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对付登革热 此蚊来“帮忙”

2019-10-8 来源:互联网 阅读次数:
  导读: 登革热、寨卡等疾病严重威胁着人类的健康,而白纹伊蚊就是传播这些疾病的罪魁祸首。日前,顶级科学期刊《自然》发表了中山大学热带病教育部重点实验室奚志勇教授团队的一项研究成果。该团队通过共生菌与射线相结合的方法清...

登革热、寨卡等疾病严重威胁着人类的健康,而白纹伊蚊就是传播这些疾病的罪魁祸首。日前,顶级科学期刊《自然》发表了中山大学热带病教育部重点实验室奚志勇教授团队的一项研究成果。该团队通过共生菌与射线相结合的方法清除蚊媒群体,最终达到阻断蚊媒疾病传播的效果。这项“以蚊治蚊”的手法现在全球处于领先水平。

昨日,“灭蚊黑科技,中国独角兽”高峰论坛暨新闻发布会在广州召开。奚志勇透露,这项技术将逐步推广运用,将来普通家庭有望像买普通的灭蚊药一样来购买他们的产品。

基本消除两个野外试验点蚊虫种群

每年,全世界有约一半的人口面临登革热的危险。每年虫媒病就要杀死约47万多人。在全球范围,白纹伊蚊就是最具有侵越性的入侵物种之一,同时也是登革热和寨卡病毒病的主要传播媒介。然而,传统的化学消杀法对白纹伊蚊的控制效果不佳。

奚志勇团队经过多年潜心研究,利用共生菌和射线相结合的技术,释放携带沃尔巴克氏体的雄蚊,让白纹伊蚊“断子绝孙”,以达到种群控制的效果,最终阻断登革热等疾病的传播。

沃尔巴克氏体,是一种在自然界节肢动物体内广泛存在的、接近立克次体,并能经卵传递的革兰氏阴性胞内共生菌。它天然存在于全球约65%的昆虫种群和28%的蚊虫种类中,而携带不同型别沃尔巴克氏体的雌雄昆虫交配后产生的卵不发育。

在此次研究中,奚志勇团队通过人工转染建立了携带三种沃尔巴克氏体菌型的白纹伊蚊蚊株。经大规模饲养至蛹期,雌雄分离后,再经射线照射去除有生育能力的残存雌蚊,最后进行释放。经辐射的雌蚊完全绝育,无法在野外产生下一代,而对雄蚊的不育和交配竞争能力没有影响。

在广州进行的试验表明,经过2-3年的持续释放,基本消除了两个野外试验点的蚊虫种群,幼虫和雌蚊的数量分别锐减94%和89%。进一步研究表明,与对照地点相比,两个试验点的叮咬率平均分别下降了96.6%和88.7%。

目前,这种“以蚊治蚊”的方法,已成为新型、环保、安全、高效的蚊媒控制技术,世界领先。

该技术将来还可用于农业害虫防治

在论坛上,中国工程院院士钟南山高度评价了奚志勇团队的技术。他说,过去都是通过灭蚊、清除积水等办法来控制登革热,但奚志勇团队的技术则从源头上解决了问题。健康中国2030的启动,意味着医疗卫生系统要从以治疗为中心转变为以健康为中心,奚志勇团队的该项目正是健康中国的典范。不仅如此,钟南山说,该项目还是基础研究向临床转化、向实际应用、并走向产业化的极佳模型。

事实上,奚志勇团队的技术,还有望开拓农业害虫绿色防控的新领域。通过用他们的技术,在稻飞虱、柑橘木虱和桔小实蝇中转染沃尔巴克氏体,建立稳定携带沃尔巴克氏体的昆虫株系,通过不断释放感染沃尔巴克氏体的昆虫以达到种群压制。

中国工程院院士袁隆平高度评价奚志勇团队的技术,他为他们题写下了“虫媒生物控制领先全球造福人类”的赠语。

正因为在农业害虫防治方面具有良好前景,昨日,湖南省农业科学院(湖南省水稻研究所)、新疆维吾尔自治区北屯市分别与广州威佰昆生物科技有限公司进行了战略签约。

何为“以蚊治蚊”

通过释放携带新型沃尔巴克氏体的白纹伊蚊(雄蚊不叮人,不传播疾病),与野外的白纹伊蚊雌蚊交配,所产的卵不发育,经过反复多次释放携带新型沃尔巴克氏体的白纹伊蚊,使野外的白纹伊蚊种群数量减少至很低的水平,从而达到阻断登革热的目的。

沃尔巴克氏体

沃尔巴克氏体,普遍存在于自然界的昆虫中,不感染人类和脊椎类动物。登革热、疟疾和脑炎的主要传播者伊蚊、按蚊和三代喙库蚊等蚊虫体内却不携带这种细菌,只要将自然界中能够传播疾控的蚊虫都携带上沃尔巴克氏体,蚊虫就无法传播这些疾病。

热点问答

雄蚊有无潜在危害?

