当前位置:主页 > 抢答器 >

抢答器

庐影院 _中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热

日期:2019-07-26 01:16:50     浏览次数:

"

北京时间7月18日凌晨,顶级学术期刊《自然》(Nature)以“研究论文”(Articles)的完整形式,刊载了中山大学-密歇根州立大学教授奚志勇及其团队的一项应用型研究成果——《昆虫不相容和绝育技术相结合清除蚊媒种群》。文章介绍,这项在广州进行的田间试验,几乎根除了该区域内,能在人群中散播登革热、疟疾等疾病的白纹伊蚊,方式是人工培育和释放经过处理的“益蚊”,对“毒蚊”的种群数量实现压制,“以蚊治蚊”,低价、高效、绿色。

全球最大的“蚊子工厂”在广州黄埔区

“我们在这篇文章里提供了一个完整的故事,包括了从实验室到现场、工业生产、成本核算、社区教育等各个方面。”在接受南都记者的采访时,奚志勇颇有底气地说,“我认为文章的发表,应该可以给整个领域带来较大的变化。”

中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热
奚志勇。

广东省疾病预防控制中心副主任林立丰得知此讯,为奚志勇团队送上了热情的赞誉。他提到,目前登革热没有相应的疫苗或特效药物,而喷洒化学杀虫剂不但破坏生态,还会让蚊媒进化出耐药性。因此,这项新技术的问世,对地处疫病高发区的广东很有意义。

中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热
白纹伊蚊种蚊产下的卵密密麻麻分布在纸杯内侧,肉眼看像是杯子里的污垢。

事实上,在全球范围内,虫媒传染病的防控都是非常急迫的课题。2015年,包括中国科学家屠呦呦在内的3名学者被授予诺贝尔生理学或医学奖,正是由于他们在阻断疟疾等虫媒传染病方面做出了巨大的贡献。前“世界首富”比尔·盖茨(Bill Gates)与妻子创立的基金会,近年来也分拨了不菲资金,专门支持与虫媒传染病有关的研究。在商界巨头中,谷歌(Google)、拜耳(Bayer)等已闻风而动,押宝新型灭蚊技术的商用前景。

此次《自然》以高规格发表奚志勇团队的研究报告,意味着他们提供的这套解决方案处于全球领先位置。而在应用层面,据奚志勇介绍,团队位于广州市黄埔区的生产基地,目前已发展为全球最大的“蚊子工厂”,相关技术已获世界卫生组织(WHO)的认可,并推广至墨西哥、印度、新加坡、中国台湾、美国夏威夷等国家或地区;2015年起,项目组还与省、市疾控部门合作,先后选择了广州的沙仔岛、大刀沙岛进行试验,2018年更通过无人机将100万只“益蚊”高效释放到了有登革热疫情出现的老城区和城中村,收效符合预期。

中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热
27℃的温度、70%左右湿度的实验室内,一只透明状的幼虫在45倍显微镜下率先破壳而出。

他对这项技术的实用价值和产业转化能力均充满信心,表示在国内“只待一纸批文”,就能全面应用于登革热的防治,还有望移用至其他领域,譬如对农业害虫的控制。

奚志勇唯一忧虑的,只是如何扭转人们的思想观念。“总有人觉得我们在开玩笑,或在为发表文章而搞科研,‘怎么未来还卖蚊子’?其实,这是一种微生物杀虫剂,不久将成为一个真正的工业!”

数万次尝试终得“益蚊”

科学家对于“以蚊治蚊”的构想由来已久,但奚志勇的尝试,为它的实际应用迈出了关键一步。

中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热
蚊子“生产车间”,工作人员在查看幼虫生长情况。塑料盘层层叠叠摆了几十架,每个塑料水盘里,三千多只幼虫像小蝌蚪一般游来游去。

2001年,奚志勇以中山医科大学(今中山大学)寄生虫学教研室讲师的身份赴美国肯塔基大学(University of Kentucky),继续攻读医学昆虫学博士。在导师多布森(Stephen L. Dobson)的带领下,他开始研究一种名叫“沃尔巴克氏体”(Wolbachia)的细菌。

这是一种具有独特属性的共生菌,它的发现者沃尔巴克在确认它并不是人类的病原菌之后,就对它失去了研究兴趣。没想到,在上世纪六七十年代,另一群科学家偶然发现,这种细菌一旦与蚊子形成稳定的共生关系,竟能导致其寄主与未携带同种细菌的个体交配后“绝育”(后代无法成活)。此后数十年中,不少团队都试图找到某种方法,将这一罕见的生物学特征用于制造“绝育益蚊”,即通过争夺交配机会来压制防疫区内的“毒蚊”数量,从而实现对于多种蚊媒传染病的控制。

它的技术要领就在于,如何人为建立沃尔巴克氏体与蚊子的稳定共生关系?刚刚开启博士生涯的奚志勇,就是要攻克这一道难关。

“有两年时间,我基本上都在反复尝试显微胚胎注射,注射过的蚊卵超过数万颗。”奚志勇对南都记者回忆。每一次实验,他都要用毛细吸管将沃尔巴克氏体准确注入蚊子胚胎(它在显微镜下放大几十倍,才约等于一枚鸡蛋大小)。可是费了很大工夫,他培养的雌蚊都无法将细菌传递给下一代,仍然不能称之为稳定的“共生体”。

中大教授“以蚊治蚊”试验登《自然》!造蚊类“间谍”防控登革热
实验室内,科研人员借助精密的仪器将一根长尖的“注射针管”对准白纹伊蚊卵的特殊部位,打入沃尔巴克氏体,“一次注射一个胚胎。

当选题遇到瓶颈,奚志勇的应对之策是大量阅读相关文献。其中诺贝尔生理学或医学奖得主、美国普林斯顿大学教授威斯乔斯(Eric F. Wieschaus)研究果蝇胚胎发育的文章,给他带来了一个关键启示:原来,进行胚胎注射也要注意时机和方位。2003年的一天,奚志勇终于首次在实验室中成功建立了沃尔巴克氏体与登革蚊媒的共生关系;其后,他通过更多的实验得出结论:在蚊卵产出的60-90分钟之间,将沃尔巴克氏体导入即将发育为成蚊生殖系统的特定部位,即可与蚊株形成新型的稳定共生。这一研究成果于2005年发表在顶级学术期刊《科学》(Science)上,身为第一作者的奚志勇也凭借此文,受到国际同行的关注。

奚志勇现为中山大学热带病防治教育部重点实验室主任,中山大学-密歇根州立大学热带病虫媒控制联合研究中心主任,美国密歇根州立大学微生物和分子遗传系终身教授、博士和博士后导师。至今已主持超过1100万美元的研究项目,发表逾50篇学术论文或书籍章节(其中4篇发表在《科学》,1篇发表在《自然》)。

采写:南都记者 侯婧婧

"