你一定有這個想法，是不是由衷地希望世界上再也不要有蚊子了呢？

經過這個夏天，你是不是由衷地希望世界上再也不要有蚊子了呢？新的基因編輯技術或將成為科學家們消滅瘧疾和寨卡病毒攜帶者——蚊子——的有力武器。但我們應該使用這種武器嗎？

在世界各個地方，蚊子攜帶著病毒或者寄生蟲，傳播著疾病，這讓世界各國衛生部門頭痛不已。一個多世紀以來，人類一直在與蚊子做著鬥爭。在這場漫長的人蚊大戰中，人們試過了各種各樣的「武器」，如可吃掉蚊子幼蟲的魚、蚊帳、紗窗、殺蟲劑、蚊香、捕蚊器、電蚊拍，甚至捲起的報紙。無奈所有這些「武器」均效果有限。水坑會再次漲滿水，滋生蚊子;同時，蚊子的變異能力增強，人們對付蚊子的任何手段，蚊子都能很快產生抗性。

滅蚊行動一直在持續

20世紀30年代，人類不得不使用劇毒農藥，比如DDT來消滅蚊子。DDT是瑞士化學家穆勒發明的一種專門針對蚊子的「大規模殺傷性武器」，能夠大規模殺滅蚊子。DDT的出現，殺滅了大量蚊子，抑制了瘧疾的泛濫。

挽救了無數人的生命。但人們逐漸發現，儘管DDT為解決瘧疾作出了卓越的貢獻，穆勒因此還獲得了諾貝爾生理學或醫學獎，但是DDT的濫用也帶來了嚴重的環境問題。DDT殺滅蚊子的同時，無形中也消滅了大量其他昆蟲（多數為益蟲），同時還導致了一些鳥類等生物的滅絕，對生態環境造成了嚴重危害。而且，DDT還會殘留在農作物中，對人類造成不利影響。許多國家紛紛禁止使用DDT，於是人類對付起蚊子來又力不從心了。不過，在「瘧疾致人死亡」和「DDT危害環境」的利弊相權之下，在瘧疾嚴重的地區——非洲，還是不得不繼續使用高危的DDT。

20世紀50年代開始，美國昆蟲學家愛德華·F·奈普林在美國和中美洲很多地區根除了農業害蟲螺旋蛆（螺旋蛆並不真的是蟲，它實際上是一種蠅）。採用「昆蟲絕育技術」，繁殖並孵化了數百萬的螺旋蛆蠅卵，用伽馬射線使雄性螺旋蛆幼蟲絕育，待螺旋蛆長大後，後將這些絕育的螺旋蛆放生野外，數量足以超過野生種群。交配後的雌性螺旋蛆與絕育的螺旋蛆再也不會產卵繁殖了。這一研究過程花費了數十年，但起到了預期的效果，奈普林與另一位昆蟲學家因此於1992年獲得了世界糧食獎。現在，這一項技術正被運用於控制地中海果蠅的爆發。

然而，將昆蟲不育技術運用於消滅蚊子，結果好壞參半。也是在半世紀前，在印度展開的一項滅蚊實驗中，科學家試圖釋放改造過的蚊子去對付野生蚊子。科學家通過對雄蚊進行輻射，使其絕育，然後放飛到大自然中，讓它們去跟自然界的野生雄蚊競爭，希望通過那些和不育雄蚊交配的雌蚊無法繁衍後代，從而從數量上控制蚊子。

不過，運用這一技術的核心在於有多少蚊子進入環境，同時又有多少放生絕育的雄蚊能夠競爭過野外的雄性種群與雌蚊進行交配卻不清楚。證據表明，使雄蚊絕育的輻射可能也會影響其交配行為，因為這些絕育的雄蚊似乎缺少吸引雌蚊進行交配的某種東西。最終，這項試驗被迫中止。

