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高科技滅蚊有特效

信息時報 | 阿景 | 2019-10-13 13:30:58

2019年6月,泰國曼谷一處軍營內,一名衞生官員正在噴灑化學藥劑滅殺蚊子。IC供圖


  科學家警告,快速的城市化,不斷升高的氣温,以及越來越普遍的跨國、洲際旅行,登革熱疫情正在全球蔓延。

  不久前,巴西衞生部公佈的數據顯示,截至8月24日,巴西今年已報告登革熱病例數143.9萬例,是去年同期的7倍,疫情已導致至少591人死亡,人數約為去年同期的4倍。同時,菲律賓衞生部官員表示,今年1月1日至8月24日,菲律賓全國已有超過24.9萬人確診登革熱,其中1021名患者因此死亡。

  登革熱是由登革病毒引起、主要由埃及伊蚊傳播的急性傳染病。今年,東南亞多國和南美洲部分地區暴發嚴重的登革熱疫情。

  除了傳播登革熱,蚊子還是瘧疾傳播的最大“幫兇”。此外,由蚊子傳播的疾病和病毒還有寨卡病毒、奇昆古尼亞熱、黃熱病、西尼羅河病毒等。


  蚊子平均每年導致200萬人死亡

  有鑑於此,蚊子被稱為地球上最致命的“人類殺手”。有數據顯示,近年來,由蚊子導致的人類死亡數量平均每年高達200萬人。

  人類與蚊子的戰爭,也已經開始了很多年,卻一直未分勝負。有數據顯示,這些年,全球用於防蚊、滅蚊等各種阻止蚊子攻擊人類的花費,達到了年均110億美元。

  科學界流傳着一種説法:在現存物種中,蚊子既不是最強壯的,也不是最聰明的,卻是最能適應變化的。1940年~1941年,德軍對英國發動閃電戰,炸彈雨點般落在倫敦,不少倫敦人被迫躲到倫敦地下防空洞,伴隨他們的還有庫蚊。這些被困地下的庫蚊很快適應了以老鼠和人類為食物來源,而不再是以鳥類為食。如今它們已經成為與地面祖先截然不同的物種。本應歷經千萬年的進化過程,庫蚊卻在不到100年的時間裏完成了。英國昆蟲和自然歷史學會前會長理查德·瓊斯開玩笑説,再過100年,倫敦地下的隧道里可能還會出現“銀禧線蚊”“大都會線紋”等不同的蚊子種類。

  上世紀70年代,登革熱因引起劇烈疼痛而被通俗地稱為“骨痛熱”,它當時僅在9個國家流行。但如今,其影響範圍已擴大到100多個國家,全球約一半人口生活在登革熱的陰影下。

  登革熱由埃及伊蚊傳播,這種蚊子同時也傳播基孔肯雅熱、黃熱病和寨卡病毒,在熱帶氣候中很常見。這種昆蟲通常在白天叮咬人,與此不同的是,攜帶瘧疾的蚊子則在夜間活動。20世紀70年代,黃熱病在南美洲基本絕跡後,各國停止了對埃及伊蚊的行動,結果給了登革熱病毒悄悄蔓延的空間。


  人類幫蚊子“跨越國界”

  快速的城市化,不斷升高的氣温,以及越來越普遍的跨國、洲際旅行,使得蚊子的生存區域擴大,助長了登革熱等疫病的傳播。2007年至2017年,死於登革熱的人數增加了三分之二,從24500人增至40500人。

  貝卡·斯坦迪什今年25歲,來自英國西蘇塞克斯郡。6年前,她在泰國旅行時患上了登革熱。她將感染病毒比作“身處高壓鍋”。“我覺得有人想要咬碎我的頭,就好像他們站在我的腦子裏一樣。我大汗淋漓,又熱又疼,感覺骨頭都要斷了。”

  倫敦衞生和熱帶醫學學院助理教授雷切爾·洛維博士認為,氣候變暖為登革熱的更快傳播創造了最佳條件,加快了病毒複製和蚊子繁殖的速度。“但與此同時,我們也看到了人口的高速增長和計劃外城市化水平的提高,這往往伴隨着服務和基礎設施不足。”城市的發展,蚊子與人類之間密切接觸,種種原因疊加,導致登革熱疫症暴發,人口密集、配套設施不足的地區成為重災區。糟糕的廢物處理系統,堆成山的垃圾或路面坑窪積水更為埃及伊蚊提供完美的繁殖空間。

  利物浦熱帶醫學院流行病學家安妮·威爾遜博士表示,蒸蒸日上的旅遊和貿易便於蚊子和病毒跨越國界。“當一名受感染的旅客抵達一個新的目的地、走下飛機時,他可能會引發另一場疫情。”

