死磕蚊虫20年！他们把蚊子工厂变成“男人国”
南方医科大学陈晓光教授通过20年研究，利用基因驱动技术将雌蚊转化为雄蚊，使蚊子后代无法吸血繁殖，最终导致蚊群崩溃。 陈晓光为国务院政府特殊津贴专家，其团队率先完成白纹伊蚊全基因组测序，已实现从源头破坏蚊子繁殖能力的目标。20多年来，他和蚊子较上了劲，不仅首先揭示了全球首个白纹伊蚊全基因组序列，还正在研究一项可能颠覆人蚊“战争”格局的“黑科技”——基因驱动技术，简单来说就是：把雌蚊变成雄蚊，让蚊子“生不出女儿”，吸不了血，传不了代，最终让蚊群自行崩溃。 陈晓光教授的研究团队。图/羊城晚报 读懂蚊子的基因组“天书” 2015年，陈晓光团队完成了全球首个白纹伊蚊全基因组序列测序，成果发表在国际著名学术期刊上。读懂基因组的“天书”后，陈晓光终于找到了三个关键突破口： 第一，搞清楚了蚊子的性别决定机制。蚊子有一个“雄性决定基因”，只要动一动这个基因，雌蚊也能变成雄蚊。 第二，搞清楚了蚊子的嗅觉机制。蚊子长距离寻找“血源”，靠的是触角上的嗅觉受体。人呼出的二氧化碳、皮肤散发的气味分子，都是它的“导航信号”。 第三，搞清楚了蚊子的“五星级产房”偏好。白纹伊蚊喜欢黑色、小积水、安静的环境。一个废弃的轮胎内侧，就能让它的卵安然度过几个月旱季，一场雨一下，五到七天就能羽化成蚊。 “其实，只有基础研究做扎实了，才能给应用研究指明方向。”陈晓光说出了科研实践的真正意义。 把蚊子工厂变成“男人国” 研究团队借助基因编辑技术构建了一个“雄性决定基因元件”，在蚊卵早期胚胎阶段将其导入白纹伊蚊的基因组中，胚胎的性别发育通路随即被重新调控，最终大多发育为雄蚊。更重要的是，这一基因元件具备“超孟德尔遗传”特性——向后代遗传的概率不是常规的50%，而是高达75%甚至更高，能在野外蚊群中快速扩散，代代相传后，种群后代将以雄蚊为主。 简而言之，陈晓光说，这个技术就是让转基因雄蚊和野生型雌蚊交配后，第一代雌雄比例从1:1变成了3:1（三雄一雌）；第二代变成8:1；第三代变成15:1；这样逐代繁殖下去，雄蚊的数目越来越多，雌蚊的数目越来越少，最终蚊子的生殖繁衍会受到影响、种群就可能消亡。他们实验室的小笼实验研究显示：到第六代，种群数量被压缩了60%；到第十代，压缩了90%。 而且这种转基因雄蚊的“竞争力”极强——长得快、个头大、“性欲强”，交配有优先权，能轻松竞争过野生雄蚊。他们的实验室小笼实验研究显示：到第二代，转基因雄蚊就可以100%地取代野生型雄蚊。更重要的是，雄蚊只能与同种的雌蚊交配，而且雌蚊一生只交配一次，一旦和转基因雄蚊交配，它的“一生”就注定了：后代里几乎全是雄蚊，雌蚊越来越少，最终无法有效交配。 “我们在实验室已经实现了从源头破坏蚊子繁殖能力的目标。”陈晓光说，“这可能是控制媒介蚊虫、防治蚊媒传染病的革命性措施。” 陈晓光教授与外国友人交流灭蚊制蚊技术 “灭蚊会不会破坏生态？” “灭蚊会不会破坏生态？”这是陈晓光被问得最多的问题。“这个问题非常重要。”陈晓光说，“任何一项新技术，不但要探索其有效性，更要论证其安全性。” 陈晓光说，现代杀虫剂大多容易降解；而基因驱动技术更是“精准打击”——只针对特定蚊种，而且一旦发现问题可以随时终止。更重要的是，白纹伊蚊在整个生态链中并没有“不可替代”的位置。“全世界昆虫占所有物种的80%，蚊虫只是其中极小一类。全世界蚊子近4000种，能传播疾病的不到100种。白纹伊蚊又是这100种中的一种，而且它的分布有地域特征，生态位并不独特。” “蚊子的确是一些鸟类、鱼类的食物，但不是唯一食物。”陈晓光说，“我们的目标也不是彻底灭绝蚊子，而是把它的密度降低到不足以引发大规模传染病的程度，降低到不骚扰人的正常生活。” “从目前的研究看，这个目标不会对生态造成任何灾难性后果。当然，一切认识都在深化，这也是我们反复论证、希望下一步能在封闭环境下做这项技术的有效性和安全性测试的原因。” 从实验室研究到现场应用——这条路，陈晓光走了20年，还将继续走下去。而这条路给我们的启示，远不止于防一只蚊子——它关乎一个人与命运的周旋，一门学科与时代的共振。 来源：广州青年综合整理自羊城晚报、大河报
