轉基因蚊子大戰登革熱病

【√】讓轉基因蚊子和野生蚊子競爭，來贏得這場昆蟲界“生存游戲”，這可能是預防瘧疾等傳染病的有效方法

吉特瓦迪·墨菲是個研究蚊子的科學家，她每天都要打開位于美國馬里蘭州銀泉市沃爾特里德陸軍研究所的一間悶熱掛鎖的屋子，來到一大群瘧蚊身邊。她把魚食磨碎，喂給成百萬計的孑孓，然后為眾多的 “蚊子孕婦” 送上昏迷的小鼠，以供其從腹部吸血——它們每個月要吸干 24 只這樣的嚙齒動物。墨菲研究蚊子已有 20 年，并致力于限制蚊子所攜寄生生物的擴散。就是這樣，墨菲表示，她還是寧愿把蚊子徹底從這世界上抹掉。

戰場轉移到了基因領域

這一觀點和者眾多。全世界每年約有 2.47 億人感染瘧疾，其中近百萬人因此喪命。蚊子還傳播黃熱病、登革熱、乙腦、裂谷熱、基孔肯雅病毒和西尼羅河病毒，造成了更為巨大的醫療和財政負擔。再有就是蟲災：它們形成的蚊群密密麻麻，甚至可以讓阿拉斯加的馴鹿群窒息。

目前，已命名的蚊子超過 3500 種，其中只有一兩百種會叮咬人類或者在你旁邊嗡嗡亂飛。它們在幾乎每一片大陸的每一種生境里繁衍生息，并在多種生態系統中扮演重要角色。當然，說“咬”并不太算恰當，它只會“叮”——將針尖樣的口器刺入皮膚。由于淺表皮膚里的血管分布量只有5%，蚊子吸食血液時必須將針尖樣的口器刺入皮膚，而且是反復刺入，直到最后刺入毛細血管。為方便吸食血液，蚊子會分泌一種抗凝劑防止血液凝固。毫無疑問，這種抗凝劑屬于外源性物質，身體的免疫系統立馬感知到外敵入侵，隨即作出的反應便是——啟動保護機制消滅它。

作為瘧疾、登革熱、黃熱病等疾病的載體，蚊子可以說是地球上的頭號致命生物，每年都有成百萬的人因它而亡。而隨著全球變暖，蚊子們也開始擴張自己的地盤了，它們帶著各種疾病四處為虐，在過去五年中，數千例登革熱（熱帶病例）出現在了美國。

當地官員原本以為登革熱在美國已經絕跡，直到2009年至2010年間，佛羅里達礁島群又出現93個病例才又引起當地重視。登革熱是一種病毒引起的疾病，目前還沒有預防疫苗。登革熱的癥狀與流感類似，但比流感要嚴重。患登革熱的人，其關節會疼得很厲害，因而人們又把登革熱戲稱為“斷骨熱”。雖然登革熱并不致命，但患者很容易再染上登革出血熱，而登革出血熱卻是一種致命疾病。佛羅里達礁島群經濟基本依賴旅游業，因此爆發致命流行病將產生災難性后果。

最近，當地的蚊蟲控制專家計劃釋放數十萬只經過基因改造的“生化蚊子”，以阻止登革熱在當地的傳播。讓轉基因蚊子和野生蚊子競爭，來贏得這場昆蟲界“生存游戲”，這可能是預防瘧疾等傳染病的有效方法。然而，人們對將轉基因蚊子釋放到自然環境中去顯然心存疑慮，因為它們可能帶來廣泛的生態后果。

抗登革熱蚊子什么樣

2012年10月30日，《自然·生物技術》雜志刊登了一項新的研究成果：轉基因蚊子將一種“致死基因”遺傳到它們的后代身上，這種基因就能夠使后代的蚊子在到達成年之前“自取滅亡”。這一結果連同其他研究工作，可能預示著一個時代的到來：人類通過“制造”轉基因昆蟲，來控制農業病蟲害和蟲媒性傳染病。

然而，就像轉基因作物所引起的公眾反應一樣，這些計劃可能激起類似的反彈。被批評者點名的英國牛津技術公司所研制的“抗登革熱蚊子”，在沒有足夠的評估和咨詢的前提下，就被放入實地試驗，而這些試驗通常是在那些管理薄弱的國家進行的。

《自然·生物技術》雜志在線討論了轉基因蚊子的首次釋放試驗：2009年發生在加勒比開曼群島的試驗確實讓國際科學界感到吃驚，而牛津技術公司隨后又在馬來西亞和巴西釋放了這種轉基因蚊子。該公司首席科學家盧克·阿爾菲說，他們在試驗前已經將審查程序交由當地政府部門辦理了。

