登革熱、寨卡等疾病嚴(yán)重威脅著人類的健康,而白紋伊蚊就是傳播這些疾病的罪魁禍?zhǔn)?。日前,頂級科學(xué)期刊《自然》發(fā)表了中山大學(xué)熱帶病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室奚志勇教授團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究成果。該團(tuán)隊(duì)通過共生菌與射線相結(jié)合的方法清除蚊媒群體,最終達(dá)到阻斷蚊媒疾病傳播的效果。這項(xiàng)“以蚊治蚊”的手法現(xiàn)在全球處于領(lǐng)先水平。
昨日,“滅蚊黑科技,中國獨(dú)角獸”高峰論壇暨新聞發(fā)布會在廣州召開。奚志勇透露,這項(xiàng)技術(shù)將逐步推廣運(yùn)用,將來普通家庭有望像買普通的滅蚊藥一樣來購買他們的產(chǎn)品。
基本消除兩個(gè)野外試驗(yàn)點(diǎn)蚊蟲種群
每年,全世界有約一半的人口面臨登革熱的危險(xiǎn)。每年蟲媒病就要?dú)⑺兰s47萬多人。在全球范圍,白紋伊蚊就是有侵越性的入侵物種之一,同時(shí)也是登革熱和寨卡病毒病的主要傳播媒介。然而,傳統(tǒng)的化學(xué)消殺法對白紋伊蚊的控制效果不佳。
奚志勇團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年潛心研究,利用共生菌和射線相結(jié)合的技術(shù),釋放攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊,讓白紋伊蚊“斷子絕孫”,以達(dá)到種群控制的效果,最終阻斷登革熱等疾病的傳播。
沃爾巴克氏體,是一種在自然界節(jié)肢動物體內(nèi)廣泛存在的、接近立克次體,并能經(jīng)卵傳遞的革蘭氏陰性胞內(nèi)共生菌。它天然存在于全球約65%的昆蟲種群和28%的蚊蟲種類中,而攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲交配后產(chǎn)生的卵不發(fā)育。
在此次研究中,奚志勇團(tuán)隊(duì)通過人工轉(zhuǎn)染建立了攜帶三種沃爾巴克氏體菌型的白紋伊蚊蚊株。經(jīng)大規(guī)模飼養(yǎng)至蛹期,雌雄分離后,再經(jīng)射線照射去除有生育能力的殘存雌蚊,最后進(jìn)行釋放。經(jīng)輻射的雌蚊完全絕育,無法在野外產(chǎn)生下一代,而對雄蚊的不育和交配競爭能力沒有影響。
在廣州進(jìn)行的試驗(yàn)表明,經(jīng)過2-3年的持續(xù)釋放,基本消除了兩個(gè)野外試驗(yàn)點(diǎn)的蚊蟲種群,幼蟲和雌蚊的數(shù)量分別銳減94%和89%。進(jìn)一步研究表明,與對照地點(diǎn)相比,兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的叮咬率平均分別下降了96.6%和88.7%。
目前,這種“以蚊治蚊”的方法,已成為新型、環(huán)保、安全、高效的蚊媒控制技術(shù),世界領(lǐng)先。
該技術(shù)將來還可用于農(nóng)業(yè)害蟲防治
在論壇上,中國工程院院士鐘南山高度評價(jià)了奚志勇團(tuán)隊(duì)的技術(shù)。他說,過去都是通過滅蚊、清除積水等辦法來控制登革熱,但奚志勇團(tuán)隊(duì)的技術(shù)則從源頭上解決了問題。健康中國2030的啟動,意味著醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)要從以治療為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越】禐橹行?,奚志勇團(tuán)隊(duì)的該項(xiàng)目正是健康中國的典范。不僅如此,鐘南山說,該項(xiàng)目還是基礎(chǔ)研究向臨床轉(zhuǎn)化、向?qū)嶋H應(yīng)用、并走向產(chǎn)業(yè)化的極佳模型。
