呂靜

10月30日，《自然?生物技術(shù)》雜志刊登了一項新的研究成果：轉(zhuǎn)基因蚊子將一種“致死基因”遺傳到它們的后代身上，這種基因就能夠使后代的蚊子在到達成年之前“自取滅亡”。這一結(jié)果連同其他研究工作，可能預(yù)示著一個時代的到來：人類通過“制造”轉(zhuǎn)基因昆蟲，來控制農(nóng)業(yè)病蟲害和蟲媒性傳染病。

然而，就像轉(zhuǎn)基因作物所引起的公眾反應(yīng)一樣，這些計劃可能激起類似的反彈。被批評者點名的英國牛津技術(shù)公司所研制的“抗登革熱蚊子”，在沒有足夠的評估和咨詢的前提下，就被放入實地試驗，而這些試驗通常是在那些管理薄弱的國家進行的。英國喬治敦大學(xué)國際衛(wèi)生法教授勞倫斯?高思庭說：“即便危害沒有成真，這種行動也會削弱研究機構(gòu)的信譽和合法性”。

《自然?生物技術(shù)》雜志在線討論了轉(zhuǎn)基因蚊子的首次釋放試驗：2009年發(fā)生在加勒比開曼群島的試驗確實讓國際科學(xué)界感到吃驚，而牛津技術(shù)公司隨后又在馬來西亞和巴西釋放了這種轉(zhuǎn)基因蚊子。該公司首席科學(xué)家盧克?阿爾菲說，他們在試驗前已經(jīng)將審查程序交由當(dāng)?shù)卣块T辦理了。

被“放飛”的抗登革熱蚊子

牛津技術(shù)公司研制的轉(zhuǎn)基因蚊子是為了控制登革熱的流行，但反對者擔(dān)心，轉(zhuǎn)基因蚊子釋放到野外是在沒有完成足夠測試的情況下獲得批準(zhǔn)的。

該公司首席科學(xué)家阿爾菲博士表示，他們只是發(fā)展了一種成功運用了幾十年的技術(shù)，這種技術(shù)的原理是：在野外釋放成百萬的不育昆蟲，使其與野生種交配，從而不能產(chǎn)生后代。利用這種辦法，可以抑制甚至根除害蟲。比如，用不育的地中海果蠅可以在全世界范圍內(nèi)保護水果和蔬菜作物。但是，這一技術(shù)還沒有成功地用于蚊子，部分原因是通常采用輻射的方法來導(dǎo)致昆蟲不育，但這會傷害昆蟲自身，使其弱化，這意味著經(jīng)過處理的不育蚊子很難與野生蚊子競爭，因而無法完成交配。

埃及伊蚊是登革熱病毒的主要傳播者。牛津技術(shù)公司已經(jīng)研制出轉(zhuǎn)基因埃及伊蚊，如果不使用四環(huán)素對這種蚊子進行保護，這種攜帶致死基因的轉(zhuǎn)基因蚊子就會死掉。在實驗室中，由于使用了含有四環(huán)素的特殊食物，轉(zhuǎn)基因蚊子得以繼續(xù)繁衍增殖數(shù)代，然后科學(xué)家將雄蚊釋放到?jīng)]有四環(huán)素的野外，它們足以活到可以交配的階段，但是其后代會在成年之前死去。這樣，整個種群的數(shù)量就會逐漸減少。

牛津技術(shù)公司發(fā)表的研究，考慮了實驗室培養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因蚊子在野外的交配成功率。2009年，在一個月內(nèi)，他們在開曼群島一個25英畝的區(qū)域內(nèi)，大約投放了19000只轉(zhuǎn)基因蚊子。根據(jù)從捕蟲網(wǎng)上采集的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)基因雄蚊在實驗區(qū)雄蚊總?cè)郝渲姓?6%，在大約10%的幼蟲中發(fā)現(xiàn)了致死基因。這些數(shù)據(jù)表明，轉(zhuǎn)基因雄蚊有半數(shù)成功地與野生蚊子交配，這一比例足以抑制蚊子的種群。該公司已表示，他們2010年在開曼群島所做的更大規(guī)模的試驗中，在三個月中減低了80%的目標(biāo)蚊子種群數(shù)量。

阿爾菲博士指出，這一技術(shù)是安全的，因為叮人和傳播疾病的是雌蚊，而釋放的是雄蚊，應(yīng)該對環(huán)境影響不大。他說：“這一技術(shù)針對的是人們試圖除掉的特定生物?！?/p>

登革熱是一種由蚊子傳播的致死性傳染病，每年有5000萬到1億的登革熱病例發(fā)生。這種傳染病既沒有疫苗可用，也無藥可醫(yī)，所以，預(yù)防工作的重點就集中到鏟除這種病原的攜帶者，即單一品種的蚊子上。

但是專家稱，牛津技術(shù)公司的技術(shù)也并非萬無一失。美國夏威夷農(nóng)業(yè)局的昆蟲學(xué)家托德?雪莉在《自然?生物技術(shù)》的評論文章中指出，在一次測試中，實驗室中轉(zhuǎn)基因雄蚊和野生雌蚊的雜交后代，能活到成蟲階段的比例只有3.5%。此外，揀選蚊子的雌雄性別是靠人手工完成的，這會導(dǎo)致0.5%的釋放蚊子為雌性，而傳播疾病的正是雌性蚊子，因此，如果釋放的幾百萬蚊子中，就算僅有很少比例的雌蚊，也可能導(dǎo)致疾病傳播的增多。

