人类即将迎来病媒蚊防治的新纪元？

人类即将迎来病媒蚊防治的新纪元？

尽管我们用上各种工具、药物和蚊帐，还是根除不了疟疾。」服务於布吉納法索非營利組織「打擊瘧疾」（Target Malaria）的社會科學家莉亞．帕雷．托伊（Lea Paré Toe）表示：「所以，我們需要透過研究找出有助消滅這種疾病的新工具。」

相关研究已经在进行当中，方法从借助常见的寄生虫，到修改蚊子的基因都有。有些新工具已经正式投入使用，但也有些工具可能还需要花费数年时间才能获得主管机关核可。不过，未来看起来仍充满潜力，而且这些防治方法对环境造成的负担比起化学杀虫剂来得少，有望开启病媒蚊防治的新纪元。

用寄生虫阻断传播途径

其中，有一项新工具不是来自实验室，而是取自大自然。

那就是沃尔巴克氏菌（Wolbachia），属于寄生性细菌，可感染大约一半的昆虫物种。这种寄生虫无处不在，部分原因是它可以影响宿主繁殖，转为对自己有利。雌虫被感染后，会将沃尔巴克氏菌传染给所有的雌性和雄性后代。当这些雄虫与未受感染的雌性交配时，寄生虫会杀死卵，加快沃尔巴克氏菌在群体中的传染速度。

在自然情况下，埃及斑蚊并不会感染沃尔巴克氏菌。但在2009年，昆虫学家斯科特·奥尼尔（Scott O'Neill）和研究同仁发现，感染沃尔巴克氏菌会令蚊子无法传播许多病原体，包括登革热、寨卡病毒，甚至是疟疾。

目前科学家还不清楚沃尔巴克氏菌抑制病原体传播的机制，不过，这并未影响奥尼尔所领导的非营利组织“世界蚊子计划”（World Mosquito Program）开发及测试病媒蚊防治方法的决心，他们尝试繁殖染菌的蚊子（必须小心地将沃尔巴克氏菌注射到蚊卵中），然后释放到疫区。

自2011年以来，这项计划已在澳大利亚、印度尼西亚、巴西和其他11个国家进行过实地试验，释放了数百万只蚊子。“我们通常会持续释放蚊子，直到大约有60%的蚊子都带有沃尔巴克氏菌为止，”奥尼尔说：“到那个时候我们就可以暂停了，剩下的就交给沃尔巴克氏菌自己来。”在许多地区，带有沃尔巴克氏菌的蚊子可在几年内达到群体总数的90%，不需要研究人员继续释放染菌的蚊子。

根据2021年在印度尼西亚日惹（Yogyakarta）进行的实地试验结果，带有沃尔巴克氏菌的蚊子让登革热病例减少了77%，住院率下降了86%。奥尼尔说，在澳大利亚的某些地区，“登革热基本上已经被我们根除了。”

但奥尼尔也说，沃尔巴克氏菌在某些地方可能派不上用场，尤其是温差大的地区。要为数百万颗蚊卵注入沃尔巴克氏菌并散布在社区中，也有其难度；不过有新的研究显示可运用无人机加快释放蚊子的速度，每架无人机可以空中散布多达16万只的成蚊。

通过基因改造减少蚊子数量

其他技术则更直捣黄龙：在蚊子成年之前，就将雄蚊绝育或是杀死会叮人的雌蚊。

自从1950年代，就有研究人员尝试通过辐射线让雄蚊绝育，再野放出去欺骗雌蚊交配，借此减少蚊子繁殖、防止疾病传播。但是，用辐射线照射雄蚊，可能会导致雄蚊还没机会交配就先死亡。

现在，有研究人员利用基因工程改造蚊子体内与繁殖或发育能力有关的基因。英国生物科技公司Oxitec已与多国政府合作，在美国佛罗里达州、巴西、非洲吉布地等几个地区释放了超过10亿只基因改造的蚊子。

经过改造的雄蚊带有一种“自毁基因”，继承这种基因的雌性后代将无法存活到成熟。Oxitec公司使用一种叫做四环素的抗生素来抑制经过改造的基因表现，所以他们设于巴西的工厂每周可生产数百万只基改蚊子。

Oxitec公司在巴西进行实地研究，在特定地点放置蚊卵盒，从中孵化出数千计的基改蚊子，结果不到一年就让部分区域的埃及斑蚊数量锐减96%。

加州大学圣地亚哥分校的生物学家欧马尔·阿克巴里（Omar Akbari）则正在尝试其他方法，利用一种叫做CRISPR-Cas9的基因编辑工具让雄蚊绝育。他的研究团队锁定了两种基因，一种与雄蚊的生育能力有关，另一种会影响雌蚊的生存能力。结合这两个基因之后，就能让蚊子只产下不具生育能力的雄蚊，而且可以在蚊子生命周期的任何阶段野放，包括蚊卵阶段。虽然尚未进行实地测试，但阿克巴里表示，这种方法应该比Oxitec的改造方法更简单，因为可以直接释放出不孕的雄蚊，并且不需要使用抗生素。