寨卡病毒爆發的「罪魁禍首」

雖然輻射不育蚊子的試驗被迫中止，但人們想要殺死蚊子的想法一直沒有泯滅。埃及伊蚊促使科學家開發特殊基因蚊子。

英國一家生物技術公司和英國牛津大學合作，開始在巴西東南部的皮拉西卡巴試用一項不需要進行輻射的昆蟲不育技術，目標是埃及伊蚊。

目前，全球約有3000多種蚊子，人類最想要消滅的病媒蚊子主要是按蚊（即瘧蚊）、伊蚊（黃熱病、登革熱和寨卡病毒的主要傳播媒介）和庫蚊（傳播西尼羅河和聖路易斯型腦炎及其他病毒）這三種。其中，伊蚊是蚊子科中最大的屬。埃及伊蚊則屬於伊蚊屬中的一種，也是對人類危害最大的蚊子之一，因為埃及伊蚊是黃熱病、登革熱和寨卡病毒這些致病因子的主要攜帶者和傳播者，是人類傳染病爆發的「罪魁禍首」。

2009年和2010年，美國一些地方相繼爆發了登革熱。雖然大家都很清楚控制了埃及伊蚊就能控制這一疾病的傳播，但實際做起來還是力不從心。在花費了數億美元後，蚊子還是沒有得到有效的控制。本來，用基因技術滅殺蚊子的目標是避免登革熱，後來寨卡病毒也成為了研究的重要目標。、

在過去幾個月中，寨卡病毒被認為與美洲爆發的嬰兒出生缺陷存在一定關聯。因此滅蚊行動變得更為緊迫，因為寨卡病毒也是由埃及伊蚊傳播的疾病。該病毒可以侵入我們身體的許多部位，導致我們出現發燒、關節疼痛、結膜炎、頭痛、皮膚病等病症。它對孕婦威脅極大，如果孕婦感染，可能導致新生兒小頭症甚至胎兒死亡。更麻煩的是，寨卡病毒迄今未有疫苗。而寨卡疫情依舊在蔓延，對付寨卡病毒最好的方法就是大規模地消滅蚊子。

那麼，基因技術如何殺死埃及伊蚊呢？依據英國牛津大學的計劃，科研人員先在實驗室里將紅色熒光蛋白基因與四環素基因同時轉移到埃及伊蚊幼蟲的基因組中。之後，埃及伊蚊幼蟲身上會發出紅色熒光，科研人員可以輕鬆鑒別出這種特殊基因蚊子，它們的生活離不開四環素——四環素可抑制其體內的致死基因。

這種特殊基因熒光雄蚊很受野生雌蚊青睞。熒光雄蚊與野生雌蚊進行交配後，野生雌蚊只能繁殖出特殊基因埃及伊蚊幼蟲。由於野外缺乏足夠的四環素，這些特殊基因埃及伊蚊幼蟲所攜帶的致死基因便會啟動產生大量毒素，最後導致特殊基因埃及伊蚊幼蟲很快夭折（最晚可在埃及伊蚊能夠繁殖後代之前死亡），達到減少埃及伊蚊數量的目的。

在巴西、巴拿馬和開曼群島的小範圍內進行的5項研究表明，在放飛了特殊基因埃及伊蚊後，使得當地野生伊蚊群的數量減少了90%以上，達到了預期效果。目前，開發者計劃在美國亞熱帶地區進行釋放實驗。最近，他們通過了一項關鍵的監管審查，打算在美國佛羅里達群島進行一次實驗，因為那裡正在爆發埃及伊蚊傳播的寨卡病毒。

英國牛津大學開發的這項昆蟲不育技術不使用基因驅動，目標也不是要根除埃及伊蚊，而是減少當地埃及伊蚊的數量，使其不再能大肆傳播病毒感染人類。當然，這可以暫時解決蚊子這一長期存在的問題。但同時，在許多公眾對特殊基因技術充滿疑慮的今天，這樣的實驗必定面臨許多爭議。比如，對基因改造產生的這些毒素，蚊子也可能進化出抗性或者解毒機制，從而讓這種手段失效。到那時，蚊子的繁殖又會回到目前的狀態。