事實(shí)上,奚志勇團(tuán)隊(duì)的技術(shù),還有望開拓農(nóng)業(yè)害蟲綠色防控的新領(lǐng)域。通過用他們的技術(shù),在稻飛虱、柑橘木虱和桔小實(shí)蠅中轉(zhuǎn)染沃爾巴克氏體,建立穩(wěn)定攜帶沃爾巴克氏體的昆蟲株系,通過不斷釋放感染沃爾巴克氏體的昆蟲以達(dá)到種群壓制。
中國工程院院士袁隆平高度評價(jià)奚志勇團(tuán)隊(duì)的技術(shù),他為他們題寫下了“蟲媒生物控制領(lǐng)先全球造福人類”的贈語。
正因?yàn)樵谵r(nóng)業(yè)害蟲防治方面具有良好前景,昨日,湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院(湖南省水稻研究所)、新疆維吾爾自治區(qū)北屯市分別與廣州威佰昆生物科技有限公司進(jìn)行了戰(zhàn)略簽約。
何為“以蚊治蚊”
通過釋放攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊(雄蚊不叮人,不傳播疾?。?,與野外的白紋伊蚊雌蚊交配,所產(chǎn)的卵不發(fā)育,經(jīng)過反復(fù)多次釋放攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊,使野外的白紋伊蚊種群數(shù)量減少至很低的水平,從而達(dá)到阻斷登革熱的目的。
沃爾巴克氏體
沃爾巴克氏體,普遍存在于自然界的昆蟲中,不感染人類和脊椎類動物。登革熱、瘧疾和腦炎的主要傳播者伊蚊、按蚊和三代喙庫蚊等蚊蟲體內(nèi)卻不攜帶這種細(xì)菌,只要將自然界中能夠傳播疾控的蚊蟲都攜帶上沃爾巴克氏體,蚊蟲就無法傳播這些疾病。
熱點(diǎn)問答
雄蚊有無潛在危害?
記者:釋放這種雄蚊,會不會有潛在危害?
奚志勇:根除蚊子種群,是把問題簡單化。我們針對的是傳病的蚊子。打個(gè)比方,在人體里有很多共生菌生長,但有時(shí)候一個(gè)病菌進(jìn)來了,就要定點(diǎn)把病菌清除掉。我們做的事情就有點(diǎn)像這樣,就是精準(zhǔn)剔除掉傳病的蚊子。用化學(xué)殺蟲的話,就有點(diǎn)像化療,癌細(xì)胞死了,但正常的細(xì)胞也全被殺了,但用我們的技術(shù),蜜蜂、蝴蝶都不會受影響。因此,這個(gè)技術(shù)是更加環(huán)保的技術(shù)。
至于有沒有不可預(yù)測的風(fēng)險(xiǎn),剛才我談到,國際原子能機(jī)構(gòu)在農(nóng)業(yè)害蟲上利用絕育昆蟲區(qū)域性根除錐螺旋蠅,保持了這么多年,沒有見到任何危害,大家看到的只是好處。我們的技術(shù)使用時(shí),蚊子放出去大概7-10天,全部死掉了,沃爾巴克離開了蟲,在自然界中也沒辦法存活。也就是說,最終結(jié)果是把有害的蚊蟲替換了,而我們放出去的蚊蟲也消失在了大自然中,留下來的是更加健康的生態(tài)環(huán)境。從昆蟲絕育和農(nóng)業(yè)害蟲的經(jīng)驗(yàn),以及理論上分析,我不覺得有任何可以預(yù)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。
這個(gè)技術(shù)能否家用?
記者:距離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn)?需要克服什么困難?將來普通人能否像現(xiàn)在購買滅蚊藥一樣購買你們的產(chǎn)品?
