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谷歌計(jì)劃通過讓蚊子“斷子絕孫”，一勞永逸地解決蚊子叮咬傳播疾病的問題

來源：澎湃新聞企鵝號(hào) 　2018-12-07 11:28:51

每年平均有1000人死于鱷魚的攻擊，遭到毒蛇襲擊而喪生的約有5萬人左右，而因蚊子傳播的疾病死亡的人約在72.5萬左右，感染致病的人數(shù)更是不下百萬。這其中，埃及伊蚊和白紋伊蚊能夠大范圍傳播登革病毒、寨卡病毒、黃熱病病毒以及基孔肯雅熱病毒。

谷歌的母公司Alphabet旗下的生命科學(xué)子公司Verily研究院，計(jì)劃通過讓蚊子“斷子絕孫”，一勞永逸地解決蚊子叮咬傳播疾病的問題。這一宏偉的計(jì)劃從美國加利福尼亞州中部的弗雷斯諾縣(Fresno)展開。

目前除了谷歌的母公司Alphabet，蓋茨基金會(huì)以及英國帝國理工學(xué)院都有通過對(duì)蚊子進(jìn)行生物改造從而達(dá)到遏制疾病傳播的項(xiàng)目。11月29日的聯(lián)合國生物多樣性公約(CBD)會(huì)議上，各國否決了“暫時(shí)禁止釋放基因驅(qū)動(dòng)的生物體”提議，一定程度上支持這些生物計(jì)劃在更大范圍內(nèi)施行。

Verily的設(shè)想：讓蚊子滅絕

埃及伊蚊最初是一種來自非洲的蚊子，現(xiàn)已在包括印度在內(nèi)的120多個(gè)國家的熱帶地區(qū)發(fā)現(xiàn)。與其他蚊子不同的是，埃及伊蚊在人們居住的地方生活和繁殖。自從2013年出現(xiàn)在弗雷斯諾縣以后，埃及伊蚊成了這一區(qū)域最讓人們頭疼的衛(wèi)生問題之一。

埃及伊蚊。東方IC 資料圖

“當(dāng)我們監(jiān)測(cè)到埃及伊蚊的出現(xiàn)之后，我們從多方面付出了大量的努力，阻止這些蚊子繁衍甚至消滅它們，”弗雷斯諾縣綜合滅蚊區(qū)科學(xué)服務(wù)主任喬迪·霍特曼(Jodi Holeman)表示， “但所有的努力都沒有回報(bào)。”2016年，弗雷斯諾縣與MosquitoMate公司合作，釋放了40萬只帶有沃爾巴克氏體細(xì)菌的蚊子。

Verily計(jì)劃進(jìn)一步通過沃爾巴克氏體細(xì)菌對(duì)蚊子進(jìn)行隱形“絕育”。沃爾巴克氏體是一種在昆蟲中自然發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌，寄居在生物體的細(xì)胞中，可以增加宿主產(chǎn)卵的數(shù)量或者改變宿主的激素等。用沃爾巴克氏體感染雄性埃及伊蚊后，“放生”這些雄性蚊子。雄性蚊子不會(huì)叮咬人類，但與雌性蚊子交配后，就會(huì)將沃爾巴克氏體細(xì)菌傳染給雌蚊子。由于沃爾巴克氏體改變了父系的精子DNA，這使得只有當(dāng)受精卵中有沃爾巴克氏體時(shí)后代才會(huì)存活。受感染的雄性只會(huì)與自然產(chǎn)生的無沃爾巴克氏體種群接觸，他們的后代在配偶發(fā)育過程中就會(huì)死去，卵無法孵化。

另一方面，雌性會(huì)將精子存儲(chǔ)起來不斷對(duì)自己的卵子受精，這意味著雌性的第一個(gè)配偶將會(huì)是所有后代的父親。因此即使雌性再次交配，只要曾經(jīng)與沃爾巴克氏體感染的雄性交配過，所有的后代都將無法孵化。

2017年，Verily參與并擴(kuò)大了MosquitoMate在弗雷斯諾縣開展的滅蚊項(xiàng)目，并釋放了2000萬只感染了沃爾巴克氏體細(xì)菌的蚊子，試驗(yàn)結(jié)果顯示，能夠叮咬人的雌性蚊子的數(shù)量減少了2/3。今年，Verily對(duì)計(jì)劃做出了一些調(diào)整，蚊子數(shù)量整體減少了95%。

