登革熱、寨卡等疾病嚴重威脅著(zhù)人類(lèi)的健康,而白紋伊蚊就是傳播這些疾病的罪魁禍首。日前,頂級科學(xué)期刊《自然》發(fā)表了中山大學(xué)熱帶病教育部重點(diǎn)實(shí)驗室奚志勇教授團隊的一項研究成果。該團隊通過(guò)共生菌與射線(xiàn)相結合的方法清除蚊媒群體,最終達到阻斷蚊媒疾病傳播的效果。這項“以蚊治蚊”的手法現在全球處于領(lǐng)先水平。
昨日,“滅蚊黑科技,中國獨角獸”高峰論壇暨新聞發(fā)布會(huì )在廣州召開(kāi)。奚志勇透露,這項技術(shù)將逐步推廣運用,將來(lái)普通家庭有望像買(mǎi)普通的滅蚊藥一樣來(lái)購買(mǎi)他們的產(chǎn)品。
基本消除兩個(gè)野外試驗點(diǎn)蚊蟲(chóng)種群
每年,全世界有約一半的人口面臨登革熱的危險。每年蟲(chóng)媒病就要殺死約47萬(wàn)多人。在全球范圍,白紋伊蚊就是有侵越性的入侵物種之一,同時(shí)也是登革熱和寨卡病毒病的主要傳播媒介。然而,傳統的化學(xué)消殺法對白紋伊蚊的控制效果不佳。
奚志勇團隊經(jīng)過(guò)多年潛心研究,利用共生菌和射線(xiàn)相結合的技術(shù),釋放攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊,讓白紋伊蚊“斷子絕孫”,以達到種群控制的效果,最終阻斷登革熱等疾病的傳播。
沃爾巴克氏體,是一種在自然界節肢動(dòng)物體內廣泛存在的、接近立克次體,并能經(jīng)卵傳遞的革蘭氏陰性胞內共生菌。它天然存在于全球約65%的昆蟲(chóng)種群和28%的蚊蟲(chóng)種類(lèi)中,而攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲(chóng)交配后產(chǎn)生的卵不發(fā)育。
在此次研究中,奚志勇團隊通過(guò)人工轉染建立了攜帶三種沃爾巴克氏體菌型的白紋伊蚊蚊株。經(jīng)大規模飼養至蛹期,雌雄分離后,再經(jīng)射線(xiàn)照射去除有生育能力的殘存雌蚊,最后進(jìn)行釋放。經(jīng)輻射的雌蚊完全絕育,無(wú)法在野外產(chǎn)生下一代,而對雄蚊的不育和交配競爭能力沒(méi)有影響。
在廣州進(jìn)行的試驗表明,經(jīng)過(guò)2-3年的持續釋放,基本消除了兩個(gè)野外試驗點(diǎn)的蚊蟲(chóng)種群,幼蟲(chóng)和雌蚊的數量分別銳減94%和89%。進(jìn)一步研究表明,與對照地點(diǎn)相比,兩個(gè)試驗點(diǎn)的叮咬率平均分別下降了96.6%和88.7%。
目前,這種“以蚊治蚊”的方法,已成為新型、環(huán)保、安全、高效的蚊媒控制技術(shù),世界領(lǐng)先。
該技術(shù)將來(lái)還可用于農業(yè)害蟲(chóng)防治
在論壇上,中國工程院院士鐘南山高度評價(jià)了奚志勇團隊的技術(shù)。他說(shuō),過(guò)去都是通過(guò)滅蚊、清除積水等辦法來(lái)控制登革熱,但奚志勇團隊的技術(shù)則從源頭上解決了問(wèn)題。健康中國2030的啟動(dòng),意味著(zhù)醫療衛生系統要從以治療為中心轉變?yōu)橐越】禐橹行?,奚志勇團隊的該項目正是健康中國的典范。不僅如此,鐘南山說(shuō),該項目還是基礎研究向臨床轉化、向實(shí)際應用、并走向產(chǎn)業(yè)化的極佳模型。