奚志勇:我透露一下,全球的化學(xué)殺蟲劑公司拜耳已經(jīng)花了一年時(shí)間分析沃爾巴克氏體技術(shù),他們說這個(gè)技術(shù)已經(jīng)成熟了,可以開始了,而且動作要快。他正在跟我們談。
任何一個(gè)技術(shù),早期都不太完整,但我們現(xiàn)在就像計(jì)算機(jī)早期階段一樣,技術(shù)可以應(yīng)用了,但還需要在應(yīng)用時(shí)不停改進(jìn)、降低成本,讓技術(shù)更完美。
我可以想象在未來,家家戶戶可以向我們定這種帶菌的蚊子,我們把卵寄給你,用特殊溶液放在家里,長出來的全是雄蚊。你可以自己家里使用。但是,下一步技術(shù)的更新需要基礎(chǔ)研究的支持。比如如何研究蚊子的性別決定通路,通過操縱它的通路,我們可以用很簡單的方法讓卵生出來的都是雄蚊。這樣,成本就可以拉到非常低,使用也非常方便。
其實(shí),我們帶菌的蚊子就相當(dāng)于一種藥,微生物藥,里面有效成分就是沃爾巴克氏體,蚊子就相當(dāng)于會飛的膠囊。我們可以通過同樣的方法,就像化學(xué)藥品一樣將其分銷到各地。
實(shí)地探訪
走進(jìn)世界上的“蚊子工廠”
實(shí)施“以蚊治蚊”,需要具有大規(guī)模生產(chǎn)沃爾巴克雄蚊的能力。為此,奚志勇團(tuán)隊(duì)在廣州科學(xué)城建起了世界上的“絕育蚊子”工廠(廣州威佰昆生物科技有限公司)。目前,這里已經(jīng)成為世界上的絕育蚊生產(chǎn)基地。
昨日,記者走進(jìn)這間神秘的“蚊子工廠”。在這里,沃爾巴克雄蚊就像在生產(chǎn)線上一樣被“生產(chǎn)”出來。大大的幾個(gè)“車間”里,蚊子分為卵、幼蟲、蛹、成蟲等幾個(gè)階段分別由工作人員以相應(yīng)方式培養(yǎng)。
在成蚊飼養(yǎng)間,有一箱箱格子,發(fā)出嗡嗡的聲響。工作人員正在拿著一袋袋裝著羊血的血板飼喂蚊子。鮮有人知的是,雌蚊為了產(chǎn)卵需要吸血,因此叮咬人的都是雌蚊,而雄蚊并不叮咬人。
廣州威佰昆生物科技有限公司生產(chǎn)廠長王曉華介紹,成蚊飼養(yǎng)間的每個(gè)籠子里面有16000只蚊子,其中12000只雌蚊,4000只雄蚊。每個(gè)籠子每個(gè)周期(約兩周)可以拿到70-80萬只卵,喂兩次血,產(chǎn)兩次卵。這個(gè)車間每周可以拿到6000萬以上的卵。據(jù)悉,現(xiàn)在“蚊子工廠”每周可生產(chǎn)1000萬只雄蚊用于釋放。
在蚊子的“生產(chǎn)”環(huán)節(jié),雌雄分離是關(guān)鍵技術(shù)。由于雄蛹比雌蛹要小,且雄蚊羽化時(shí)間比雌蚊早,早期奚志勇團(tuán)隊(duì)利用人工進(jìn)行雌雄分離。2016年4月,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了世界首臺專門用于蚊子雌蛹輻射處理的X光射線儀,處理能力達(dá)60萬只/小時(shí),提高了生產(chǎn)效率。
2017年后,奚志勇團(tuán)隊(duì)對蚊子工廠生產(chǎn)線技術(shù)的各環(huán)節(jié)進(jìn)行升級改造。目前已擁有了“第二代”生產(chǎn)線,提高了自動化程度。
據(jù)介紹,目前拜耳公司正在與奚志勇團(tuán)隊(duì)接觸洽談,尋求合作,實(shí)現(xiàn)蚊媒控制技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
合作咨詢
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