圖片來源：pixabay

埃及伊蚊隻占佛羅裏達群島蚊子總數量的4%，但造成了該地區幾乎所有的蚊媒傳(chuan) 播疾病。此前，由於(yu) 一係列的監管和佛羅裏達州居民的反對，美國一直沒有嚐試使用過任何轉基因蚊子。這一次，他們(men) 終於(yu) 決(jue) 定讓蚊子飛一會(hui) ……

報道 | 《環球科學》編輯部

就在4月下旬，Oxitec突破了重重障礙，開始在美國佛羅裏達群島3個(ge) 區域的6個(ge) 位置，放置裝有轉基因蚊子卵的盒子。他們(men) 預計，首批經過改造的雄蚊將在5月的前兩(liang) 周內(nei) 出現。在此後的12周中，每周將有大約1.2萬(wan) 隻雄蚊進入當地環境。Oxitec表示，在今年晚些時間的第二階段，他們(men) 將在大約16周內(nei) 釋放近2000萬(wan) 隻轉基因蚊子。

與(yu) 蚊子的鬥爭(zheng)

根據比爾及梅琳達·蓋茨基金會(hui) 的估算，蚊子每年導致超過70萬(wan) 人死亡。伊蚊是蚊科中最大的屬，有近1000個(ge) 不同的蚊子物種，我們(men) 所熟知的“花蚊子”（白紋伊蚊），以及對人類威脅最大的埃及伊蚊都屬於(yu) 伊蚊屬。埃及伊蚊是多種致命傳(chuan) 染病的主要傳(chuan) 播媒介，它們(men) 攜帶的病毒可導致黃熱病、登革熱、寨卡等多種疾病。埃及伊蚊不僅(jin) 危害著人類的健康，還給全世界造成了巨大的經濟損失。

埃及伊蚊是登革熱、黃熱病等多種致命傳(chuan) 染病的主要傳(chuan) 播媒介。（圖片來源：Wikipedia）

人類最初應對蚊子的武器是如今早已臭名昭著的殺蟲劑DDT。DDT從(cong) 上世紀40年代開始被廣泛使用，並且取得了顯著的成效：在一些瘧疾嚴(yan) 重的地區，這種致命疾病很快消失了。不過隨著人們(men) 逐漸認識到使用DDT隻是飲鴆止渴，這種化合物在上世紀70年代退出了曆史舞台。

另一項被寄予厚望的滅蚊手段是昆蟲絕育技術（sterile insect technique，SIT）。這項技術的策略是在實驗室中通過輻射破壞雄性幼蟲的生育能力，這樣它們(men) 在野外與(yu) 雌性交配，產(chan) 下的卵將無法孵化。20世紀50年代起，昆蟲絕育技術在消滅美洲的螺旋蠅（Cochliomyia hominivorax）時大獲成功。但是，這項技術用於(yu) 滅蚊時，卻遇到了問題。相比於(yu) 螺旋蠅，蚊子的幼蟲更加脆弱，被輻射照射的雄蚊的生存能力也下降了，因此它們(men) 無法與(yu) 足夠的雌蚊交配。

本世紀開始，轉基因技術逐漸成為(wei) 滅蚊新武器，並且已經在野外實驗中取得了一些階段性的成效。2013年，Oxitec在巴西開展了一項轉基因蚊子釋放實驗。Oxitec的目標是用轉基因手段來打造“昆蟲殺蟲劑”，從(cong) 而控製昆蟲（具體(ti) 而言，是埃及伊蚊）的數量。

在佛羅裏達群島工作的 Oxitec 員工。（圖片來源：Oxitec 2021）

為(wei) 此，Oxitec的研究人員使用了釋放攜帶顯性致死基因昆蟲技術（release of insects carrying a dominant lethal, RIDL）。他們(men) 在雄性埃及伊蚊體(ti) 內(nei) 植入了一種能表達四環素轉錄調控蛋白的“致死”基因。在實驗室中，四環素的存在抑製了致死基因的活性，因此蚊子可以正常存活。但當它們(men) 進入野外並與(yu) 雌性交配產(chan) 生後代後，由於(yu) 野外不存在四環素，這些蚊子後代的細胞發育將受到抑製、無法存活，即使僥(jiao) 幸存活也“不孕不育”。

其實早在2007年，Oxitec就通過上述策略研發出第一代轉基因蚊——OX513A。在一係列小規模的野外實驗後，2013年起，Oxitec每周向巴西東(dong) 部巴伊亞(ya) 州的雅科比納市投放大約45萬(wan) 隻轉基因雄蚊。在27個(ge) 月的時間內(nei) ，他們(men) 總計投放近5000萬(wan) 隻蚊子。這次實驗也取得了令人驚喜的效果——根據Oxitec的報道，當地野生埃及伊蚊的總數下降了90%以上。不過，隨之而來的則是其他科學家的質疑。

與(yu) 質疑聲的鬥爭(zheng)

按照Oxitec的設想，OX513A和當地野生雌蚊交配後，下一代存活率極低，且無法擁有生育能力。然而，耶魯大學的進化生物學家Jeffrey Powell帶領他的研究團隊對此進行了獨立調查。他們(men) 在投放後對當地的伊蚊幼蟲進行了多次采樣和基因分型，結果發現，當地蚊子的基因組與(yu) 原先相比發生了明顯的變化——樣本中大約10%到60%的個(ge) 體(ti) 擁有了來自OX513A的基因。

