一提到蚊子,絕對有很多人都恨得牙根癢癢,欲除之而后快。但是在廣州卻有一家專門培養(yǎng)蚊子這種“害蟲”的工廠,但更令人奇怪的是,這些人工培育的蚊子竟然都不會吸血!這是怎么回事呢?
蚊子工廠的建立起始于奚志勇教授團隊的一項研究,他們發(fā)現(xiàn)對蚊子進行一些改造可以讓它們喪失生育能力,從而達到降低蚊子種群密度的效果。因此他們建立的蚊子工廠就專門生產(chǎn)這樣的人工蚊子,每年都會放生一批,幫助消除當?shù)氐奈没肌?/div>
廣州為什么要建立蚊子工廠?為什么這些人工培育的蚊子不會吸食人血呢?這一切還要從傳播登革熱病毒的亞洲虎蚊說起……
亞洲虎蚊是蚊子中最令人深惡痛絕的種類,它傳播的登革熱病毒每年都會帶走數(shù)十萬人的生命。它們不僅是惹人厭煩的“吸血鬼”,還是令人避之不及的“奪命殺手”。亞洲虎蚊不僅會吸血,還會傳播多種病毒。腦炎、黃熱病、登革熱病毒等,這些疾病的名字聽起來足以讓人聞風色變了。
令人遺憾的是這些由亞洲虎蚊傳播的疾病,目前尚無法通過接種疫苗來達到有效防護。因此我們能做的就是從傳播媒介入手:消滅亞洲虎蚊,將其種群密度壓制到無法引起疾病流行的程度。
面對亞洲虎蚊帶來的威脅,人們采用的傳統(tǒng)滅蚊方式是噴灑化學藥劑,這種方法雖然短期見效快,但是如果長期使用化學藥劑,不僅會損害環(huán)境生態(tài),亞洲虎蚊也會產(chǎn)生耐藥性,消滅亞洲虎蚊,亟待新的方法。
在廣州,有很多研究機構(gòu)在研究消滅亞洲虎紋的辦法。為什么這些研究機構(gòu)會選擇廣州呢?因為廣州是全國受亞洲虎蚊危害最嚴重的地方。每當夏天來臨,廣州就進入了登革熱病毒的流行季,2014年廣州曾爆發(fā)了嚴重的登革熱疫情,數(shù)千人深受其害。
為了對付這一可怕又可惡的對手,廣州在奚志勇教授團隊的指導(dǎo)下建立了“蚊子工廠”,研發(fā)了滅蚊“黑科技”
。經(jīng)過團隊的反復(fù)實驗,這些“黑科技”可以在特定區(qū)域內(nèi)消除亞洲虎蚊,降低登革熱病毒的流行。這些“黑科技”就是蚊子工廠中精心培養(yǎng)的人工蚊子。
這些人工蚊子外貌與普通的亞洲虎蚊并無二樣,但是卻是不會吸食人血的蚊子,這是為什么呢?
首先我們要明確“是所有的亞洲虎蚊都會吸食人血嗎?”答案是否定的。和其它種類的蚊子一樣,亞洲虎蚊中吸食人血的蚊子是雌性,而雄性只吸食植物汁液,并不吸食人血。雌蚊子吸食人血往往是出于繁殖的目的,當雌蚊子和雄蚊子交配之后,它會需要大量的蛋白質(zhì)來促進卵巢的發(fā)育,以便產(chǎn)生卵子,如果沒有足夠的蛋白質(zhì)就會影響下一代的發(fā)育,因此雌蚊子吸血就是想獲取人類血液中含有的蛋白質(zhì),而雄蚊子并不會孕育胚胎,所以它們也不會吸食人血。而廣州建立的蚊子工廠生產(chǎn)的蚊子都是雄性的蚊子,所以它們也不會吸食人血。
科學家是怎么想到通過人工培育雄性的亞洲虎蚊來消滅蚊子的呢?
雄性亞洲虎蚊雖然不會吸食人血,但是也有可能傳播病毒,當雌蚊子和雄蚊子進行交配的時候,雄蚊子就會將病毒傳播給雌蚊子,等到雌蚊子懷孕以后吸食人血的時候,這些病毒就會傳播給人類。由于雌蚊子不是孤雌繁殖的昆蟲,雌蚊子只有懷孕的時候才會吸血,不懷孕就不會吸血。
由此我們可以發(fā)現(xiàn),亞洲虎蚊傳播病毒是由雌蚊和雄蚊一起參與的,這其中不可缺少的過程是:交配和繁殖。
如果我們能從雄蚊子身上入手,再切斷交配和繁殖這兩個過程,那么是不是就可以消滅可惡的蚊子呢?科學家正是基于這個思路來研發(fā)的“黑科技”——“以蚊治蚊”讓亞洲虎蚊絕育。
科學家采用了兩種技術(shù)路線來實現(xiàn)絕育,一是輻射法,二是感染法。
首先讓我們一起來了解一下輻射法。這個方法的最初使用在蠅子身上,輻射方法能讓大量雄蠅子絕育,將這些不育的雄蠅子放飛以后,它們與自然界中的雌蠅子結(jié)合,就能達到絕育的效果。果然那些蠅子泛濫的地方都得到了控制。因此科學家也想對蚊子使用同樣的方法。
經(jīng)過一番試驗,科學家發(fā)現(xiàn)輻射法在蚊子身上收效甚微。這些經(jīng)過輻射的雄蚊子似乎喪失了對雌蚊子的吸引力,根本無法完成交配的使命,而且壽命也大大縮短,沒幾天就死光光了。
看來輻射法只能消滅輻射過的蚊子,但是蚊子又不能一只一只地捉來輻射,而如果在自然界中大規(guī)模使用輻射法,還會對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重破壞,此法存在致命缺陷。
科學家使用的第二種方法是感染法。亞洲虎蚊之所以能傳播病毒,是因為它曾經(jīng)叮咬了感染病毒的患者,這些病毒進入蚊子體內(nèi)之后,也感染了蚊子,但是由于蚊子體內(nèi)含有一種特殊的抗體,可以對抗病毒的感染,因此亞洲虎蚊不會被病毒消滅。
根據(jù)這個思路,如果我們能讓亞洲虎蚊感染上一種病菌,這種病菌只會破壞蚊子的生殖系統(tǒng),不會對其生命、性吸引力產(chǎn)生任何影響,那么是不是就可以達到絕育的效果了嗎?