事實(shí)上,奚志勇團隊的技術(shù),還有望開(kāi)拓農業(yè)害蟲(chóng)綠色防控的新領(lǐng)域。通過(guò)用他們的技術(shù),在稻飛虱、柑橘木虱和桔小實(shí)蠅中轉染沃爾巴克氏體,建立穩定攜帶沃爾巴克氏體的昆蟲(chóng)株系,通過(guò)不斷釋放感染沃爾巴克氏體的昆蟲(chóng)以達到種群壓制。
中國工程院院士袁隆平高度評價(jià)奚志勇團隊的技術(shù),他為他們題寫(xiě)下了“蟲(chóng)媒生物控制領(lǐng)先全球造福人類(lèi)”的贈語(yǔ)。
正因為在農業(yè)害蟲(chóng)防治方面具有良好前景,昨日,湖南省農業(yè)科學(xué)院(湖南省水稻研究所)、新疆維吾爾自治區北屯市分別與廣州威佰昆生物科技有限公司進(jìn)行了戰略簽約。
何為“以蚊治蚊”
通過(guò)釋放攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊(雄蚊不叮人,不傳播疾?。?,與野外的白紋伊蚊雌蚊交配,所產(chǎn)的卵不發(fā)育,經(jīng)過(guò)反復多次釋放攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊,使野外的白紋伊蚊種群數量減少至很低的水平,從而達到阻斷登革熱的目的。
沃爾巴克氏體
沃爾巴克氏體,普遍存在于自然界的昆蟲(chóng)中,不感染人類(lèi)和脊椎類(lèi)動(dòng)物。登革熱、瘧疾和腦炎的主要傳播者伊蚊、按蚊和三代喙庫蚊等蚊蟲(chóng)體內卻不攜帶這種細菌,只要將自然界中能夠傳播疾控的蚊蟲(chóng)都攜帶上沃爾巴克氏體,蚊蟲(chóng)就無(wú)法傳播這些疾病。
熱點(diǎn)問(wèn)答
雄蚊有無(wú)潛在危害?
記者:釋放這種雄蚊,會(huì )不會(huì )有潛在危害?
奚志勇:根除蚊子種群,是把問(wèn)題簡(jiǎn)單化。我們針對的是傳病的蚊子。打個(gè)比方,在人體里有很多共生菌生長(cháng),但有時(shí)候一個(gè)病菌進(jìn)來(lái)了,就要定點(diǎn)把病菌清除掉。我們做的事情就有點(diǎn)像這樣,就是精準剔除掉傳病的蚊子。用化學(xué)殺蟲(chóng)的話(huà),就有點(diǎn)像化療,癌細胞死了,但正常的細胞也全被殺了,但用我們的技術(shù),蜜蜂、蝴蝶都不會(huì )受影響。因此,這個(gè)技術(shù)是更加環(huán)保的技術(shù)。
至于有沒(méi)有不可預測的風(fēng)險,剛才我談到,國際原子能機構在農業(yè)害蟲(chóng)上利用絕育昆蟲(chóng)區域性根除錐螺旋蠅,保持了這么多年,沒(méi)有見(jiàn)到任何危害,大家看到的只是好處。我們的技術(shù)使用時(shí),蚊子放出去大概7-10天,全部死掉了,沃爾巴克離開(kāi)了蟲(chóng),在自然界中也沒(méi)辦法存活。也就是說(shuō),最終結果是把有害的蚊蟲(chóng)替換了,而我們放出去的蚊蟲(chóng)也消失在了大自然中,留下來(lái)的是更加健康的生態(tài)環(huán)境。從昆蟲(chóng)絕育和農業(yè)害蟲(chóng)的經(jīng)驗,以及理論上分析,我不覺(jué)得有任何可以預計的風(fēng)險發(fā)生。
這個(gè)技術(shù)能否家用?
記者:距離大規模應用還有多遠?需要克服什么困難?將來(lái)普通人能否像現在購買(mǎi)滅蚊藥一樣購買(mǎi)你們的產(chǎn)品?