根据遗传法则，任何基因遗传给后代的机率都是50%，这会限制改造后的基因在群体中传播的速度。Oxitec执行长格雷·佛兰森（Gray Fransden）表示，如此一来，研究团队必须不断将经过改造的蚊子释放到需要的地区（虽然后续释放的数量较少），才能有效控制蚊群数量。“这样会变成需要持续维护，才能保护那个地区。”

因此，有研究人员正在设法通过基因工程去除传播速度的限制，找出能持续更久的解决方案。

用基因驱动加速演化

基因驱动是一种会自我复制的基因改造技术，可以改变遗传规模，即使只有双亲其中一方带有特定基因，也能确保该基因遗传下去。基因驱动的原理是这样的：研究人员使用CRISPR将驱动基因插入蚊子的染色体中，经过改造的蚊子与其他蚊子交配后，将驱动基因遗传给后代，驱动基因就会迅速复制到后代的另一条染色体上。这种偏向性遗传（biased inheritance）的现象，可以令驱动基因以及相接的基因，像野火一样在整个群体中扩散开来。

与“打擊瘧疾”合作的倫敦帝國學院研究人員費德麗卡．貝納迪尼（Federica Bernardini）表示，若透過基因驅動技術控制蚊群，只需要在蚊群中釋放相對少量的基改蚊子，之後就能透過基因驅動，用比正常進化規則快上許多的速度讓改造基因滲透到整個族群。研究人員表示：「這樣一來，就能夠不靠外力持續改造基因。」這對於瘧疾病例較多但基礎建設有限的農村地區來說，有莫大的好處。

「打擊瘧疾」希望未來幾年內能夠進行基因驅動蚊子的實地試驗。於此同時，他們在撒哈拉以南的非洲獲得當地社區幫助，得以收集疫區的蚊子，並掌握不同季節盛行的蚊子種類。Photograph by Target Malaria

「打擊瘧疾」的团队人员目前正在研究一个叫做“doublesex”的性别基因，探讨运用基因驱动技术改造这个基因的可行性。雌蚊若带有两个经过改造的doublesex基因，会变得无法叮人，也不能产卵，但只带有一个doublesex基因的雄蚊和雌蚊则不受影响，科学家可以利用这点加速改造基因的散播。2021年，该团队证明他们的基因驱动技术可以在为数约800只的笼养蚊群中快速散播改造基因，最终在不到一年的时间内消灭带有疟疾病原的冈比亚疟蚊群体。

同时，也有研究人员将目标放在引起疟疾的寄生虫本身，而不是蚊子。

加州大学疟疾防治计划（Malaria Initiative）的生物学家格雷格·兰扎罗（Greg Lanzaro）说：“我们对蚊子进行了基因改造，当寄生虫在蚊子体内发育时，蚊子的基因就会攻击寄生虫，这样以来蚊子就不会被感染，也不会具有传染性。”他表示，若将蚊子从食物网中大量清除，有可能对生态造成影响，但通过这种方式就能避免。

这两个研究团队都正在规划实地试验，而试验必须根据世界卫生组织的基因驱动测试指南来执行，相关规范当中有个关键是与当地社区合作，确保当地居民了解计划内容，并能在实施之前就相关隐忧充分沟通。

基因驱动的力量伴随着巨大的风险，主管机关仍在努力为这项发展中的技术拟定规范，因此基因驱动的改造蚊子尚未正式野放。驱动基因可能会超出控制而传播到并未批准使用的国家，也可能无法在实验室之外发挥正常功效，或是在经过一段时以后发生问题。但是无论如何，只有实地试验才能揭露基因驱动真正的实用性，而这可能需要花上几年的时间来揭晓。

上述的种种技术，都可能改变病媒蚊防治的未来样貌。基因驱动或许适用于岛屿等封闭的生态系统，但未必适合位处内陆的国家。沃尔巴克氏菌可以在热带地区发挥作用，但在温带地区效果就会大打折扣。城市的居民或政府可能会不愿意持续花钱制造基改蚊子。还有，无论是哪一种工具，蚊子都有可能演化出抵抗改造的能力。

“无论是哪种方式，都不是万灵丹，”贝纳迪尼表示：“不管是新招还是老方法，都可能有需要用上的时候。”