與最危險(xiǎn)的動物同行的人

徐仁

伊馮·林頓在向英國威廉王子展示如何提取蚊子DNA

如果問你，世界上最危險(xiǎn)的動物是什么？你一定首先想到的是豺狼虎豹之類的生物，但其實(shí)最危險(xiǎn)的動物就活躍在我們的周圍，它們就是蚊子。曾有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，全世界每年因蚊子叮咬而死亡的人數(shù)高達(dá)72.5萬，遠(yuǎn)多于排名第二的死因?yàn)槎旧咭?萬人和第三的狗咬死的2.5萬人，更不必提大草原中幾乎接觸不到人類的虎豹了。

為了解決人類身邊的這個大麻煩，一些科學(xué)家們挺身而出，其中就包括美國的昆蟲學(xué)家——伊馮·林頓。

生命條碼計(jì)劃

伊馮·林頓在中東地區(qū)長大，在她的記憶中，童年仿佛被昆蟲占領(lǐng)了，視線所及滿是各種長相怪異的昆蟲以及被蚊蟲叮咬后染上重病甚至死亡的人們。從那時起，伊馮就下定了決心，她要好好研究昆蟲，搞清楚這些昆蟲是如何讓人們?nèi)静〉模瑴p少死亡悲劇的發(fā)生。在夢想的激勵下，伊馮努力學(xué)習(xí)，最終獲得了英國阿伯丁大學(xué)的動物學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任美國自然歷史博物館蚊子收藏館的館長，可謂是世界上最了解蚊子的人了。

多年以來，生物分類學(xué)家一直在尋找能夠迅速區(qū)分不同物種的方法。傳統(tǒng)的分類方法主要是鑒別物種外觀或者解剖特征，這種方法既費(fèi)時費(fèi)力，又可能出現(xiàn)錯誤。如果物種能像商品一樣擁有一個表明自己身份的專屬“條形碼”，那么物種分類和鑒定工作將更簡單和準(zhǔn)確。根據(jù)這個思路，2003年，加拿大的生物學(xué)家保羅·赫伯特提出了物種的“DNA條碼”的概念。他提議，將物種線粒體中的一種名叫COI的基因作為給生物分類的專屬條碼，因?yàn)檫@個基因序列較短且在每個生物種類中獨(dú)一無二，很適合用于識別物種類別。

以此為標(biāo)志，全球的生物分類學(xué)家組建了“生命條形碼聯(lián)盟”，正式將COI基因作為物種分類的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，而伊馮正是其中的“蚊子條碼計(jì)劃”的領(lǐng)導(dǎo)者。該計(jì)劃打算測定全世界3000多種已知蚊子中的80%。迄今為止，已經(jīng)有超過250種蚊子的DNA條碼被測定了出來。

做最了解蚊子的人

為了進(jìn)行測定，伊馮走遍了世界各地，目前她已在全球30多個國家或地區(qū)進(jìn)行了野外采集，包括傳染病大流行的非洲國家。引發(fā)大流行病的蚊子種類是首要的測定目標(biāo)。每當(dāng)聽說哪里流行登革熱或瘧疾時，伊馮都會帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)前往當(dāng)?shù)夭杉米印Ｋ齻兺ǔ＿x擇上風(fēng)區(qū)，在清晨和傍晚進(jìn)行共6個小時的采集工作，用自己的身體作為誘餌，當(dāng)蚊子靠近人體放松警惕，準(zhǔn)備飽餐一頓時，用裝有化學(xué)藥品的瓶子麻醉并收集蚊子。

將收集到的蚊子們帶回實(shí)驗(yàn)室后，伊馮就會對它們進(jìn)行DNA測序。伊馮發(fā)現(xiàn)，用DNA條形碼對蚊子分類確實(shí)很有必要，因?yàn)橛行┓N類的蚊子外表看上去一模一樣，但在進(jìn)行測序后就發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)出現(xiàn)了多個變種，能攜帶的病毒類型也出現(xiàn)了不同。她在土耳其采集的按蚊就是一個例子，在采集到的185個標(biāo)本中，通過測序發(fā)現(xiàn)了13個按蚊亞種，其中四個是新發(fā)現(xiàn)的亞種，這些亞種身上攜帶著的西尼羅河病毒也發(fā)生了變異。

伊馮團(tuán)隊(duì)放飛的捕蚊氦氣球

就這樣，伊馮花了10年的時間，初步建立了蚊子DNA條碼庫，不僅將已發(fā)現(xiàn)物種的DNA數(shù)據(jù)錄入其中，并且還在不斷地發(fā)現(xiàn)新種。

讓民眾更懂蚊子

想要控制蚊子帶來的傳染病，僅有研究人員了解蚊子是不夠的，對普通民眾也要進(jìn)行科普教育，在這方面伊馮也花了不少功夫。

伊馮每次進(jìn)行戶外采集工作至少要采集到上百只蚊子，因?yàn)檫@些蚊子要分成兩部分，一部分測定它們的DNA條碼，完善蚊子DNA條碼庫，有利于與其他研究人員分享信息。剩下的蚊子將被制成標(biāo)本，通過頭部、胸部等形態(tài)特征進(jìn)行分類，放在博物館中向公眾展示。在伊馮及其同事的努力下，現(xiàn)在美國的蚊子館中已有約190萬個蚊子標(biāo)本了。她們還建立了一個蚊子檢索網(wǎng)，民眾可以在網(wǎng)上看到各類蚊子用于分類的典型部位的高清照片，然后判斷蚊子的種類以及了解它可能攜帶的病菌。

伊馮還常在蚊子館中開展一些面向公眾的科普講座，給人們講一些實(shí)驗(yàn)中的趣事，比如最近她們在撒哈拉沙漠中放飛了許多個氣球，發(fā)現(xiàn)撒哈拉沙漠竟然是蚊子的一個“越冬區(qū)”。伊馮放飛的氣球上帶有許多個捕蚊網(wǎng)，捉到了許多攜帶瘧原蟲的蚊子。經(jīng)過DNA鑒定，伊馮發(fā)現(xiàn)這些蚊子與在非洲各國發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致瘧疾的蚊子同源。

原來，蚊子們喜歡高溫，冬天的時候它們的活力下降，都在撒哈拉沙漠“貓冬”。到了夏天，天氣變熱，這些蚊子就會飛越沙漠，進(jìn)入非洲各地，開始吸血，然后回到沙漠中繁殖。世衛(wèi)組織每年都在非洲各國組織大型的滅蚊活動，但仍未能根除瘧疾等疾病，正是因?yàn)樗麄儧]有“掃蕩”蚊子大本營。

通過完善蚊子的DNA條碼庫和形態(tài)特征數(shù)據(jù)庫，無論是研究人員還是普通民眾，都可以進(jìn)一步了解蚊子，這樣人們就可以更有針對性地殺滅傳播疾病的蚊子，對控制由蚊子傳播的疾病，例如瘧疾、西尼羅河病毒病和登革熱等，將大有裨益。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，伊馮愿奮斗終生。

伊馮·林頓與已被冷凍準(zhǔn)備測序的蚊子