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基因滅蚊:人類能贏人蚊大戰(zhàn)嗎?
地球上最危險的動物是什么,鯊魚?獅子?老虎?蛇?大家腦海里可能會盡力搜索著這些兇猛的動物。實(shí)際上,如果以該動物每年致死多少人為標(biāo)準(zhǔn),答案或許是你意想不到的:地球上最致命的動物不是上述任何一種,而是蚊子——鯊魚每年約致10人死亡,獅子每年約致死100人,蛇每年約致死1萬人,而蚊子每年在全世界造成約83萬人死亡,其中蚊子傳播瘧疾造成的死亡每年超過44萬人。
近日,比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(簡稱蓋茨基金會)宣布將斥資410萬美元,用于研發(fā)攜帶自限基因的“殺手蚊”,以遏制瘧疾傳播。這是科學(xué)家基因滅蚊的又一嘗試,此前,對蚊子的各種基因改造項(xiàng)目已在一些地區(qū)開展,效果尚待觀察。未來,人類會贏得這場“人蚊大戰(zhàn)”嗎?
廣州日報全媒體記者溫俊華編譯
據(jù)美國媒體報道,蓋茨基金會近日宣布和英國Oxitec公司達(dá)成合作協(xié)議,將投入410萬美元科研經(jīng)費(fèi),以供Oxitec公司開發(fā)一種全新的基因改造蚊子。
該計劃是“用自我限制基因”改造雄性蚊子,被改造的雄性蚊子被釋放到野外與普通蚊子交配時,會把自限基因傳給后代,這種基因會令蚊子在成年之前死去。蓋茨基金會和Oxitec公司希望通過這種“殺手蚊”減少蚊子數(shù)量,從源頭上減少瘧疾的傳播。
“殺手蚊”自絕后代
Oxitec公司是2002年從牛津大學(xué)分離出來的一家基因工程公司,此前,蓋茨基金會曾向Oxitec注資至少500萬美元,以開發(fā)出基因改造蚊子,但雙方在2010年后停止合作。自2000年成立以來,蓋茨基金會致力于消除瘧疾,已為相關(guān)項(xiàng)目投入近20億美元資金。
從理論上說,“殺手蚊”計劃是安全的,因?yàn)樵擁?xiàng)目只釋放雄蚊,雄蚊并不咬人,咬人的是成年雌蚊,而其后代也會在自限基因的作用下在成年之前死亡,這意味著,基因改造蚊子與人類不會有直接接觸,對人類沒有危險。
Oxitec公司稱,在完成一次交配后,“殺手蚊”可以繼續(xù)尋找更多的雌性蚊子交配,遺傳自限基因可達(dá)十代。該公司表示,這種新型基因改造蚊子可能會在2020年底前被釋放到野外試驗(yàn)。
當(dāng)然,計劃是完美的,但執(zhí)行的過程可能會出錯。此前在巴拿馬進(jìn)行的一次攜帶黃熱病的蚊子試驗(yàn)中,Oxitec公司錯誤地釋放了雌性蚊子,但該公司稱這些雌性蚊子不攜帶病毒,而且在釋放幾天后就死亡。
基因改造蚊子計劃也并非沒有阻力。據(jù)報道,Oxitec公司希望今年夏天在佛羅里達(dá)群島嘗試釋放一些實(shí)驗(yàn)室制造的其他蚊子,在2016年,類似的計劃被當(dāng)?shù)鼐用裢镀狈磳Α.?dāng)?shù)孛襟w稱,今年,Oxitec公司已經(jīng)在市政廳舉辦了幾次宣傳活動,并與當(dāng)?shù)毓賳T進(jìn)行溝通,希望居民支持他們投放基因改造蚊子。
方法
基因滅絕VS基因改造
通俗來說,Oxitec公司的方法是在雄性蚊子中植入自限基因,通過基因改造滅絕埃及伊蚊的后代。Oxitec公司很早就展開對這種“殺手蚊”的研究,并陸續(xù)在世界各地進(jìn)行小規(guī)模野外試驗(yàn)。
根據(jù)Oxitec公司的數(shù)據(jù),2010年,該公司與馬來西亞政府合作,試驗(yàn)結(jié)果顯示釋放的轉(zhuǎn)基因雄蚊與當(dāng)?shù)匾吧畚镁哂型鹊母偁幒徒慌淠芰Γ軌蝻@著降低當(dāng)?shù)匾吧<耙廖玫姆N群密度;2011年至今在巴西不同城市的野外釋放測試也表明,轉(zhuǎn)基因蚊子能夠有效抑制野生種群數(shù)量,數(shù)據(jù)顯示巴伊亞州茹阿澤魯?shù)囊粋€郊區(qū)釋放轉(zhuǎn)基因蚊子在一個季度內(nèi)使野生埃及伊蚊數(shù)量最高減少90%;2014年,印度、巴拿馬等國家也開始啟動基因改造蚊子試驗(yàn)。
另一基因改造蚊子項(xiàng)目——“消除登革熱”項(xiàng)目,則采用不同的思路,它的目的不是消滅野生蚊子群種,而是改造它們。“消除登革熱”項(xiàng)目的共同發(fā)起人、澳大利亞莫納什大學(xué)醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)家奧尼爾發(fā)現(xiàn),被沃爾巴克氏體細(xì)菌(一種約60%的昆蟲物種中會自然產(chǎn)生的寄生蟲)感染且吸食含有登革熱或基孔肯雅熱病毒的血液的蚊子,在登革熱病毒測試中呈陽性,傳播該病毒的可能性更小。因此,研究人員“誘騙”該細(xì)菌在埃及伊蚊體內(nèi)“定居”,幫助蚊子對抗登革熱病毒感染,降低傳播疾病的風(fēng)險。