用基因驅動技術修飾蚊子

說起甘比亞按蚊，可能大多數人覺得陌生，但是聽到甘比亞按蚊的「劣跡」，大家可能都會欲除之而後快了。按蚊又稱瘧蚊，是蚊科下的一屬。其中有30～40種是瘧原蟲屬生物的寄主，會傳播瘧疾給人類。

甘比亞按蚊是按蚊家族中最臭名昭著的一種（雖然嚴格來說僅指雌性按蚊），因為它是最危險的瘧原蟲（寄生蟲）的宿主。被甘比亞按蚊咬一口只是一個小麻煩，但如果這隻按蚊碰巧攜帶了惡性瘧原蟲，結果就不那麼樂觀了。它們是非洲野外，尤其是撒哈拉沙漠以南的非洲地區的重要傳瘧媒介，也是寄生蟲學研究的模式生物之一。

雌按蚊叮咬人類時，會在吸血的過程中，將寄生蟲傳播進人體，使人感染，尤其是兒童。雖然自2000年以來，全球通力合作已使全球的瘧疾死亡率降低了約50%。不過，據世界衛生組織統計，2015年仍然有超過40萬瘧疾死亡病例，其中大多數病例發生在非洲，而甘比亞按蚊正是非洲撒哈拉沙漠以南地區最主要的瘧疾傳播媒介。近日，比爾·蓋茨與梅琳達基金會宣布投入5億多美元用於發展中國家傳染性疾病防治，且已把防治瘧疾作為重中之重。其中部分資金撥給了英國倫敦大學帝國理工學院安德里亞·克里斯蒂教授帶領的實驗室。

克里斯蒂曾在羅馬接受過醫療培訓，打算成為一名醫生。後來，他在海德堡學習分子生物學，對瘧疾防治產生了濃厚的興趣。大約30年前，克里斯蒂指出，根除瘧疾的最佳方法就是改造蚊子。於是，他就開始研究甘比亞按蚊。

1994年，克里斯蒂進入英國倫敦大學帝國理工學院。當時，科學家們已經發現如何將有益的基因突變，例如，將天然殺蟲劑Bt的基因，植入玉米等農作物中。那麼，為何不將一種特定基因準確添加到那些傳播病毒或寄生蟲的蚊子DNA中呢？克里斯蒂迅速採用了這一方法。

實際上在自然界中，並不是所有蚊子都會攜帶病毒和寄生蟲，這些蚊子，應該是有某種抗體來對抗病毒和寄生蟲。如果把這些抗體基因轉移到那些會傳播瘧疾的蚊子體內，那麼問題不就解決了嗎？

不過在野外，蚊蟲隨機交配，並按照孟德爾遺傳規律進行繁殖，這決定了基因突變傳播速度較緩慢。一個能產生抗體的蚊子，到了自然界跟野生同類交配之後，第2代中攜帶這些抗體基因的只有一半，到第3代中更只有四分之一。也就是說，即使有了這樣的蚊子，釋放到自然界之後，它們的目標基因也會逐漸被「稀釋」。幾代之後，這些目標基因都不一定能夠發揮作用了。

早在2003年，克里斯蒂教授的同事奧斯丁·伯特提出了一個解決方案，打破了孟德爾遺傳規律。它的目標是，將理想的目標基因與可以改寫遺傳和進化過程的「基因驅動」相結合，依靠DNA剪切技術的基因偏向操作去改變物種，從而控制疾病的傳播。

簡單來說就是通過「基因驅動」，確保目標基因能夠在所有染色體上都能呈現出來。也就是說，帶有目標基因的蚊子所產生的所有後代，都會仍然保持攜帶目標基因。而且，只要是與帶有目標基因的蚊子交配，所產生的後代都一定攜帶目標基因，即「基因驅動」技術使用的基因可多代遺傳。