记者:释放这种雄蚊,会不会有潜在危害?

奚志勇:根除蚊子种群,是把问题简单化。我们针对的是传病的蚊子。打个比方,在人体里有很多共生菌生长,但有时候一个病菌进来了,就要定点把病菌清除掉。我们做的事情就有点像这样,就是精准剔除掉传病的蚊子。用化学杀虫的话,就有点像化疗,癌细胞死了,但正常的细胞也全被杀了,但用我们的技术,蜜蜂、蝴蝶都不会受影响。因此,这个技术是更加环保的技术。

至于有没有不可预测的风险,刚才我谈到,国际原子能机构在农业害虫上利用绝育昆虫区域性根除锥螺旋蝇,保持了这么多年,没有见到任何危害,大家看到的只是好处。我们的技术使用时,蚊子放出去大概7-10天,全部死掉了,沃尔巴克离开了虫,在自然界中也没办法存活。也就是说,最终结果是把有害的蚊虫替换了,而我们放出去的蚊虫也消失在了大自然中,留下来的是更加健康的生态环境。从昆虫绝育和农业害虫的经验,以及理论上分析,我不觉得有任何可以预计的风险发生。

这个技术能否家用?

记者:距离大规模应用还有多远?需要克服什么困难?将来普通人能否像现在购买灭蚊药一样购买你们的产品?

奚志勇:我透露一下,全球最大的化学杀虫剂公司拜耳已经花了一年时间分析沃尔巴克氏体技术,他们说这个技术已经成熟了,可以开始了,而且动作要快。他正在跟我们谈。

任何一个技术,早期都不太完整,但我们现在就像计算机早期阶段一样,技术可以应用了,但还需要在应用时不停改进、降低成本,让技术更完美。

我可以想象在未来,家家户户可以向我们定这种带菌的蚊子,我们把卵寄给你,用特殊溶液放在家里,长出来的全是雄蚊。你可以自己家里使用。但是,下一步技术的更新需要基础研究的支持。比如如何研究蚊子的性别决定通路,通过操纵它的通路,我们可以用很简单的方法让卵生出来的都是雄蚊。这样,成本就可以拉到非常低,使用也非常方便。

其实,我们带菌的蚊子就相当于一种药,微生物药,里面有效成分就是沃尔巴克氏体,蚊子就相当于会飞的胶囊。我们可以通过同样的方法,就像化学药品一样将其分销到各地。

实地探访

走进世界上最大的“蚊子工厂”

实施“以蚊治蚊”,需要具有大规模生产沃尔巴克雄蚊的能力。为此,奚志勇团队在广州科学城建起了世界上最大的“绝育蚊子”工厂(广州威佰昆生物科技有限公司)。目前,这里已经成为世界上最大的绝育蚊生产基地。

昨日,记者走进这间神秘的“蚊子工厂”。在这里,沃尔巴克雄蚊就像在生产线上一样被“生产”出来。大大的几个“车间”里,蚊子分为卵、幼虫、蛹、成虫等几个阶段分别由工作人员以相应方式培养。

在成蚊饲养间,有一箱箱格子,发出嗡嗡的声响。工作人员正在拿着一袋袋装着羊血的血板饲喂蚊子。鲜有人知的是,雌蚊为了产卵需要吸血,因此叮咬人的都是雌蚊,而雄蚊并不叮咬人。

广州威佰昆生物科技有限公司生产厂长王晓华介绍,成蚊饲养间的每个笼子里面有16000只蚊子,其中12000只雌蚊,4000只雄蚊。每个笼子每个周期(约两周)可以拿到70-80万只卵,喂两次血,产两次卵。这个车间每周可以拿到6000万以上的卵。据悉,现在“蚊子工厂”每周可生产1000万只雄蚊用于释放。

在蚊子的“生产”环节,雌雄分离是关键技术。由于雄蛹比雌蛹要小,且雄蚊羽化时间比雌蚊早,早期奚志勇团队利用人工进行雌雄分离。2016年4月,团队研发了世界首台专门用于蚊子雌蛹辐射处理的X光射线仪,处理能力达60万只/小时,提高了生产效率。

2017年后,奚志勇团队对蚊子工厂生产线技术的各环节进行升级改造。目前已拥有了“第二代”生产线,提高了自动化程度。

据介绍,目前拜耳公司正在与奚志勇团队接触洽谈,寻求合作,实现蚊媒控制技术的大规模应用。

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