以蚊治蚊：给雄蚊绝育用上“核武器”

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□本报记者 杨世嘉

疟疾是由携带疟原虫的蚊子叮咬引起的疾病，按蚊是传播疟疾的主要媒介。中山大学中山医学院、国家原子能机构核技术（昆虫不育）研发中心张东京副教授团队专注于给蚊子“做绝育”，通过特异性强和环境友好型的昆虫不育技术（SIT），释放绝育雄蚊与野生雌蚊交配使其不育，采用“...

   □本报记者 杨世嘉

  疟疾是由携带疟原虫的蚊子叮咬引起的疾病，按蚊是传播疟疾的主要媒介。中山大学中山医学院、国家原子能机构核技术（昆虫不育）研发中心张东京副教授团队专注于给蚊子“做绝育”，通过特异性强和环境友好型的昆虫不育技术（SIT），释放绝育雄蚊与野生雌蚊交配使其不育，采用“以蚊治蚊”的手段应对户外疟疾传播的挑战。

   专注“做绝育”：灵感来自“虫找虫”

  张东京的办公室里，除了书就是蚊子模具。

  “常见的传病蚊子有伊蚊属、按蚊属、库蚊属。伊蚊黑白相间，俗称‘花蚊子’，它速度快，善于俯冲、翻滚，登革热、寨卡病毒病由它传播。按蚊‘屁股’是翘着的，酷似战斗机，身体是灰褐色的，它传播疟疾，也叫疟蚊……”张东京拿出收藏了多年的模具，一边展示一边说。

  这些不同属种、形态各异的蚊子模具，见证了张东京14年给蚊子“做绝育”的科研路。

  20世纪初，SIT就被测试用于控制农业害虫并取得一些成效。接着，人们尝试利用绝育雄蚊来控制蚊虫种群。近10年来，SIT发展迅速。“‘以蚊治蚊’受到学界广泛关注，特别是在伊蚊的研究领域。”张东京表示。

  14年前，张东京开始攻读中山大学病原生物学硕士。自那时起，“蚊媒生物防制技术研发”这一研究方向贯穿其硕士、博士、博士后等各个科研阶段。“当时，主要是给我国大陆地区存在的登革热传播媒介——白纹伊蚊‘做绝育’。”张东京回忆。

  2022年，中国国家自然科学基金委和比尔及梅琳达·盖茨基金会联合发起“大挑战：户外疟疾媒介控制项目”。这让长期从事户外媒介白纹伊蚊生物防制的张东京萌生了一个想法：将伊蚊的绝育技术移植到按蚊上，特别是斯氏按蚊。“该蚊种已入侵非洲国家，并能在城市中心定殖，疟疾防控形势不容乐观。”张东京申请项目后，顺利获得基金资助。

  技术是有共通性的，张东京坚信，登革热媒介能得以有效控制，同为蚊媒传染病的疟疾媒介防控一定有着相似的门道和规律。

  控制蚊媒传播的方式有很多种，为什么偏偏专注于“做绝育”？面对记者的提问，张东京解释说，任何生物能在自然界中繁殖，都说明它有一套专属的生存密码，因此，“人找虫”的效率肯定比不上“虫找虫”，“以蚊治蚊”的思路由此而来。

   “偏爱”雄蚊：兼顾环境友好与效力

  绝育技术是什么，怎么用？为什么给雄蚊“做绝育”，而非雌蚊？张东京对SIT进行解密。

  张东京介绍，雄蚊绝育的方式有很多，如化学绝育、杂交不育、基因编辑、辐照绝育等。现如今，SIT常指辐照诱导雄性绝育技术。辐照绝育属于核技术领域的一种应用，通俗地讲，就是使用伽马射线或X射线等辐射源进行辐照，让雄蚊丧失繁殖能力。

