为降低蚊子传染疾病,全球最大蚊子工厂在巴西建成,这基于什么原理?
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蚊子,这种微小的昆虫,每年在全球传播登革热、基孔肯雅热、寨卡等疾病,导致上亿人受苦。2025年,全球最大蚊子工厂在巴西巴拉那州库里蒂巴健康科技园正式运作,年产50亿蚊卵,旨在通过生物防治手段,控制蚊媒疾病传播。这一创新基于沃尔巴克氏菌的“改造”原理,已在多地试验中显著减少病例,为公共卫生带来新希望。
蚊子:微小的致命威胁
蚊子传播疾病的核心在于雌蚊子的吸血行为。只有雌蚊子才会咬人,因为它们需要血液中的蛋白质来产卵。其吸血过程涉及复杂的微针结构:上颚锯开皮肤,下颚撑开伤口,上唇寻找血管吸血,舌针则注入唾液。唾液中的抗凝血酶引发过敏反应,导致皮肤起包发痒;同时,登革热病毒等病原体通过唾液进入人体,传播疾病如基孔肯雅热、登革热和疟疾。例如,最近基孔肯雅热在广东佛山已超过3600例,凸显了蚊媒疾病的严重性。防控的关键在于切断“病毒→蚊子→人”的传播链条,减少蚊媒扩散。
沃尔巴克氏菌:自然的“改造者”
巴西蚊子工厂的核心原理是利用沃尔巴克氏菌这一天然细菌来改造蚊子。工厂生产的蚊子均感染了这种细菌,其作用机制分为两个方面。首先,细菌在蚊子体内与登革热病毒等病原体“抢地盘”,抑制病毒复制空间,使蚊子即使咬了感染者,传播病毒的可能性也大大降低。其次,带菌雄蚊子与野生雌蚊子交配后,产下的卵无法孵化,相当于“断子绝孙”;而带菌雌蚊子无论与哪种雄蚊子交配,后代都能存活并自带细菌。这样,野外的蚊子种群要么数量锐减,要么越来越多的蚊子携带细菌,逐步丧失传播疾病的能力。该技术并非基因改造,蚊子仅携带天然存在的沃尔巴克氏菌,避免了“人工造变异”的风险。
巴西的试验:从实验室到田野的成效
巴西蚊子工厂的建立源于前期成功试验。2015年和2017年,在尼泰罗伊市释放带菌蚊子后,当地登革热病例比未释放区域减少了69%。2024年登革热高发期,尼泰罗伊每十万人仅69例,而邻近的里约热内卢高达700例,证明了该技术的有效性。基于此,巴西建成年产50亿只蚊子的工厂,规模全球最大。工厂运作中,带菌蚊子被定期释放到野外,通过“以蚊治蚊”策略,逐步替换野生蚊群。监测显示,自2015年释放以来,尼泰罗伊蚊子种群稳定携带沃尔巴克氏菌超过8年,未出现细菌消失或蚊子异常变异的情况。细菌自身基因稳定,不会突变出有害特性,科学界持续监测确保安全。
中国的经验:共享智慧的成果
中国在蚊媒防治领域早有实践,广州建有全球最大的蚊子工厂之一。该工厂由中山大学奚志勇团队建立,面积超过3500平方米,设有4个车间,每周可生产500万只带菌雄蚊。2011年起,团队从果蝇、伊蚊和库蚊体内提取沃尔巴克氏菌,成功导入登革热媒介白纹伊蚊,建立稳定蚊株。2015年至2017年,在南沙区沙仔岛释放带菌蚊子,3年后野生蚊减少九成,并在长达13周内侦测不到任何蚊子,种群基本消除。2018年,在峡石村试点“以蚊治蚊”项目,按每平方米释放5只雄蚊的比例,采用滚地毯式策略,每周两次每次释放约100万只,有效降低了蚊媒疾病风险。2019年7月,团队在《自然》杂志发文,首次结合沃尔巴克氏菌感染和射线照射使雌蚊绝育,实现田间种群控制。试点区域村民被叮咬和染病概率明显下降。
安全性与未来:公众担忧的科学回应
公众对改造蚊子可能变异或失控的担忧,已通过长期监测得到回应。巴西尼泰罗伊试验中,蚊子种群携带细菌超过8年,无异常变异;中国试点也未发现变异失控案例。改造蚊子未被基因改造,仅携带天然细菌,野外存活率低,设计时已避免有害变异。科学界认为,自然小变异不会产生“超级蚊子”,风险低于野生蚊子。同时,防控蚊媒疾病仍需综合措施,如防蚊灭蚊工作。基孔肯雅热在佛山等地的暴发,强调了切断传播途径的重要性。
全球最大蚊子工厂在巴西的建成,标志着生物防治蚊媒疾病的新里程碑。基于沃尔巴克氏菌的原理,这一技术通过“以蚊治蚊”策略,已在巴西和中国多地显著减少蚊群和病例,且安全性经多年验证。未来,持续监测和全球推广将助力降低登革热等疾病负担,为公共卫生注入强大动力。