中山大学“核技术灭蚊”上热搜,广州工厂日产 500 万只绝育蚊子

量子位 2021/8/25 12:59:31 责编:问舟

人类为了消灭蚊子,真是什么手段都用上了。

一则中山大学用核技术灭蚊的消息冲上热搜,相关论文也已发表在 Nature 上。

核技术…… 灭蚊?是不是太狠了?

更狠的是,中山大学 6 月份还与国际原子能机构合作成立了核技术 (昆虫不育) 协作中心,双方要在用核技术控制通过蚊子传播的传染病上展开合作。

不过请放心,肯定不是说要用核弹打蚊子的意思。

这里的核技术是通过核辐射让蚊子不孕不育,这种方法叫做 SIT (Sterile Insect Techniques)

传统的做法一直是把绝育了的雄蚊子释放出去,让他们和野外可生育的正常蚊子抢老婆。

雌蚊子和绝育雄蚊子交配后无法产生后代,逐渐减少这个蚊子种群的数量。

But!这里有一个问题。

核辐射可不是闹着玩的,受过辐射的雄蚊子本身就活不了几天了,交配的竞争力也会下降。

被辐射的雄蚊子:我倒是想去抢老婆,可我抢不过它们呀。

所以这个方法一直没能成功地大规模应用。

那中山大学怎么就成功了?

中山大学的思路很巧妙,是将 SIT 和另一种灭蚊的方法 IIT 结合在一起使用。

下面具体来看看。

核辐射 + 细菌感染双保险灭蚊

除了核技术以外,还有一种让雄蚊子绝育的办法叫 IIT,Incompatible Insect Technique。

简单的说是让雄蚊子感染一种叫沃尔巴克氏体 (Wolbachia)的细菌,感染的雄蚊子和雌蚊子交配后产下的卵是无法发育的。

But!没错,But 又来了。

如果雌蚊子和雄蚊子感染了同一菌株,那他们的后代还是可以发育。

这是因为这种细菌也够狠。

为了保证自己种群的繁殖,沃尔巴克氏菌甚至进化出了一种能操纵蚊子繁殖过程的机制。

沃尔巴克氏菌无法通过蚊子精子传给下一代小蚊子,只能通过卵子。

所以当受感染的蚊子精子与未受感染的卵子结合后,沃尔巴克氏菌有种办法让小蚊子胚胎的第一次细胞分裂失败。

如果卵子也是被感染的,那就相安无事。让受感染的小蚊子成功发育,继续去传播细菌。

IIT 这种方法仅在一些小规模试验上成功过。

因为科学家要培养的是受感染的蚊子蛹,数量多了就很难精准地把每一只雌蚊子都挑出来。

要是有受感染的雌蚊子被不小心释放出去,时间长了整个蚊子种群都会被替换成受感染的,再后面繁殖就不受影响了。

中山大学在 2015 和 2016 年的两篇论文,提出了将核辐射的 SIT 与细菌感染的 IIT 两种方法结合在一起使用。

关键点在于,研究人员发现让雌蚊子绝育所需的辐射剂量要比让雄性蚊子绝育的低,低到不怎么影响雄性蚊子的生殖竞争力。

具体方案上是培养一大批感染沃尔巴克氏菌的蚊子蛹,因为雄蛹体积一般比雌蛹小,长到一定程度后就可以分出雌雄两堆。

对雄蚊子那堆蛹进行低剂量核辐射,确保即使有雌蚊蛹混在其中也使其绝育。

最后把感染细菌的雄蚊子和绝育了的雌蚊子一起放出去,确保方法在实际应用中成功。

广州日产 500 万只绝育蚊子

广州因为蚊子太多,是中国登革热传播率最高的城市。

2015~2016 年,农业部批准中山大学团队在广州市南沙区沙仔岛、番禺区大刀沙岛两地进行了露天释放试验。

通过在 2-3 年间持续释放绝育蚊子,最终每年野生蚊种的数量平均减少 83%~94%,且在长达 6 周内都侦测不到任何蚊子,当地蚊子种群被基本消除。

最开始的时候要往居住区释放大量蚊子,当地居民很少有表示赞成的。

实验开始后,效果显著,在两地人们受到蚊子叮咬的次数都大大减少。

再统计一次就有超过 50% 的居民表示支持这项工作了。

中山大学对于灭蚊这件事可是认真的。

据广东广播电视台报道,现在广州的“蚊子工厂”,每天可培育 500 万只绝育带菌的雄蚊子。

论文地址:

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1407-9

参考链接:

[1]https://www.woidmo.org/vector-borne-diseases/sterile-insect-technique-mosquito-birth-control/

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