  有專家指出,登革熱是少數幾種仍在快速傳播的熱帶傳染病之一,這在很大程度上是由於伊蚊迅速蔓延到以前沒有發現的地區,而其中大部分是人為因素造成的。據悉,埃及伊蚊一生的活動範圍不超過100米,如果依靠自然傳播,登革熱要經過很漫長的時間才能擴散到現有範圍;事實上,這一擴散只用了幾十年的時間。

  根據今年早些時候發表在《自然微生物學》雜誌上的研究,按照當前的全球變暖速度,到2080年,登革熱傳播地區的人口將比2015年增加20億。

2018年9月,英國帝國理工學院生命科學院教授安德烈·克里桑蒂(圖右)領導技術人員,在實驗室使用“基因驅動”技術,改變岡比亞按蚊雌蚊的雙性基因,使雌蚊無法產卵。


意大利佩魯賈,蚊子幼蟲在孵化。

  為了對抗疫病

  科學家使用各種高科技滅蚊

  人類與蚊子的戰爭一直未停止。人類用手拍死蚊子,使用蚊帳、蚊拍等工具,出動驅蟲劑……近年來,科學界通過高科技武器,研發阻止疫蚊繁殖、對抗疫症的方法。但科學界普遍的看法是,為了人類的健康和經濟發展,需要控制攜帶病毒的蚊子的數量;為了生態系統平衡,也不能讓蚊子滅絕。

  伽馬射線讓蚊子“斷子絕孫”

  2016年,為抑制寨卡病毒進一步傳播,巴西對蚊子發起一項“絕育”運動:通過伽馬射線照射,使得大量雄性蚊子失去繁殖能力,從而減少傳播病毒的蚊子數量。

  寨卡病毒,大部分集中在美洲。抑制病毒傳播的唯一方式就是減少蚊子數量。

  巴西非營利抗蟲害組織Moscamed在一週內培育出1200萬隻雄性蚊子,通過鈷60輻照器的照射使它們失去繁殖能力。這些絕育的雄性蚊子會被投放到特定區域,同雌性蚊子交配之後,卵將無法孵化出後代。

  巴西生物醫藥研究人員艾麗斯·瓦爾賈認為,通過少量射線對蚊子實施絕育是目前最安全的滅蚊措施。它不會污染環境,費用也比使用轉基因蚊子更低。


  讓蚊子感染特殊病菌

  科學家發現,60%的昆蟲體內天帶有沃爾巴克氏菌,感染了這種細菌的埃及伊蚊不傳播登革熱、寨卡、黃熱病等疾病。

  2014年9月,里約熱內盧開始了巴西首個實地試驗。研究人員在不同地點放生了幾箱由實驗室培育的感染沃爾巴克氏體菌的蚊子。

  科研人員希望,帶有沃爾巴克氏菌的雄蚊子與野外的雌蚊子產生的後代也會帶有沃爾巴克氏菌,最終,當地絕大多數蚊子種羣都會攜帶沃爾巴克氏體菌,從而達到限制埃及伊蚊種羣數量擴大的目的。

  巴西項目負責人莫雷拉博士表示,該技術安全、環保,符合可持續發展的理念。並且,該細菌不會人際傳播。但莫雷拉同時表示:“要想證明是否奏效,還需要三到五年的時間。”

  明年,美國研究人員將開始一項試驗,他們將進行類似的對比實驗——在33個地區部署沃爾巴克氏蚊羣,而31個地區則沒有。


  投放轉基因雄蚊

  與牛津大學有合作的英國牛津昆蟲技術公司研發出代號為OX513A的轉基因雄性蚊子。研究人員向埃及伊蚊蚊卵內進行DNA顯微注射,然後在水中培育蚊卵為幼蟲,待幼蟲成蛹時,用一種特殊篩子將蛹按性別區分開來,分別飼養,待雄蚊性成熟後將其放歸野外。

  按照設想,經過基因改造的雄蚊與野生雌蚊交配後,產生的後代不具有生育能力,且在成熟之前便會死亡,從而達到減少伊蚊數量的目的。

  牛津昆蟲技術公司此前在巴西、巴拿馬和開曼羣島部分地區開展的試驗結果顯示,投放這種轉基因蚊子後,可成功讓當地蚊羣數量減少超過90%。

  專家表示,這種技術使用的基因只能傳一代,高度可控。但一些環保主義者擔心這招無助防登革熱,反而招致意外後果。有人擔心,這些轉基因蚊子被放出後,可能影響其他物種,進而構成生態危害或影響生態平衡。

  投放試驗區一些民眾也對轉基因蚊子心存顧慮。美國佛羅里達州基黑文地區居民凱瑟琳·沃特金斯説,不少居民對試驗的消息感到害怕,擔心自己在不情願的情況下就此成為試驗品。


  用“基因驅動”技術滅瘧蚊

  近年來,藉助被譽為“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術,科學家研發出人工“基因驅動”系統,並在酵母、果蠅和蚊子中證實可實現外部引入的基因多代遺傳。

