Google 母公司在實驗室蚊子工廠裡透過生物改造的方式,推動「蚊子滅絕計畫」

Google 母公司在實驗室蚊子工廠裡透過生物改造的方式,推動「蚊子滅絕計畫」

每年平均有1000人死於鱷魚的攻擊,遭到毒蛇襲擊而喪生的約有5萬人左右,而因蚊子傳播的疾病死亡的人約在72.5萬左右,感染致病的人數更是不下百萬。這其中,埃及斑蚊和白線斑蚊能夠大範圍傳播登革病毒、寨卡病毒、黃熱病以及屈公病。

Google的母公司Alphabet旗下的生命科學子公司Verily研究院,計畫透過讓蚊子「斷子絕孫」,一勞永逸地解決蚊子叮咬傳播疾病的問題。這一宏偉的計畫從美國加利福尼亞州中部的佛雷斯諾郡(Fresno)展開。

目前除了Google的母公司Alphabet,蓋茲基金會以及英國帝國理工學院都有透過對蚊子進行生物改造從而達到遏制疾病傳播的專案。11月29日的聯合國生物多樣性公約(CBD)會議上,各國否決了「暫時禁止釋放基因驅動的生物體」提議,一定程度上支持這些生物計畫在更大範圍內施行。

Verily的設想:讓蚊子滅絕

埃及斑蚊最初是一種來自非洲的蚊子,現已在包括印度在內的120多個國家的熱帶地區發現。與其他蚊子不同的是,埃及斑蚊在人們居住的地方生活和繁殖。自從2013年出現在佛雷斯諾郡以後,埃及斑蚊成了這一區域最讓人們頭疼的衛生問題之一。

Google 母公司在實驗室蚊子工廠裡透過生物改造的方式,推動「蚊子滅絕計畫」

「當我們監測到埃及斑蚊的出現之後,我們從多方面付出了大量的努力,阻止這些蚊子繁衍甚至消滅它們,」佛雷斯諾郡綜合滅蚊區科學服務主任喬迪‧霍特曼(Jodi Holeman)表示, 「但所有的努力都沒有回報。」2016年,佛雷斯諾郡與MosquitoMate公司合作,釋放了40萬隻帶有沃爾巴克氏體細菌的蚊子。

Verily計畫進一步通過沃爾巴克氏體細菌對蚊子進行隱形「絕育」。沃爾巴克氏體是一種在昆蟲中自然發現的細菌,寄居在生物體的細胞中,可以增加宿主產卵的數量或者改變宿主的激素等。用沃爾巴克氏體感染雄性埃及斑蚊後,「放生」這些雄性蚊子。雄性蚊子不會叮咬人類,但與雌性蚊子交配後,就會將沃爾巴克氏體細菌傳染給雌蚊子。由於沃爾巴克氏體改變了父系的精子DNA,這使得只有當受精卵中有沃爾巴克氏體時後代才會存活。受感染的雄性只會與自然產生的無沃爾巴克氏體種群接觸,他們的後代在配偶發育過程中就會死去,卵無法孵化。

另一方面,雌性會將精子存儲起來不斷對自己的卵子受精,這意味著雌性的第一個配偶將會是所有後代的父親。因此即使雌性再次交配,只要曾經與沃爾巴克氏體感染的雄性交配過,所有的後代都將無法孵化。

2017年,Verily參與並擴大了MosquitoMate在佛雷斯諾郡開展的滅蚊專案,並釋放了2000萬隻感染了沃爾巴克氏體細菌的蚊子,試驗結果顯示,能夠叮咬人的雌性蚊子的數量減少了2/3。今年,Verily對計畫做出了一些調整,蚊子數量整體減少了95%。

在Verily研究院的總部,有一個自動化蚊子繁殖工廠。從蟲卵狀態開始,這些蚊子就被「貼」上了一個數位標識符碼,一直到它們被釋放,都能透過特定的GPS坐標跟蹤。當蟲卵孵化出小蚊子後,機器人會將蚊子放入一個裝有水和空氣的容器中,讓它們吃飽並保持暖和,這樣一直培育到成年期。另一些機器人會用專門的技術將這些蚊子按性別進行排序。

「現在我們主要希望能將這個專案的成本降下來、效率提上去,」Verily的高級科學家賈克布克勞福德(Jacob Crawford)說,「這樣我們就可以在較為貧困的地區進行該專案。」

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讓蚊子滅種,還是讓更多人喪生?

每年僅瘧蚊傳播的瘧疾就讓40多萬人喪生,而主要感染人群是兒童;此外還會使2億多人在數天內致殘致障。其他包括登革熱在內的由蚊子叮咬傳播的疾病,全球每年有5000萬至1億例病例,黃熱病的致死率則比登革熱更高。主要發生在亞洲的日本腦炎每年造成1萬多人死亡。而寨卡病毒則會透過母嬰傳播,對後代的神經系統產生長期的毀滅性影響。

根據巴塞隆那全球健康研究所的資料,除了南極洲外,世界各地有超過2500種蚊子的身影。蚊子非常善於適應新的環境,同時對人們採取的干預措施它們適應得也很快。例如,埃及斑蚊對城市環境的適應性非常好,它可以在各種室內室外的容器中產卵。包括瘧蚊在內的許多蚊子已經進化出抗殺蟲劑的能力,它們甚至還並改變了掠食習性,以避免蚊帳和噴灑殺蟲劑的家庭對它們帶來的傷害。

基於這些原因,許多科學家和機構「退無可退」,選擇用更為激進的方式對付這些殺手。

除了Verily的「滅絕計畫」以外,世界各地都有嘗試透過生物改造的方式,遏制瘧疾、黃熱病、登革熱等病毒的傳播。2018年6月,微軟創始人比爾‧蓋茲旗下的蓋茲基金會宣佈將斥資410萬美元,研發透過基因修飾改造雄性蚊子,讓它們攜帶自限性基因並與野生環境中的雌蚊交配,以減少叮人的雌蚊子的數量,進而遏制瘧疾的傳播。

英國倫敦帝國理工學院進化遺傳學家奧斯汀‧伯特(Austin Burt)領導的「消滅瘧疾」專案,也將利用基因驅動(gene drive)技術創造轉基因瘧蚊,以減少瘧蚊的數量。他們打算最早於2024年在撒哈拉以南非洲進行轉基因蚊子的試驗,以阻止瘧疾的傳播。

然而,目前人們並不清楚如果蚊子滅絕了,世界會發生什麼改變。除此之外,一些機構和組織依然對基因驅動技術表示擔心。2012年,環保組織「地球之友」的成員艾瑞克‧霍夫曼曾表示:「在全面客觀地分析其環境、人類健康與道德風險之前,切不可對這些蚊子開展試驗。」

在2018年聯合國生物多樣性會議召開之前,170多個國家和地區的代表提出,應當對基因驅動的生物實施暫時的「釋放禁令」。當地時間11月29日聯合國生物多樣性大會上,該禁令被否決,但各國同意應當「審慎」地使用基因驅動技術。

本文授權轉載自網易科技

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