牛津技術(shù)公司與加州大學(xué)歐文分校的分子生物學(xué)家安東尼?詹姆斯稱，他們已經(jīng)研究出一種解決方案，采用轉(zhuǎn)基因的辦法來產(chǎn)生不會飛的雌蚊，這種“地面雌蚊”不能交配，也不會叮人，這樣一來，在釋放之前將雄蚊從雌蚊子中揀選出來將會變得非常容易。

由世界衛(wèi)生組織召集的專家正在籌備如何進行轉(zhuǎn)基因昆蟲實地試驗管理的指南。支持者希望野外試驗將不會面臨和轉(zhuǎn)基因作物同樣的反對聲。

“關(guān)在”實驗室里的抗瘧疾蚊子

多年來，預(yù)防瘧疾的方法雖然很多，但還沒有一種能夠徹底奏效。迄今為止最為有效，而且在大規(guī)模實施上最便宜的預(yù)防方法就是使用蚊帳來防蚊。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，2008年全球由瘧疾引起的死亡約為100萬人，在撒哈拉沙漠以南的非洲，每30秒就有一個孩童死于瘧疾。所以，如果轉(zhuǎn)基因蚊子能夠預(yù)防瘧疾，那將成為全球公共健康領(lǐng)域的熱門新聞。

蚊子傳播瘧疾的方式相當(dāng)“高效”：雌蚊產(chǎn)卵時，需要額外的蛋白質(zhì)，所以，它會吸取鳥類、爬行類和哺乳類動物的血液。如果被它吸血的動物攜帶瘧原蟲，蚊子就會染上，下一次再吸血的時候，就會傳送到被叮動物的血流中。蚊子就是用這種方式每年讓3億人染上瘧疾的。

利用轉(zhuǎn)基因蚊子幫助消滅瘧疾的想法已經(jīng)醞釀很久了。從理論上講，如果你創(chuàng)造出一種更強壯的、不能傳播瘧原蟲的蚊子，然后將成千上萬的這種轉(zhuǎn)基因蚊子釋放到野外，它們最終能贏得這場生存游戲，替代那些能夠傳播瘧疾的蚊子。然而事實總是和我們的想象有點出入的。

激活某一基因，讓蚊子對特定的瘧原蟲產(chǎn)生免疫力，并使其失去攜帶這種病原體的能力，這樣的技術(shù)并不困難。在實驗室里，科學(xué)家們開啟了蚊子腸胃里控制SM1肽的基因，SM1肽可以阻止蚊子體內(nèi)瘧原蟲的發(fā)育。然而，這樣的轉(zhuǎn)基因蚊子似乎體質(zhì)比較弱，因此不能最終在自然環(huán)境中贏得這場生存游戲。

2007年3月，美國約翰霍?普金斯大學(xué)的一個研究小組在《美國國家科學(xué)院學(xué)報》上發(fā)表了一個研究結(jié)果：研究人員將1200只轉(zhuǎn)基因蚊子和1200只野生蚊子放在一個裝有感染瘧疾老鼠的籠子里，蚊子開始吸血。所以，在實驗剛開始時，轉(zhuǎn)基因蚊子和野生蚊子的混合比例是50/50?？茖W(xué)家同時也激活了一個讓轉(zhuǎn)基因蚊子的眼睛在暗中發(fā)光的基因，這樣，他們可以很容易辨識出轉(zhuǎn)基因蚊子和普通蚊子。

在九個產(chǎn)卵周期之后，轉(zhuǎn)基因蚊子和野生蚊子的比例變成70/30。轉(zhuǎn)基因蚊子的生存力慢慢勝過了野生蚊子。研究人員認(rèn)為，在整體上轉(zhuǎn)基因蚊子可以比野生蚊子體弱，但是由于病原體不能在其體內(nèi)發(fā)育，所以，它們獲得了生存優(yōu)勢。這似乎能使他們活得更長，并且比感染了瘧疾的普通蚊子能產(chǎn)更多的卵。

但是，現(xiàn)在還不是釋放抗瘧蚊子種群到野外的時候。約翰?霍普斯金大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩組蚊子都吸食未感染小鼠的血時，它們的存活率是相同的。轉(zhuǎn)基因蚊子只在瘧原蟲存在時才有生存優(yōu)勢，而人們希望它們在沒有瘧原蟲的環(huán)境中也“更強壯”，這樣才能讓轉(zhuǎn)基因蚊子有效地“取代”現(xiàn)有的蚊子，并阻斷瘧疾的傳播。

雖然將抗瘧蚊子釋放到野外還有待時日，但是抗登革熱的轉(zhuǎn)基因蚊子已經(jīng)被釋放到野外了。人們對將成千上萬的轉(zhuǎn)基因動物釋放到自然環(huán)境顯然心存疑慮，因為它們可能會帶來廣泛的生態(tài)后果。轉(zhuǎn)基因昆蟲所攜帶的致死基因有可能以某種方式轉(zhuǎn)移到其他對環(huán)境很重要的昆蟲上——比如那些參與授粉的昆蟲。此外，有了變異基因，蚊子種群可能會增長到人類難以承受的數(shù)量水平?；蛘吡硪环N可能是，瘧原蟲或登革熱病毒最終會適應(yīng)轉(zhuǎn)基因的新寄主，從而讓疾病的傳播繼續(xù)存在下去。