因此，理論上講，通過這個方法，將某種單一的基因注入一個種群內的每一隻蚊蟲中是可行的。在之後的十幾年內，克里斯蒂和高級研究員托尼·諾蘭一直致力於完善這一基因偏向技術，其挑戰在於創建特定的「基因驅動」從而複製這些目標基因。但是，製作可剪斷DNA的特製酶的過程枯燥，還需花費大量人力物力進行操作，在CRISPR技術出現之前，這種基因編輯方法發展十分緩慢，需耗時數年，困難且昂貴。

用CRISPR-Cas9技術編輯蚊子基因組

2012年出現了新的技術突破，美國加州大學研究員羅德納·傑妮芙的研究小組提出了一種具有革命性意義的基因編輯技術——用CRISPR-Cas9技術編輯蚊子基因組。

CRISPR-Cas9技術利用與某段特定的DNA序列互補的RNA來進行標記，用的是一種產自細菌名為Cas9的代表值。這種酶具有「切割」染色體脫氧核糖核酸的功能，可附著在X染色體上並起到破壞作用，使這些蚊子只能繁衍出雄性後代。初期實驗結果顯示，用這種基因技術改造過的蚊子所產後代中，約95%是雄性，到第6代時，這些蚊子會因為缺少雌性而無法繁衍。

自CRISPR技術在2012年出現以來，它顯著地縮短了研究人員重寫生物體DNA的時間。醫學家和生命科學家們很快看到了這一技術在編輯修改人類致病基因以及策略性地改造蚊子基因組的潛力。

數年前，科研人員已經知道細菌的某些基因有較短的重複性的DNA序列。當病毒入侵時，細菌為了抵禦外源DNA的入侵，在前導區的調控下，CRISPR被轉錄為RNA。酶Cas9將引導其RNA結合至入侵病毒基因中的指定序列，便於其進行剪切。酶Cas9將剪切入侵的DNA序列，準確度較高，之後細胞的修復機制將斷開的切口重新整合到一起。

傑妮芙的研究小組在實驗室里利用這一機制，可迅速輕鬆地編輯目標基因。次年，MIT生物工程師張峰和哈佛大學喬治·克里各自指導的科研團隊在活細胞中運用了這一技術。

CRISPR-Cas9系統的普遍適用性和準確率優於其他基因編輯技術。不同於克里斯蒂的團隊一直苦心研究的定製酶，CRISPR-Cas9似乎適用於任何類型的細胞。研究人員認為CRISPR-Cas9有望應用於治療遺傳性疾病、促進農業發展等領域。CRISPR也有助於實現克里斯蒂阻止瘧疾傳播的夢想，現在，他的團隊可以利用CRISPR-Cas9引導RNA確定基因的任何部分，進而轉移他們想複製的材料。

如果運用CRISPR-Cas9的方法奏效，從理論上講，人類可以使任意一種蚊子滅絕。幾千年來，人類數量不斷增加，人類捕食、射殺其他物種，摧毀其他物種棲息環境或偶然間引入其天敵，使得很多物種瀕臨滅絕。但科學家們從未出於任何原因可以讓某個物種消失。現在CRISPR-Cas9技術的出現也為我們提出了三大難題： 這一方法會有效嗎？這樣做道德嗎？會不會引起不可預見的可怕後果？

在野外滅絕蚊子的希望有多大？

義大利大學的科比·佩魯賈對此進行了下一階段的研究。佩魯賈擁有一家規模較小的高級研究所，其中一間實驗室內有六個與天花板一樣高的「籠子」，每一個籠子約佔5～6平方米的面積。門上貼著標示，讓可能已經感染瘧疾的訪問者繞行，因為如果「籠子」逃跑出來的蚊子叮咬了他們，蚊子可能會受到感染。

