为了消灭蚊子 科学家建议在人血里"下毒"
然而,这种高效手段也伴随着隐患。首先,频繁使用农药可能对非靶标昆虫、水体和土壤造成污染,影响生态系统稳定性。更令人担忧的是,蚊虫正在逐步演化出对多种杀虫剂的耐药性。世界卫生组织 2022 年的报告指出,在全球至少 73 个国家发现了对常用拟除虫菊酯类农药产生抗性的蚊种。这使得传统农药灭蚊策略的有效性正受到严重挑战,也进一步推动了新型生物或基因干预技术的发展。
沃尔巴克氏体:
微生物“驯化蚊子”的妙招
微生物防治。这一方法的核心思路是利用自然界中的某些微生物来干扰蚊子的生存或繁殖过程,达到控制蚊虫种群的目的。例如,广泛应用于蚊幼虫控制的苏云金芽孢杆菌以色列(专题)亚种(Bacillus thuringiensis israelensis, Bti),可通过产生特异性晶体毒素破坏蚊子幼虫的肠道细胞,使其在孵化后短时间内死亡。有报告指出,Bti 不会危害人类、哺乳动物、鸟类和其他非靶标昆虫,因此被广泛用于饮用水水源区、城市绿地和稻田灭蚊中。
近年来,另一种新兴的微生物防蚊手段逐渐受到关注,即利用细菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)来控制蚊媒疾病传播。细菌沃尔巴克氏体是一种常见于昆虫体内的共生细菌,当它感染蚊子后,会影响其繁殖方式甚至阻止病毒在体内复制。研究发现,感染细菌沃尔巴克氏体的埃及伊蚊几乎无法传播登革热、寨卡和基孔肯雅病毒。2021 年,《新英格兰医学杂志》(NEJM)发表的一项印度(专题)尼西亚雅加达市的大规模实地研究表明,释放 Wolbachia 感染蚊后,目标区域的登革热发病率下降了 77%,住院率减少了 86%。

沃尔巴克氏体感染蚊子的不同方式(图片来源:文献 8)
细菌沃尔巴克氏体的作用方式也颇具“策略性”:如果感染细菌沃尔巴克氏体的雄蚊与未感染的雌蚊交配,其后代将无法孵化,称为“细胞质不相容性”;而当感染细菌沃尔巴克氏体的雌蚊与任何雄蚊交配,后代则可以正常孵化并带有该菌种,这一机制促使感染迅速在蚊群中传播,从而长期抑制病毒传播。相比农药和杀虫剂,这种“以菌制蚊”的方法更具可持续性和环境友好性,已在我国、澳大利亚、巴西等多地进入实地试验阶段,并在部分城市取得显着效果。
转基因蚊子:让蚊子自己灭绝自己
在所有现代灭蚊技术中,转基因蚊子堪称最具“科幻感”的方法之一,其核心思想也是“让蚊子灭绝自己”。英国生物技术公司 Oxitec 开发出了一种名为“自限性雄蚊”(self-limiting male mosquito)的转基因埃及伊蚊。在 2021 年就已经在佛罗里达州释放了 7.5 亿只在实验室经基因改造的蚊子,而埃及伊蚊中只有雌性才会叮咬吸血,因为被改造的转基因蚊子全都是不会叮咬人类的雄蚊。
这项技术让雄蚊携带“自限性基因”,当被释放的雄蚊与野生的雌蚊进行繁殖时,它们的后代就会携带这种基因。“自限性基因”会通过在蚊子细胞内过量产生蛋白质来破坏细胞的正常功能,从而干扰细胞产生发育过程中所需蛋白质的能力,无法存活到成年。

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微生物防治。这一方法的核心思路是利用自然界中的某些微生物来干扰蚊子的生存或繁殖过程,达到控制蚊虫种群的目的。例如,广泛应用于蚊幼虫控制的苏云金芽孢杆菌以色列(专题)亚种(Bacillus thuringiensis israelensis, Bti),可通过产生特异性晶体毒素破坏蚊子幼虫的肠道细胞,使其在孵化后短时间内死亡。有报告指出,Bti 不会危害人类、哺乳动物、鸟类和其他非靶标昆虫,因此被广泛用于饮用水水源区、城市绿地和稻田灭蚊中。
近年来,另一种新兴的微生物防蚊手段逐渐受到关注,即利用细菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)来控制蚊媒疾病传播。细菌沃尔巴克氏体是一种常见于昆虫体内的共生细菌,当它感染蚊子后,会影响其繁殖方式甚至阻止病毒在体内复制。研究发现,感染细菌沃尔巴克氏体的埃及伊蚊几乎无法传播登革热、寨卡和基孔肯雅病毒。2021 年,《新英格兰医学杂志》(NEJM)发表的一项印度(专题)尼西亚雅加达市的大规模实地研究表明,释放 Wolbachia 感染蚊后,目标区域的登革热发病率下降了 77%,住院率减少了 86%。

沃尔巴克氏体感染蚊子的不同方式(图片来源:文献 8)
细菌沃尔巴克氏体的作用方式也颇具“策略性”:如果感染细菌沃尔巴克氏体的雄蚊与未感染的雌蚊交配,其后代将无法孵化,称为“细胞质不相容性”;而当感染细菌沃尔巴克氏体的雌蚊与任何雄蚊交配,后代则可以正常孵化并带有该菌种,这一机制促使感染迅速在蚊群中传播,从而长期抑制病毒传播。相比农药和杀虫剂,这种“以菌制蚊”的方法更具可持续性和环境友好性,已在我国、澳大利亚、巴西等多地进入实地试验阶段,并在部分城市取得显着效果。
转基因蚊子:让蚊子自己灭绝自己
在所有现代灭蚊技术中,转基因蚊子堪称最具“科幻感”的方法之一,其核心思想也是“让蚊子灭绝自己”。英国生物技术公司 Oxitec 开发出了一种名为“自限性雄蚊”(self-limiting male mosquito)的转基因埃及伊蚊。在 2021 年就已经在佛罗里达州释放了 7.5 亿只在实验室经基因改造的蚊子,而埃及伊蚊中只有雌性才会叮咬吸血,因为被改造的转基因蚊子全都是不会叮咬人类的雄蚊。
这项技术让雄蚊携带“自限性基因”,当被释放的雄蚊与野生的雌蚊进行繁殖时,它们的后代就会携带这种基因。“自限性基因”会通过在蚊子细胞内过量产生蛋白质来破坏细胞的正常功能,从而干扰细胞产生发育过程中所需蛋白质的能力,无法存活到成年。

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