  2018年9月,英國帝國理工學院研究人員説,他們首次成功使用“基因驅動”技術在實驗室內滅絕一種瘧蚊。

  研究人員在英國《自然·生物技術》雜誌刊載的文章中寫道,他們以瘧疾的主要傳播者岡比亞按蚊為研究對象,使用“基因驅動”技術,改變雌蚊的雙性基因,使雌蚊無法產卵。這一技術改變的基因可以多代遺傳。經7至11代,這些蚊子由於缺少雌性而無法繁衍。

  主導這項研究的帝國理工學院生命科學院教授安德烈·克里桑蒂説,多個世紀以來,瘧疾禍害人類,他們“這一突破顯示,‘基因驅動’能發揮作用”,為抗擊瘧疾帶來希望。

  “我們至少需要5至10年才會考慮在野外測試‘基因驅動’蚊子,”克里桑蒂説,“不過,目前我們有一些振奮人心的證據證明我們走對了路。”

  “基因驅動”技術指人為改變特定基因,將這些編輯過的基因有偏向性地遺傳給下一代。與OX513A轉基因蚊子使用的技術基因只能傳一代不同,“基因驅動”引入的基因能夠多代遺傳。

  這一技術是目前生物學界的新興熱門研究領域,但爭議頗多。有人擔心,經基因改造的物種進入自然界後,會對生態系統造成未知且不可逆轉的影響。美國國家科學、工程和醫學學院已成立專家委員會,對這種技術的利弊展開調研。


  小資料

  他們都是“人類殺手”


  1.蚊子

  平均每年致死人數:200萬人

  小小的蚊子是每個人都十分熟悉而又討厭的動物,也是最致命的的動物之一。

  蚊子的種類超過3500種,它們分佈在全球100多個國家,遍佈除了南極洲以外的各個地區,其中幾百種蚊子能傳播疾病。

  蚊子是傳播瘧疾的主要途徑,還能傳染乙型腦炎、登革熱、黃熱病、寨卡、西尼羅病毒等其他一些對嚴重威脅人類健康的疾病。


  2.人類

  平均每年致死人數:47.5萬人

  戰爭、謀殺……平均每年475000人死於同類之手,這一數字讓人愕然。


  3.蛇

  平均每年致死人數:5萬人

  數據顯示,蛇是世界上第三大最致命的生物,每年致死5萬人。目前全球的蛇約有3000種,其中一部分是毒蛇。

  如果被毒蛇咬了,自身不能立即進行科學的處理,又沒有及時得到醫治,很多人最終會不治身亡。


  4.沙蠅

  平均每年致死人數:2.5萬人

  沙蠅廣泛分佈於熱帶和亞熱帶地區,是一種比蚊子小的昆蟲。目前有大約700種沙蠅,它們都對人類和動物有害。

  沙蠅叮咬可使人感染寄生蟲或危險的疾病,如利什曼病。


  5.采采蠅

  平均每年致死人數:1萬人

  受寄生蟲感染的采采蠅可將非洲錐蟲病(昏睡病)傳播給訪問或居住在撒哈拉以南某些地區的人。這些蒼蠅和蜜蜂差不多大,通常在白天叮人。最常見的症狀是刺痛處形成的小潰瘍、高燒、嚴重頭痛、肌肉疼痛和皮疹。另一種形式的昏睡病可以持續數月甚至數年。如果治療不當,這兩種形式都可能致命。


  6.鱷魚

  平均每年致死人數:1000人

  鱷魚是機會主義獵手,任何在它們棲息地活動的動物都會成為它的獵物。每年大約有1000人受到鱷魚的致命襲擊。但由於鱷魚通常在較貧窮和較偏遠的地區捕獵,每一起死亡事件受到的媒體關注遠遠少於其他不那麼常見的動物襲擊。


  7.河馬

  平均每年致死人數:500人

  不要被河馬嗜睡的本性或它們在影視劇中扮演的滑稽角色騙了,河馬是地球上最具攻擊性的動物之一,它們會毫不猶豫地向離得太近的人類發起攻擊。平均每天有一個以上的人被河馬殺死。


  8.大象

  平均每年致死人數:100人

  如果你尊重大象的空間,它們也會尊重你的。但大象如果感受到偷獵者或過度侵犯的遊客的威脅,就會勃然大怒,他們將會向對自己有威脅的動物衝過去。


  9.獅子

  平均每年致死人數:100人

  獅子是食肉動物,它們會把人類視為獵物,尤其是那些沒有被圈養的獅子。只有理解狩獵是獅子的本能,才是避免死亡的最好方法。


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