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美国将放24亿只转基因蚊子,科学家:巴西曾孕育出超级蚊子

美国24亿只转基因蚊子获得环境保护署 (EPA) 批准,将在未来两年内(2022-2024)陆续投放到加利福尼亚州和佛罗里达州。虽然在这之前全球范围内也投放过转基因蚊子,但如此庞大的数量却不曾有过。

该项目引起了热议,有些人认为干涉生物演化与食物链会引发巨大灾难;有些人害怕转基因蚊子会影响到自身健康;还有人表示之前在巴西投放的转基因蚊子曾孕育出更难杀的超级蚊子。

这些人包括投放地区不甘当“小白鼠”的当地人,还有一些对转基因极度敏感的人群以及一些“环保”人士。下面就上面这些问题简单聊聊。

以蚊杀蚊

很多人可能不知道,对于人类来说蚊子是最可怕的动物。在动物杀手榜,蚊子排第一,人类自己排第二,但2-9名之和都赶不上蚊子。

蚊子本身不厉害,其杀手锏是身体所携带的病菌。例如曾让人闻风色变的疟疾,在高峰时期每年感染人数近2亿,死亡超70万。还有登革热、寨卡病毒、黄热等等。

在蚊子中,埃及伊蚊最为致命,携带病毒高达80多种。从某种角度而言,对于一些贫瘠、医疗条件有限、伊蚊猖獗的国家或地区,灭蚊等于是救命。为此很多研究人员致力于研究大规模灭蚊的办法,其中就包括转基因。

这次美国将要投放的24亿只蚊子来自一家名为牛津昆虫技术(简称Oxitec)的企业。他们曾开发了多代转基因埃及伊蚊,在全球各地进行试验。

关于转基因蚊子,简单来说就是在雄性伊蚊基因中植入一个生长抑制基因,同时还给这个基因设置一个“关停键”(四环素)。

在有四环素的培育室中,生长抑制基因会被关停,蚊子可以茁壮成长,进行大批量“生产”。投放到没有四环素的自然环境中,抑制基因就会启动。转基因雄性蚊子与野生雌性蚊子结合后,后代生长受抑制会夭折,相当于让蚊子绝后。

巴西孕育出超级蚊子

2007年,Oxitec通过基因改造,培育出第一代转基因雄性伊蚊。该蚊子改造的新基因可以成功表达出致命蛋白OX513A,因此被称为OX513A型。

这代转基因伊蚊从2009年开始便在多地无人区进行实验。后来逐渐在人类居住区正式投放皆取得不俗的成绩。短短几个月就能让当地伊蚊数量下降80%~95%,简直就是灭族大杀器。

不过,在巴西雅科比纳市却出现了意外。在一轮5000万只的投放中,研究人员以每周45万只的速度陆续投放,结果在第18个月,蚊子的数量不减反增,而似乎变得“更强壮”了。经过研究发现,当地的蚊子发生了变异,不仅后代可以茁壮成长,还产生了超强的抗性,比原来更难被杀死。

生儿不生女

此外,各个投放点还有一个通病,一段时间后蚊子数量就会回升。这样的结果其实在研究人员的预料之中。

通俗点说:原本派出去一群实验室公蚊子去找野生母蚊子,结合后都由于没有后代,所以实验室蚊子没有传承。当所有实验室蚊子老去,致命基因也就失传了,因此蚊群又回到了最初的状态。

为了解决这个问题,研究人员开始开发第二代转基因蚊子。思路通俗点来说是这样的:

咬人(传播疾病)的都是母蚊子。如果实验室派出去的公蚊子,找到母蚊子后,怀的是女儿就会夭折,是儿子则茁壮成长。这些儿子还能继承父亲的致命基因,继续去祸害其他母蚊子,让它们无法生女儿。

这样的话就相当于大自然代替了实验室,可以不断生产“转基因雄性蚊子”。而办法是将四环素“开关键”与性别关联上。

经过多次迭代,具有以上特性的OX5034型转基因雄蚊子被研究出来了。2018年,新一代蚊子开始在多地试验,结果表明维持时间明显要比老一代更长,而且没有出现“超级蚊子”。

2018年,EPA批准Oxitec在佛罗里达州进行投放,数量达到了7.5亿,随后便一期期地延续下来。而这一期将投放24亿只,其中加利福尼亚州20亿只,佛罗里达州4亿只,分两年陆续投放。

关于影响

首先说一下健康问题。上文提过了,转基因蚊子为不咬人的公蚊子。即使因为变异或其他原因,有少数携带致命母蚊子活下来,而且还把你咬了也不存在风险。因为人工编辑过的基因无法通过叮咬传播,这就像你不会将基因传播给你的伴侣,只能通过繁衍传递给孩子,所以你的基因不会因此而变异。

至于超级蚊子,第二代转基因蚊子投放后尚未出现,但代表未来不会出现。当我们试图改造自然、改造自然生物的同时,它们也会通过遗传变异以及自然选择的方式来保证基因可以在自然中留存下来,这个过程被称之为演化(进化)。想要持续“打压”蚊子,人类就要在生物技术上与蚊子进行赛跑。

最后一点是生态、食物链。某个物种数量快速下降,可能会使食物链发生震荡,比如以它们为食的生物,数量可能会减少。不过,对于美国以及大多数地区来说,埃及伊蚊本就是入侵物种。当传播病菌的伊蚊数量快速下降时,其他昆虫数量会增加(例如其他蚊子),因此影响不会太大。

自然界是个混沌系统,没有绝对的事情。科学家在将已知的风险降至最低的情况下,减少病菌在人类中传播,从而挽救生命。对于未知或意想不到的风险,我们无能无力,但不能因为害怕未知而停滞不前。

这就像人们常常说起的那个哲学故事:高速的列车发现前方站着一个人,而可变轨道上则有一团迷雾。面对这种情况,只能选择变轨救下那个人,哪怕迷雾后面站着一群人。而科学家要做的就是不断帮人类扫清前进道路上的迷雾。

不过,有时候我们也要防着那些别有用心的人。(完)