  SIT的实施需要大规模生产绝育雄蚊。基于此，张东京团队在研发阶段有了新问题：如何在大量的蚊子样本中，把雄蚊“揪”出来？

  “这就离不开雌雄分离技术。”张东京说。据介绍，蚊子的生长发育阶段依次为卵、幼虫、蛹、成虫。以伊蚊为例，在“蚊子工厂”中，当幼虫开始形成蚊蛹时，工作人员会根据雄蚊、雌蚊蚊蛹的形态特征、体积大小，通过一个高精度的“大筛子”将雄蛹分离出来，并将雄蛹收集羽化成成蚊。之后，雄性成蚊将被带到冷库麻醉，待“昏睡”后再放到辐照设备中进行绝育。

  接着，绝育雄蚊被释放到定点区域，进行蚊媒种群数量和叮咬指数的监测。“伊蚊试验结果显示，释放区域内蚊子叮咬指数降幅可达80%。”张东京表示。

  在此过程中，蚊株建立、蚊虫大规模生产、雌雄分离、辐照绝育、质量控制、运输释放与监测等环节共同组成了SIT生产线。张东京介绍，目前，由中山大学成立的“蚊子工厂”每周的雄蚊产能可高达400万只。

  高防控效力的背后，是选择雄蚊“做绝育”的科学性。“雄蚊不吸血，在野外以植物汁液为食，且寿命较短，一般仅存活1～2周。因此，释放绝育雄蚊对动物、人和环境是友好的，影响可忽略不计；物种的特异性使得一种雄蚊只能与同种雌蚊交配，对不同蚊种或其他非靶标益虫也没有影响。”张东京说。

  另外，与药物大规模喷洒等传统媒介防控措施相比，该技术直接作用于子代，使蚊卵无法孵化，因此不会使蚊子产生抗药性。

  “从长远看，由于多数雌蚊需要吸血才能产卵，每次产卵少则数十个、多则上百个，且雌蚊一生只接受一次有效交配，如果雌蚊把交配权给了无生育能力的雄蚊，产下的蚊卵就无法孵化，等于间接消灭了几十个甚至上百个后代，长期治理效果显著。”在张东京看来，如果释放区域隔离，目标种群在区域内被控制住，每年仅需维持少量的释放即可达到控制效果。

  在国际疟疾防控领域，张东京认为，SIT要作为一种技术储备与传统控制方法结合运用。对于蚊虫刚入侵、定殖的区域，其蚊媒种群密度较低，这更适合SIT的推广及应用，可在局部达到区域根除的效果。

   破与立：技术瓶颈待打破

  SIT前景如何？张东京说，中山大学“蚊子工厂”有望继续扩大产能，绝育雄蚊大规模生产有巨大潜力。

  不过，理想与现实仍有一段距离。目前，我国已形成相对成熟的伊蚊绝育技术体系，但不同蚊种生物学特征差异显著，SIT控制斯氏按蚊的技术体系尚待建立。目前，全球仅有南非国家传染病研究所（NICD）媒介团队在开展SIT控制阿拉伯按蚊的现场研究，而张东京在2019年对NICD进行过现场技术指导。

  在破与立的问题上，张东京解释，一方面，昆虫学数据已证实SIT控制伊蚊的传播效果，但从流行病学角度出发，蚊子种群密度的下降是否能减少蚊媒传染病，二者关联如何，仍缺乏大样本数据支撑。

  另一方面，雌雄分离仍是SIT控制按蚊的关键技术瓶颈。“目前掌握的雌雄分离技术并不完全适用于按蚊，针对按蚊的策略是开展基于行为学的分离。例如，在血液中添加有毒物质以杀死雌蚊，雄蚊由于不吸血而存活，进而完成分离，但分离效率较低、效果不稳定。基于人工智能技术发展，在成蚊阶段采用图像识别结合深度学习的方式进行分离，可能是未来的发展方向之一。”张东京说。此外，建立基于温度敏感致死性别遗传蚊株，可通过升温在幼虫阶段特异杀死雌蚊幼虫，而对雄性没有影响，这也值得进一步探索。

  “关关难过关关过。”张东京表示，研究方向将会始终与国家战略需求紧密结合在一起，力争取得新突破。

主题：&emsp|以蚊治蚊|国家原子能机构核技术