說：“這種研究理論上會對抵抗瘧疾產生巨大影響。但最關鍵的問題是，將轉基因蚊子放到野外后究竟會發生什么？只有弄清楚這些，我們才會知道這種防控方法能否最終投入應用。”另一位昆蟲權威也評論道：“蚊子的生態壁龕到底是怎樣的？我們甚至對蚊子在生態系統中的地位并沒有十分詳盡的了解，因為我們一直在試圖殺滅它們，而不是觀察它們。”

目前，Oxitec在佛羅里達州基韋斯特島（Key West， Florida）的試驗仍在等待美國食品藥物管理局（FDA）的環境風險評價。一旦獲批，這將是在美國境內首次進行的轉基因動物釋放試驗。

登革熱在美國一度絕跡，而2009和2010年它又卷土重來，在佛羅里達群島造成93例發病。今年是熱帶風暴“Debby”退去后的第一年，隨著蟲卵的孵化和氣溫的升高，這一地區登革熱爆發的危險指數又在急劇上升。Oxitec公司稱，埃及伊蚊并非基韋斯特的原生物種，因此降低其種群數量并不會帶來生態影響。雖然佛州當局對放飛試驗并無異議，但來自民間的請愿和抗議聲始終不斷，這也為轉基因蚊子的前景蒙上了一層陰影。