研究團隊正在對試驗使用的蚊子進行檢測。（圖片來源：Nature）

撰文丨楊心舟

前陣子，連日的暴雨再次澆灌了廣州，整座城市在雨后又變得氤氳。當然，這也是南方城市普遍的狀態(tài)：潮濕，水汽彌漫。而廣州特殊的城市結(jié)構，讓這種潮濕帶來更多致命問題。位于城中村的房區(qū)，雨水在溝渠或屋頂聚集, 順著屋檐滴落在路旁的瓶瓶罐罐中。一旦雨停、溫度回升，這些地方也成了蚊蟲最愛的繁衍基地。

白紋伊蚊（Aedes albopictus）是一種黑色小型蚊子，背部和足部有白色條紋。只要聽到這種描述，很多讀者都會被喚起被這種蚊子支配的恐懼。一旦被這種“毒蚊子”叮，皮膚表面會立即腫起又紅又大的包。白紋伊蚊的目標包括許多動物，但最喜歡的吸食血液對象就是人類。并且它們對叮咬的部位相當不挑剔，只要有皮膚暴露就會吸血。

正準備吸食人血的白紋伊蚊。圖片來源：Wikipedia

雌蚊在獲得血液4-5天后產(chǎn)卵，而最佳的地點就是上面提到的那些溝渠和瓶罐的積水表面。產(chǎn)卵后只需再來一場降雨，讓蚊卵被水完全覆蓋后，新一代的白紋伊蚊就被孵化出來了。而登革熱疫情的罪魁禍首就是白紋伊蚊，廣東作為登革熱高發(fā)區(qū)可以說是深受白紋伊蚊之害，為此許多研究人員一直都在探究如何防控和消滅害蚊。

目前，防控蚊子的措施主要是控制其繁衍過程，分為以輻射為基礎的昆蟲絕育技術（SIT）和昆蟲不相容技術（IIT）。

SIT是由美國提出的一種滅蚊手段，主要使用輻射破壞雄蚊的生育能力，這些雄蚊在釋放到野外后，與野生雌蚊生產(chǎn)的后代不能存活。SIT在不少國家都進行了試驗，卻沒能推廣起來。主要是因為輻射不僅破壞了雄蚊的生育能力，更會降低其生殖和生存競爭力，這讓SIT的滅蚊效果不能長時間維持。

IIT作為替代SIT的一種新技術，利用的是胞質(zhì)不相容的機制，即讓雄蚊體內(nèi)感染上沃爾巴克氏體共生菌，此時與雌蚊交配時，由于雌雄蚊體內(nèi)共生菌不同類，會出現(xiàn)胞質(zhì)不相容，結(jié)果就是雌蚊產(chǎn)生的蟲卵無法孵化。不過IIT技術有一個問題，那就是雌蚊一定不能帶有和雄蚊相同的共生菌，如果攜帶相同共生菌的雌蚊被意外釋放到野外，接下來雌蚊可以正常產(chǎn)卵，含有該共生菌的蚊子會替代當?shù)匾吧N群，IIT技術的效果將大打折扣。

IIT技術曾在致倦庫蚊中取得了較大成功，緬甸的一次小型的野外試驗曾幾乎消滅了試驗地所有的致倦庫蚊。不過白紋伊蚊更難應付，因為許多廣東本地的野生白紋伊蚊已經(jīng)感染上了兩種沃爾巴克氏菌wAlbA和wAlbB，這意味著釋放雄蚊很可能并不會產(chǎn)生效果。曾經(jīng)科學家也嘗試將另一種沃爾巴克氏菌（wPip）人工引入雄蚊體內(nèi)，但攜帶wPip的工具蚊仍然會傳播疾病，并不適合大面積推廣。

來自中山大學熱帶病防治研究實驗室的奚志勇團隊，與廣東省疾病預防控制中心合作，在現(xiàn)有基礎上開發(fā)出了3種沃爾巴克氏菌共生的白紋伊蚊，即在蚊子體內(nèi)同時含有wAlbA、wAlbB和wPip三種菌，他們將這種人工建立的白紋伊蚊稱作HC蚊。由于野生蚊子不會同時攜帶三種菌，因此只要將HC雄蚊釋放到野外，就能通過胞質(zhì)不相容機制消滅當?shù)匚萌骸４送猓?/span>HC蚊幾乎沒有傳播登革熱和寨卡病毒的能力，該工具蚊的安全性非常高。

奚志勇團隊同樣考慮到，一旦HC雌蚊意外釋放到了環(huán)境中，那么會重蹈覆轍，讓技術效率降低。因此他們在實驗室中引入了SIT技術，在構建出HC蚊后進行雌雄分離，并對HC雌蚊進行輻射絕育處理，這種輻射對HC雄蚊的生育和生存力不會有任何影響。他們在實驗室模擬了自然情況下可能出現(xiàn)的HC雌蚊泄露比例，測試了這種IIT-SIT結(jié)合技術的可行性，結(jié)果很快野生蚊群一段時間后就被消滅干凈了。

培養(yǎng)HC蚊的蚊子工廠。（圖片來源：Nature）

在實驗室技術成熟后，奚志勇團隊將IIT-SIT技術帶到了廣州的沙仔島，他們在島上建立了數(shù)個HC雄蚊釋放區(qū)域。試驗最早開始于2015年，當時研究團隊在1號釋放點進行了小范圍的測試，他們每周要釋放150萬~260萬只HC雄蚊，奚志勇表示，“這使得HC蚊和野生蚊的比例維持在5：1，這樣可以讓HC蚊占據(jù)絕對的交配優(yōu)勢，實現(xiàn)對野生蚊的種群壓制。”而僅僅在試驗2個月后，研究團隊發(fā)現(xiàn)可孵化的蚊卵數(shù)目就減少了55%。而在夏季蚊蟲生長繁盛期，只要釋放更多的HC雄蚊，就可以完全實現(xiàn)對野生種群的壓制效果。

位于沙仔島和大刀沙的多個試驗點。

1號試驗點的成功，讓奚志勇團隊開始了更廣泛的HC蚊的釋放計劃。為了防止HC蚊出現(xiàn)種群替代，從2016年開始他們就在IIT技術基礎上引入了SIT技術，用輻射保證HC雌蚊處于絕育狀態(tài)。在這之后，連續(xù)多個試驗點都傳來了驚人的結(jié)果，2016~2017年，研究團隊在1號和位于大刀沙的2號試驗點分別釋放了超過5000萬只和2000萬只的HC雄蚊。這之后，試驗點的野生白紋伊蚊的種群數(shù)目下降了94%，并且連續(xù)13周都沒有檢測到可孵化的蚊卵。而蚊子數(shù)目的年均下降率保持在83%~94%，到論文發(fā)表之日，島上試驗點的野生白紋伊蚊幾乎完全滅絕。

1號和2號試驗點的種群壓制效果基本維持在80%~100%之間（紅色線條）

至此，奚志勇團隊的該研究已經(jīng)吹響了生物滅蚊技術的號角，下一步，他們正準備進入廣州城區(qū)。奚志勇告訴《環(huán)球科學》記者，這種以蚊滅蚊的方式其實本質(zhì)上和殺蟲劑是一個效果，因為釋放的蚊子絕大部分都會集中在一個地點，它們遷徙的范圍不會超過75m。因此，完全不用擔心HC蚊會擴散到很多地方，在此基礎上，我們很容易實現(xiàn)HC蚊的定點投放，而保證其他區(qū)域不受影響。

城市中的自然條件要更加復雜。