在Verily研究院的總部，有一個(gè)自動(dòng)化蚊子繁殖工廠。從蟲卵狀態(tài)開始，這些蚊子就被“貼”上了一個(gè)數(shù)字標(biāo)識(shí)符，一直到它們被釋放，都能通過特定的GPS坐標(biāo)跟蹤到。當(dāng)蟲卵孵化出小蚊子后，機(jī)器人會(huì)將蚊子放入一個(gè)裝有水和空氣的容器中，讓它們吃飽并保持暖和，這樣一直培育到成年期。另一些機(jī)器人會(huì)用專門的技術(shù)將這些蚊子按性別進(jìn)行排序。

“現(xiàn)在我們主要希望能將這個(gè)項(xiàng)目的成本降下來、效率提上去，”Verily的高級(jí)科學(xué)家賈克布克勞福德(Jacob Crawford)說，“這樣我們就可以在較為貧困的地區(qū)進(jìn)行該項(xiàng)目。”

Verily生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的蚊子工廠。圖來自：彭博社

讓蚊子滅種，還是讓更多人喪生?

每年僅按蚊傳播的瘧疾就讓40多萬人喪生，而主要感染人群是兒童;此外還會(huì)使2億多人在數(shù)天內(nèi)致殘致障。其他包括登革熱在內(nèi)的由蚊子叮咬傳播的疾病，全球每年有5000萬至1億例病例，黃熱病的致死率則比登革熱更高。主要發(fā)生在亞洲的日本腦炎每年造成1萬多人死亡。而寨卡病毒則會(huì)通過母嬰傳播，對(duì)后代的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生長期的毀滅性影響。

根據(jù)巴塞羅那全球健康研究所的數(shù)據(jù)，除了南極洲外，世界各地有超過2500種蚊子的身影。蚊子非常善于適應(yīng)新的環(huán)境，同時(shí)對(duì)人們采取的干預(yù)措施它們適應(yīng)得也很快。例如，埃及伊蚊對(duì)城市環(huán)境的適應(yīng)性非常好，它可以在各種室內(nèi)室外的容器中產(chǎn)卵。包括按蚊在內(nèi)的許多蚊子已經(jīng)進(jìn)化出抗殺蟲劑的能力，它們甚至還并改變了掠食習(xí)性，以避免蚊帳和噴灑殺蟲劑的家庭對(duì)它們帶來的傷害。

基于這些原因，許多科學(xué)家和機(jī)構(gòu)“退無可退”，選擇用更為激進(jìn)的方式對(duì)付這些殺手。

除了Verily的“滅絕計(jì)劃”以外，世界各地都有嘗試通過生物改造的方式，遏制瘧疾、黃熱病、登革熱等病毒的傳播。2018年6月，微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨旗下的蓋茨基金會(huì)宣布將斥資410萬美元，研發(fā)通過基因修飾改造雄性蚊子，讓它們攜帶自限性基因并與野生環(huán)境中的雌蚊交配，以減少叮人的雌蚊子的數(shù)量，從而遏制瘧疾的傳播。

英國倫敦帝國理工學(xué)院進(jìn)化遺傳學(xué)家奧斯汀·伯特(Austin Burt)領(lǐng)導(dǎo)的“消滅瘧疾”項(xiàng)目，也將利用基因驅(qū)動(dòng)(gene drive)技術(shù)創(chuàng)造轉(zhuǎn)基因按蚊，以減少按蚊的數(shù)量。他們打算最早于2024年在撒哈拉以南非洲進(jìn)行轉(zhuǎn)基因蚊子的試驗(yàn)，以阻止瘧疾的傳播。

然而，目前人們并不清楚如果蚊子滅絕了，世界會(huì)發(fā)生什么改變。除此之外，一些機(jī)構(gòu)和組織依然對(duì)基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)表示擔(dān)心。2012年，環(huán)保組織“地球之友”的成員埃里克·霍夫曼曾表示：“在全面客觀地分析其環(huán)境、人類健康與道德風(fēng)險(xiǎn)之前，切不可對(duì)這些蚊子開展試驗(yàn)。”

在2018年聯(lián)合國生物多樣性會(huì)議召開之前，170多個(gè)國家和地區(qū)的代表提出，應(yīng)當(dāng)對(duì)基因驅(qū)動(dòng)的生物實(shí)施暫時(shí)的“釋放禁令”。當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月29日聯(lián)合國生物多樣性大會(huì)上，該禁令被否決，但各國同意應(yīng)當(dāng)“審慎”地使用基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

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