「籠子」裡面很熱，雌蚊主要吸食牛血。將「籠子」加熱至體溫，並覆蓋上石蠟以便雌蚊可站在上面吸血。雌蚊會被人體汗液中，尤其是腳汗中的信息素吸引。實驗室工作人員說他們有時周一會將他們周末穿的襪子帶到實驗室，擠出汗液滴到餵食的碟子上。

在實驗室內，通過燈光變化模擬熱帶地區的環境，環境暗示會觸發蚊子的群體行為，這一行為對交配至關重要。首席昆蟲學家克勞莉婭·奧利瓦解釋說：「這是很多昆蟲進行交配的方式。雄蚊成群地飛來飛去，雌蚊通過群體行為找到伴侶，並在空中結伴飛行。如果你無法複製這一模式，你就不能確定提出的方法在野外是否會成功。如何讓CRISPR-Cas9技術在野外使用以達到在實驗室中的效果，這是我們接下來的要做的事情。而且，採用CRISPR-Cas9技術能夠使得蚊子種群中雌性的數量不斷減少，但也可能導致種群滅絕。」

毫無疑問，消除按蚊和伊蚊可以挽救許多生命，對於大多數人來說，這是個讓討厭的蚊子徹底滅絕的很好的理由。佩魯賈說道：「我並不認為如果當地某種物種的種群被淘汰是一件糟糕透頂的事情，如果擔心生物學手段可能導致它們滅絕，那麼人類第一次對著蚊子噴洒化學藥劑時，為什麼沒有過這種擔心呢？利用各種技術對抗登革熱、瘧疾，毫無疑問是正確的，因為死於登革熱、瘧疾這兩種疾病的人數遠大於戰爭傷亡。我們一定要認識到這個前提。」

美國斯坦福大學法學教授、生物倫理學家亨利認為：「如果人類故意讓某種物種滅絕，而對生物鏈產生負面的影響，我們應該想想這個做法對不對。但如果要對蚊子進行一次徹底的滅絕，為什麼不呢？我覺得我想要滅絕蚊子的理由遠比留下它要多太多。據我所知，目前幾乎沒有證據顯示蚊子在食物鏈中扮演十分重要且不可替代的角色。難道，吃蚊子的昆蟲或動物就沒有別的吃的了嗎？我認為我們的生活不會因為蚊子滅絕而發生什麼改變，但如果換作是哺乳動物或鳥類，我表示很擔憂。」

如果蚊子徹底從這個世上消失，還是有益處的。儘管這可能會產生一些未知的後果（常常是無法避免的），但只要蚊子滅絕，僅在未來數年內，就能挽救百萬人的性命，節省數億的開支，同時，還能夠緩解生活在最貧困地區的人們所要經受的苦楚。

利用基因編輯技術，是防治登革熱、瘧疾和塞卡病毒引發的嬰兒小頭症等傳染病優先，還是保護生態平衡優先，可能不同的人會有不同的看法，但是人類與蚊子做鬥爭的步伐還遠未停止。

螺旋蛆

這種寄生生物的犯罪檔案讓人不安。為了找到宿主，成年的雌螺旋蛆會尋找動物暴露在外的肉體（通常是某種家禽，受傷的士兵或嬰兒也不例外），以找到一個產卵的地方。螺旋蛆偏愛傷口，不過也會利用宿主的眼睛、鼻孔或肛門建起「保育室」。接著，200多個蠅卵孵化，幼蟲開始鑽入寄主的肉體內。一旦他們進入了舒適的血肉中，幼蠅會繼續吸食和生長。它們長得越大，吃的東西越多。最後導致了被寄生生物大面積的潰瘍和出血，而這又會引來更多的螺旋蛆蠅，會產下更多的卵，進行更多的吸食和入侵。這是個殘忍而又快速猛烈的攻擊。據說螺旋蛆幼蟲能夠在5到7天內從裡到外吞噬掉一頭羊或一隻狗。

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