蚊子之所以被人厌烦不只是它追人叮咬,吸食人血,还因为会传播多种疾病。
据研究,蚊子传播的疾病已达80多种。可以说是地球上再没有比它危害更大的生物了。
虽然人们为应对蚊虫想出了不少办法,比如蚊香,灭蚊剂,紫外线消杀等等,可这些不但治标不治本,甚至对人体也有伤害。
每年因为蚊子传播疾病造成的死亡人数大概在80万人,因此灭蚊成了关键大事。
奚志勇
年中大教授奚志勇带领团队,在广州建立了全球最大的“绝育蚊子工厂”,以此来控制蚊媒疾病的传播。
工厂位于广州黄埔区,是全世界规模最大的蚊子工厂。
目前蚊子的日产量已经达到万只。每周培育的白纹伊蚊最高可达0万只。
因反响较好,育蚊技术受到国内外多项支持,目前已在国外建立蚊子工厂。
在此之前,该团队及领导人奚志勇在养蚊一事上也花费了好多年时间做研究,一切都要从年开始说起。
发现沃尔巴克菌可抗登革病毒
年奚志勇前往美国攻读医学昆虫学博士,在导师的带领下研究“沃尔巴克氏”细菌。
8年后,他还与国际同行同时首次发现沃尔巴克式体可直接抗登革病毒。
在研究中,奚志勇在两年内反复进行试验,他把沃尔巴克氏细菌注入蚊虫体内,可始终得不到想要的结果。
面对一次次的失败,他翻看大量研究报告论文。
最终,他注意到在不同的时间、温度、位置下,对昆虫注射的物质也将会产生不同的影响。
于是经过多次的实验,他终于成功了,研究出了沃尔巴克式体细菌可直接抵抗登革病毒的结果。
沃尔巴克氏菌是世界分布最广泛的共生菌,常见于节肢动物门和部分线虫体内,影响其寄生的动物生殖和发育。
且只能通过亲子间纵向传播,无法在成虫之间横向传染。
至今还未在脊椎动物身上发现该细菌,它传染给人的可能性极低。
沃尔巴克氏菌
因此,把沃尔巴克式菌作用的蚊虫体内,不会对人产生不良影响。
登革病毒主要是通过埃及伊蚊和白纹伊蚊等媒介昆虫传播,引起登革热且发病率与死亡率都很高的一种症状。
因此在发现沃尔巴克氏体可以直接抗登革病毒后,也就代表着可以使用昆虫显微胚胎注射法,建立沃尔巴克氏体与蚊媒的共生。
简单来说就是通过对雄蚊注射一种细菌,然后放出来与野外雌蚊交配。
当细菌在雌蚊体内发生变化后,蚊卵就会死亡。
从而在源头解决蚊子繁衍的问题。因此国际各知名机构都纷纷报道。
人工育蚊,每日喂养3次
经过几年的研究,奚志勇在年带着课题回到了国内。
在中山大学热带病虫媒控制联合研究中心担任主任一职,开始了“灭蚊”的科学研究。
此次研究是由广东省科技厅、广州开发区领军人才项目、美国国立卫生研究院基金会和比尔及梅琳达·盖茨基金会全球健康大挑战项目。
这也让奚志勇从一个研究人员转变为一个领导型研究人员。
年,奚志勇创立了广州威佰昆生物科技有限公司,带领团队一同进行项目试验。
研究中,他们给白纹伊蚊注射带有沃尔巴克细菌的物质。
再经过规模化养殖产生雄蚊,最后释放到野外诱导雌蚊不育,来对蚊子进行消杀。
而这种方式几乎可以根除野生白纹伊蚊种群,以此预防登革热和疟疾等虫媒传染疾病的发生。
为了大量培育蚊卵,实验室人员在小号饲养笼中养有只雌蚊和只雄蚊,每周每笼能产卵15万至20万。
工作人员会把一张涂满羊血的薄板放到饲养笼中,并在薄板上放置加热袋制造人体表面温度的效果。
当雌蚊嗅到血味和舒适的热度时,便会飞来吸食羊血。
而一只雌蚊在理想状态下,饮一次血可产80-个卵。
研究人员每天定时喂养3次,因此每只雌蚊每天可产-个卵。
等喂养时间够了,便会在饲养笼中放上产卵容器。
等产卵结束后,工作人员会把收集到的蚊卵放置到适宜的空间下饲养。
因虫卵对温度、湿度、养分、光照等都有一定的要求,不同的差异都会对孵化会造成影响。
因此奚志勇研发了一台仪器,用以满足虫卵的生存环境。
等到合适的时间,工作人员会对虫卵进行沃尔巴克式体注入。
因为该项工作细致程度较高,每名工作人员一天只能注入-个蚊卵。
当然这里面也有许多问题,比方说如何确保放出去的都是雄蚊?