于是科學家精心挑選了一種病菌——沃爾巴克氏體。沃爾巴克氏體有三大好處,首先這是一種自然界中廣泛存在的病菌,在大自然數(shù)萬年的演化中早已與動物、昆蟲和諧共存;其次這是亞洲虎蚊本身就能攜帶的一種病菌,自然界的演化早已證明沃爾巴克氏體能夠進入到亞洲虎蚊身體內(nèi);再次,這種病菌能使得蚊子卵難以孵化。
中山大學的奚志勇教授團隊一直在研究這種特殊的病菌“沃爾巴克氏體”,經(jīng)過7年的攻堅克難,將一種優(yōu)質(zhì)沃爾巴克氏體菌型注入亞洲虎蚊的胚胎中,產(chǎn)生第一只帶菌雌蚊,就此培育出了HC蚊株。HC蚊株中的雄蚊子具有百分之百絕育的能力,這些雄蚊子不僅可以和野外的雌蚊子正常交配,還能使得雌蚊子產(chǎn)下的蚊子卵百分之百死亡。
但是奚教授也發(fā)現(xiàn),感染了沃爾巴克氏體的雌蚊子和雄蚊子交配,它們產(chǎn)下的胚胎還是可以正常發(fā)育的。即使在蚊子成蛹后,對其進行性別分離,性別篩選機器也不能獲得百分之百的準確率。那些被感染的雌蚊子成為了漏網(wǎng)之魚,如果不能解決掉這個問題,此技術(shù)就會功虧一簣。
離成功就差臨門一腳了,奚教授的團隊夜以繼日地攻克這一難題。功夫不負有心人,他們將輻射法和感染法結(jié)合在一起后就解決了這些漏網(wǎng)之魚。
有人可能會對此有一些擔憂,自然環(huán)境下的雄蚊子是不會吸食人血的,人工培育的蚊子會不會性情大變突然吸血呢?
首先,人工培養(yǎng)的蚊子都是雄蚊子,科學家在對蚊子胚胎做性別甄別的時候就選了天然是雄蚊子的胚胎。這些雄蚊子在帶菌前對人血就不敢興趣,而科學家讓它們攜帶的病菌只影響生殖系統(tǒng),并不會改變雄蚊子的飲食偏好。
其次,即使有小部分雌蚊子可能未被甄別出來,但是這些人工培育的蚊子都會經(jīng)過低劑量射線的輻射,經(jīng)過輻射的雌蚊子都會喪失生育能力,自然也不會吸血了。因此人工蚊子只是讓自然界的雌蚊子產(chǎn)下“死胎”的工具蚊。
這些人工蚊子滅蚊的效果究竟如何呢?
在廣州疾控中心的支持下,奚志勇教授團隊在廣州市南沙區(qū)黃閣鎮(zhèn)沙仔島與番禺區(qū)石碁鎮(zhèn)大刀沙村開展了大規(guī)模實地試驗,效果十分喜人。
“蚊子工廠”每周能生產(chǎn)500多萬只雄蚊,他們在試驗地點每周每公頃就釋放了16萬多只蚊子,在團隊夜以繼日地投放和監(jiān)測下,他們發(fā)現(xiàn)2年的時間就能根除當?shù)氐膩喼藁⑽茫瑝褐菩Ч彩窒踩?,平均能達到90%以上。
路漫漫其修遠兮,滅蚊之路何其遠兮?;仡檨喼藁⑽玫娜肭质?,我們不難發(fā)現(xiàn)這種蚊子的生存能力極高,原本只適應(yīng)亞熱帶和熱帶的氣候,但是通過進化,它的抗寒能力不斷提升,逐漸侵襲到了寒冷的北方地區(qū)。人類使用了很多工具來對付它,但似乎人類每出一招,它就能見招拆招,來者不拒。
幸運的是,科學也在不斷發(fā)展,人類也在不斷進步。相信假以時日,人工帶菌蚊子若能在全國予以推廣,一定能造福全國人民,降低病毒的傳播。
好了,人工蚊子不吸血的秘密就先聊到這里了,還想知道更多科普小知識嗎,記得關(guān)注本賬號呀。
參考文獻:
【1】張璐瑤,《“蚊子絕育”技術(shù)又有重大進展 “感染+輻射”不論雌雄100%絕育》,金羊網(wǎng),2019-08-14
【2】佘惠敏,《獨辟蹊徑,效果明顯——我國科學家發(fā)現(xiàn)強力滅蚊新工具》,經(jīng)濟日報,2019-07-30
作者:賈斯丁 審核:henna 校稿編輯:李子