由于沃爾巴克氏體細(xì)菌僅通過蟲卵傳遞給后代,因此“消除登革熱”項(xiàng)目需要釋放能咬人的、攜帶沃爾巴克氏體細(xì)菌的雌性蚊子,旨在對蚊子種群產(chǎn)生永久性的改變。該項(xiàng)目已在澳大利亞、越南、印度尼西亞、哥倫比亞和巴西等國的40多個地區(qū)釋放了這種蚊子,其中大部分資助同樣來自蓋茨基金會。研究表明,寄生蟲能在10~20周內(nèi)擴(kuò)散到“定位點(diǎn)”,并在蚊子種群中保留至少5年。
蚊子:最致命動物
蚊子種類超過2500種,除南極外,蚊子在世界各地繁殖,在繁殖高峰季節(jié),除了白蟻和螞蟻之外,蚊子在地球上的數(shù)量超過其他任何動物。蚊子攜帶各種致命疾病,威脅著世界一半人口,每年造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失。以下由蚊子傳播的疾病每年在世界各地肆虐:
瘧疾 一種由瘧原蟲引起的疾病,通過蚊子叮咬傳播,其癥狀包括發(fā)熱、頭痛、嘔吐等,不及時治療可危及生命,每年超過44萬例由蚊子引起的死亡是瘧疾造成的。
黃熱病 一種由黃熱病毒引起的急性傳染病,由埃及伊蚊叮咬傳播。臨床表現(xiàn)包括高熱、頭痛、黃疸、出血等,嚴(yán)重時可致死亡。去年7月至今年3月,巴西暴發(fā)黃熱病疫情,338人死于黃熱病。
寨卡病毒 由埃及伊蚊和庫蚊叮咬傳播,人感染寨卡病毒后可能出現(xiàn)發(fā)熱、皮疹、關(guān)節(jié)痛等類似登革熱的癥狀。絕大多數(shù)寨卡病毒感染者癥狀溫和,但孕婦感染寨卡病毒可能傷害胎兒大腦,導(dǎo)致新生兒小頭癥等缺陷。2015年以來,寨卡病毒在巴西等美洲國家持續(xù)傳播,巴西因寨卡疫情宣布進(jìn)入全國公共衛(wèi)生緊急狀態(tài),至去年5月才結(jié)束。
登革熱 登革病毒是經(jīng)埃及伊蚊傳播引起的急性傳染病,患者染病后會出現(xiàn)發(fā)熱、皮疹、肌肉和關(guān)節(jié)酸痛等癥狀,嚴(yán)重時可致死亡。2016和2017年兩年,印度都有超過10萬人感染登革熱。
爭議
破壞生態(tài)VS影響輕微
雖然相關(guān)公司力證基因改造蚊子安全,在野外大規(guī)模釋放基因改造蚊子的計劃還是引發(fā)了很大爭議。環(huán)保組織反對使用基因改造蚊子,稱這個試驗(yàn)會破壞一個重要野生動物種群和生態(tài)平衡。另一方面,因?yàn)檗D(zhuǎn)基因動物的全面影響還沒有完全顯現(xiàn)出來,當(dāng)中還有很多人類并未了解的因素,因此這個過程存在許多潛在危險。
其次,環(huán)保組織指出,“埃及伊蚊數(shù)量下降最直接的環(huán)境風(fēng)險是,其空余生態(tài)位將被其他更有害的害蟲所占據(jù)”。例如,2009年在加蓬共和國進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),埃及伊蚊減少后,亞洲虎蚊數(shù)量增加,后者也是眾多致命疾病的攜帶者,比埃及伊蚊更容易傳播登革熱和基孔肯雅病毒。
基因改造蚊子涉及的另一個倫理爭議是,作為遏制疾病傳播的一種嘗試,基因改造蚊子是否應(yīng)歸類為醫(yī)學(xué)試驗(yàn),如果是,那這些項(xiàng)目的醫(yī)學(xué)試驗(yàn)主體涉及人類,必須遵循嚴(yán)格的法律和指南。
最后,反對者指出,基因改造蚊子項(xiàng)目僅在一個社區(qū)就需要“每月或每隔幾周釋放一次蚊子,每次釋放量高達(dá)上百萬只”,這意味著,這是一個需要“持續(xù)不斷地付費(fèi)”的永久性項(xiàng)目,成本很高,而研發(fā)公司則可獲得“巨額利潤”。
對此,科學(xué)家反駁說,釋放基因改造蚊子的目的不是要滅絕它們,“如果我們成功了,人們甚至不會注意到(蚊子數(shù)量的減少),野外仍然會有很多蚊子。”正在進(jìn)行基因改造蚊子研究的倫敦帝國理工學(xué)院分子生物學(xué)家托尼說,相比人們的擔(dān)憂,他認(rèn)為蚊子造成瘧疾等致命疾病傳播所產(chǎn)生的危害更大。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:基因滅蚊 蚊子傳播瘧疾