奚志勇:我透露一下,全球的化學(xué)殺蟲(chóng)劑公司拜耳已經(jīng)花了一年時(shí)間分析沃爾巴克氏體技術(shù),他們說(shuō)這個(gè)技術(shù)已經(jīng)成熟了,可以開(kāi)始了,而且動(dòng)作要快。他正在跟我們談。
任何一個(gè)技術(shù),早期都不太完整,但我們現在就像計算機早期階段一樣,技術(shù)可以應用了,但還需要在應用時(shí)不停改進(jìn)、降低成本,讓技術(shù)更完美。
我可以想象在未來(lái),家家戶(hù)戶(hù)可以向我們定這種帶菌的蚊子,我們把卵寄給你,用特殊溶液放在家里,長(cháng)出來(lái)的全是雄蚊。你可以自己家里使用。但是,下一步技術(shù)的更新需要基礎研究的支持。比如如何研究蚊子的性別決定通路,通過(guò)操縱它的通路,我們可以用很簡(jiǎn)單的方法讓卵生出來(lái)的都是雄蚊。這樣,成本就可以拉到非常低,使用也非常方便。
其實(shí),我們帶菌的蚊子就相當于一種藥,微生物藥,里面有效成分就是沃爾巴克氏體,蚊子就相當于會(huì )飛的膠囊。我們可以通過(guò)同樣的方法,就像化學(xué)藥品一樣將其分銷(xiāo)到各地。
實(shí)地探訪(fǎng)
走進(jìn)世界上的“蚊子工廠(chǎng)”
實(shí)施“以蚊治蚊”,需要具有大規模生產(chǎn)沃爾巴克雄蚊的能力。為此,奚志勇團隊在廣州科學(xué)城建起了世界上的“絕育蚊子”工廠(chǎng)(廣州威佰昆生物科技有限公司)。目前,這里已經(jīng)成為世界上的絕育蚊生產(chǎn)基地。
昨日,記者走進(jìn)這間神秘的“蚊子工廠(chǎng)”。在這里,沃爾巴克雄蚊就像在生產(chǎn)線(xiàn)上一樣被“生產(chǎn)”出來(lái)。大大的幾個(gè)“車(chē)間”里,蚊子分為卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)等幾個(gè)階段分別由工作人員以相應方式培養。
在成蚊飼養間,有一箱箱格子,發(fā)出嗡嗡的聲響。工作人員正在拿著(zhù)一袋袋裝著(zhù)羊血的血板飼喂蚊子。鮮有人知的是,雌蚊為了產(chǎn)卵需要吸血,因此叮咬人的都是雌蚊,而雄蚊并不叮咬人。
廣州威佰昆生物科技有限公司生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)王曉華介紹,成蚊飼養間的每個(gè)籠子里面有16000只蚊子,其中12000只雌蚊,4000只雄蚊。每個(gè)籠子每個(gè)周期(約兩周)可以拿到70-80萬(wàn)只卵,喂兩次血,產(chǎn)兩次卵。這個(gè)車(chē)間每周可以拿到6000萬(wàn)以上的卵。據悉,現在“蚊子工廠(chǎng)”每周可生產(chǎn)1000萬(wàn)只雄蚊用于釋放。
在蚊子的“生產(chǎn)”環(huán)節,雌雄分離是關(guān)鍵技術(shù)。由于雄蛹比雌蛹要小,且雄蚊羽化時(shí)間比雌蚊早,早期奚志勇團隊利用人工進(jìn)行雌雄分離。2016年4月,團隊研發(fā)了世界首臺專(zhuān)門(mén)用于蚊子雌蛹輻射處理的X光射線(xiàn)儀,處理能力達60萬(wàn)只/小時(shí),提高了生產(chǎn)效率。
2017年后,奚志勇團隊對蚊子工廠(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)的各環(huán)節進(jìn)行升級改造。目前已擁有了“第二代”生產(chǎn)線(xiàn),提高了自動(dòng)化程度。
據介紹,目前拜耳公司正在與奚志勇團隊接觸洽談,尋求合作,實(shí)現蚊媒控制技術(shù)的大規模應用。
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com