牛津技術公司研制的轉基因蚊子是為了控制登革熱的流行，但反對者擔心，轉基因蚊子釋放到野外是在沒有完成足夠測試的情況下獲得批準的。

該公司首席科學家阿爾菲博士表示，他們只是發展了一種成功運用了幾十年的技術，這種技術的原理是：在野外釋放成百萬的不育昆蟲，使其與野生種交配，從而不能產生后代。利用這種辦法，可以抑制甚至根除害蟲。比如，用不育的地中海果蠅可以在全世界范圍內保護水果和蔬菜作物。但是，這一技術還沒有成功地用于蚊子，部分原因是通常采用輻射的方法來導致昆蟲不育，但這會傷害昆蟲自身，使其弱化，這意味著經過處理的不育蚊子很難與野生蚊子競爭，因而無法完成交配。

以“毒”攻“毒”

埃及伊蚊是登革熱病毒的主要傳播者。牛津技術公司已經研制出轉基因埃及伊蚊，如果不使用四環素對這種蚊子進行保護，這種攜帶致死基因的轉基因蚊子就會死掉。在實驗室中，由于使用了含有四環素的特殊食物，轉基因蚊子得以繼續繁衍增殖數代，然后科學家將雄蚊釋放到沒有四環素的野外，它們足以活到可以交配的階段，但是其后代會在成年之前死去。這樣，整個種群的數量就會逐漸減少。

牛津技術公司發表的研究，考慮了實驗室培養的轉基因蚊子在野外的交配成功率。2009年，在一個月內，他們在開曼群島一個25英畝的區域內，大約投放了19000只轉基因蚊子。根據從捕蟲網上采集的數據，轉基因雄蚊在實驗區雄蚊總群落中占16%，在大約10%的幼蟲中發現了致死基因。這些數據表明，轉基因雄蚊有半數成功地與野生蚊子交配，這一比例足以抑制蚊子的種群。該公司已表示，他們2010年在開曼群島所做的更大規模的試驗中，在三個月中減低了80%的目標蚊子種群數量。

阿爾菲博士指出，這一技術是安全的，因為叮人和傳播疾病的是雌蚊，而釋放的是雄蚊，應該對環境影響不大。他說：“這一技術針對的是人們試圖除掉的特定生物。”

但是也有專家稱，牛津技術公司的技術也并非萬無一失。美國夏威夷農業局的昆蟲學家托德·雪莉在《自然·生物技術》的評論文章中指出，在一次測試中，實驗室中轉基因雄蚊和野生雌蚊的雜交后代，能活到成蟲階段的比例只有3.5%。此外，揀選蚊子的雌雄性別是靠人手工完成的，這會導致0.5%的釋放蚊子為雌性，而傳播疾病的正是雌性蚊子，因此，如果釋放的幾百萬蚊子中，就算僅有很少比例的雌蚊，也可能導致疾病傳播的增多。

牛津技術公司與加州大學歐文分校的分子生物學家安東尼·詹姆斯稱，他們已經研究出一種解決方案，采用轉基因的辦法來產生不會飛的雌蚊，這種“地面雌蚊”不能交配，也不會叮人，這樣一來，在釋放之前將雄蚊從雌蚊子中揀選出來將會變得非常容易。

由世界衛生組織召集的專家正在籌備如何進行轉基因昆蟲實地試驗管理的指南。支持者希望野外試驗將不會面臨和轉基因作物同樣的反對聲。

總之，抗登革熱的轉基因蚊子已經被釋放到野外了。盡管佛羅里達州蚊蟲防控中心官員稱，只有雌蚊子才會叮人，因而轉基因物質不會傳播到人體內，但仍有不少居民擔心，釋放轉基因蚊子可能產生損害生態系統等意外后果。日前，一份由11萬多人簽名的請愿書在網上流傳，希望能夠抵制轉基因蚊子投放試驗。

人們對將成千上萬的轉基因動物釋放到自然環境顯然心存疑慮，因為它們可能會帶來廣泛的生態后果。轉基因昆蟲所攜帶的致死基因有可能以某種方式轉移到其他對環境很重要的昆蟲上——比如那些參與授粉的昆蟲。此外，有了變異基因，蚊子種群可能會增長到人類難以承受的數量水平。或者另一種可能是，瘧原蟲或登革熱病毒最終會適應轉基因的新寄主，從而讓疾病的傳播繼續存在下去。