這意味著，OX513A與(yu) 野生雌蚊的後代不僅(jin) 可育，還產(chan) 生了不少擁有巴西、古巴、墨西哥的“三國混血”。而按照Oxitec原先的描述，雜交後代應該會(hui) 不孕不育，迅速死亡，因此OX513A的基因不應該傳(chuan) 遞下去。也就是說，這一切原本不應該發生。

不過，Oxitec公司發言人曾駁斥稱，Powell團隊的研究包含了“大量虛假的、推測性的和未經證實的說法”。在一份長達三頁紙的文件中，Oxitec指責論文並沒有發現“OX513A雄蚊的投放對當地的人群或者環境有任何實質性的負麵影響”，卻充斥著各種誤導性的猜測。早在野外實際投放之前，公司內(nei) 部的實驗結果就表明向OX513A插入的“致死基因”並不會(hui) 讓蚊子後代100%致死，後代仍有小概率存活。

有專(zhuan) 家曾擔心這篇論文可能會(hui) 激發民眾(zhong) 對於(yu) 轉基因生物的懷疑情緒，因此希望論文做出相應的澄清。這並不是誇張，就在去年5月，美國佛羅裏達州宣布將開展一項大規模轉基因滅蚊實驗，並獲得了佛羅裏達群島的蚊蟲管控區的最終許可。在美國環境局給出批準後，Oxitec就開始在佛羅裏達群島開始安置設備。

實際上，雖然監管機構放行了，佛羅裏達群島一些居民一直都強烈反對在當地進行實驗。他們(men) 反對的理由也是五花八門：比如擔心被蚊蟲叮咬，擔心昆蟲會(hui) 破壞佛羅裏達的生態係統，或者有些人就單純地對被選為(wei) 測試點感到不滿，一些人甚至威脅要在釋放點附近噴灑殺蟲劑來破壞實驗。“正如我們(men) 所能想象的那樣，大家對此情緒高漲，有人強烈支持，有人卻極力反對。”分子生物學家Natalie Kofler說。

Kofler認為(wei) 許多擔憂都源於(yu) 新技術的不確定性。Oxitec一直與(yu) 佛羅裏達群島的社區合作，並給他們(men) 提供安全性的解釋，例如告訴當地人帶有致死基因的雌性蚊子繁殖的可能性很小。

Kofler說，許多人並不是很信任他們(men) 所聽到的內(nei) 容，僅(jin) 僅(jin) 因為(wei) 這些言論來自一家公司。Kofler希望在未來能收集足夠的數據來評估轉基因蚊子的影響，包括對佛羅裏達群島其他物種和當地生態係統的影響，並且“以一種透明的方式進行評估，這樣使當地人對此實驗的感覺要更好”。

現在，因為(wei) Oxitec還無法完全說服所有居民，公司員工隻好將裝置放在有圍欄的私有財產(chan) 上，並且向公眾(zhong) 隱藏了確切位置，以此來防止破壞行為(wei) 。為(wei) 了監視實驗的進展，研究人員將使用捕獲裝置捕獲一些蚊子進行研究。Oxitec蚊子帶有一個(ge) 熒光標記基因，當暴露於(yu) 特定顏色的光下時，它們(men) 會(hui) 發光，從(cong) 而使識別更加容易。

Oxitec 沒有向公眾(zhong) 透露具體(ti) 的裝置位置。（圖片來源：Oxitec 2021）

他們(men) 將測量大量數據，包括雄性蚊子從(cong) 盒子離開後行進的距離、轉基因蚊子壽命的長短、它們(men) 如何有效抑製野生雌性蚊子的數量，以及所有帶有該基因的雌蚊是否死亡。這些數據將決(jue) 定當地人對這些實驗的態度是否會(hui) 有改觀，也將幫助美國環境保護局確定Oxitec是否可以在美國更廣泛的區域釋放蚊子。

Oxitec在過去十年中麵臨(lin) 著美國三個(ge) 不同聯邦機構的監管評估，以及來自佛羅裏達州居民的反對。

2010年3月：Oxitec向美國農(nong) 業(ye) 部（USDA）提出了對其轉基因蚊子進行田間實驗的要求。

2011年10月：美國農(nong) 業(ye) 部稱，他們(men) 對Oxitec的蚊子沒有監管權。

2011年11月：美國食品藥品監督管理局（FDA）聲稱對蚊子實驗進行管轄，因此Oxitec向該機構提交了在佛羅裏達群島進行實驗的申請。

2016年8月：FDA批準了該實驗，實驗開始日期取決(jue) 於(yu) 佛羅裏達群島蚊蟲管控區（FKMCD）董事會(hui) 對蚊子釋放地點的批準。

2016年11月：佛羅裏達群島 Haven區居民在全民投票中投票反對該實驗，但佛羅裏達州門羅縣的其他地方支持進行實驗。

2017年10月：FDA將Oxitec蚊子實驗的管轄權移交給了美國環境保護局（EPA）。

2019年3月：由於(yu) 技術進步以及按照EPA的要求，Oxitec開始使用第二代轉基因蚊子。

2020年4月：美國環境保護局批準該項目。

2020年8月：FKMCD董事會(hui) 投票決(jue) 定繼續進行實驗。

2021年4月：該實驗在門羅縣的多個(ge) 群島正式開始，Oxitec將在這些地方釋放轉基因蚊子。

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