如果培育的时候有雌蚊,那么受感染的雌蚊与雄蚊繁殖的后代,是否可以有效繁殖?
蚊子数量那么多,怎么做实验证明这种方法的可使用性呢?
这些问题奚志勇团队也考虑到了,并且做了很好的解决办法。
因雄卵和雌卵的大小不同,奚志勇还专门研制了分离器用以区分雌雄蚊卵。
他们在把蚊蛹进行雌雄分离后,不可避免地在雄蛹中依旧会混入雌蛹。
如果不对雌蛹加以控制,把注射了沃尔巴克氏菌的雌蚊放入野外。
达到一定数量后,就会对项目的最终结果造成影响。
因此他奚志勇团队与国际原子能机构合作,研发了一台X射线仪。
通过X射线会再次对蚊虫进行低量核辐射,确保即使有雌蚊混进去也丧失繁殖能力,对最终结果不会造成影响。
这台设备不但能提高生产量,还能降低风险,因此,对于此项研究有着非常重要的意义。
实验基地的选择也是非常重要的,它直接影响实验的结果。
最终团队把实验地点定在广州市南沙区和番禺区两个独立岛,开展了历经四年的实地研究。
因此广州市也成为了第一个应用“以蚊治蚊”技术的城市。
沙仔岛大概有20多个蚊子释放点
奚志勇和团队在年进入沙仔岛,对岛上的村民提前进行科普讲解。
说明他们研究的蚊子不会咬人,放出后七天左右就会死亡,对人体和环境不会造成影响。
为了打消村民的顾虑,他们还让村民把手放进有蚊子的实验笼中亲自体验。
到了年,团队调查发现超过90%的村民都支持他们在当地开展实验。
于是,他们把悉心培育了一年的雄蚊在当地进行了第一次释放。
每个月平均释放万只雄蚊,每周释放三次,而全岛大概有20多个释放点。
持续投放两年带有沃尔巴克式细菌的雄蚊进行实验,最终发现当地成蚊的控制率达到了95%,幼蚊的控制率几乎达到了90%以上。
接着,他们在番禺区大刀沙岛也进行实验,实验结果依旧显著。
蚊虫被大量消杀,当地村民说夜晚已经可以不需要蚊帐了。
此实验也证明了,共生菌沃尔巴克式体的胞质不相容技术,结合辐射的昆虫不育技术,可成功地抑制及清除野生白纹伊蚊种群。
基于这项技术,可用于控制其他农业害虫的侵扰。
因生产的雄蚊不但不咬人,还能从源头阻断蚊虫的肆虐,且对人体无任何影响。
当地政府也表示相当支持,毕竟这是一项技术的突破。
虽说还不能彻底灭绝蚊子这一物种,但是起码可以让人免遭大量蚊虫叮咬导致染上疾病。
一开始奚志勇还觉得此项研究很顺利,似乎没有难得突破的困难。
可接着当遇到大量蚊虫出现时,他才意识到自己也只是做了最基础的工作而已。
蚊虫的培育是一项十分仔细又困难的事情,每只虫卵都需经过工作人员的检查一点点养殖。
不管是虫卵的培育,还是雌雄卵的分拣,都离不开人工操作。
所以他们每天培育的蚊虫数量实在有限,在遇到特殊情况时,雄蚊往往是供不应求,于是他们就开始对设备进行更新改版。
如今他们已由原来小小的实验地点变为了现在占地3平,四个车间的专业产蚊生产基地。
他们研发的设备也由原来每周产蚊一两千只,变成了每周最多可产几千万只的精密仪器,不再需要大量人工进行挨个手工培育。
而他们自主研发的这些设备仪器,也被销往世界各地。
奚志勇团队的现状
在年7月18日,奚志勇及团队在国际顶级学术杂志NATURE上,发布了一篇《昆虫不相容和绝育技术相结合清除蚊媒种群》的长篇论文。
该论文讲解了从实验室到现场、工业生产、技术难关及社会讲解等各方面的详细解答。
一经发表,立即登上热搜榜,引发国内外主流媒体争相报道。
奚志勇团队“以蚊治蚊”的研究成果被世卫组织等联合国机构认可并向全球进行推广。
于是获得美国国际开发署的资助,在墨西哥也建立了“蚊子工厂”。
其工厂建设完全参照广州的基础设施及生产工艺,运营状态良好,自此也实现了海外输送技术的第一实例。
在这一领域奚志勇和他的团队一直钻研,在年8月“中国独角兽灭蚊黑科技”全球高峰论坛新闻发布会上,奚志勇团队的“以蚊治蚊”技术处于全球领先水平。
随着技术的不断成熟,以及多实验地区的反馈,针对蚊虫的治理已经相当有成效了。
于是他们继续进行科研,针对农田灾害进行治理。
以往农田是用各种味道刺激性较大的化学产品除虫,如果此次实验可以成果,那我国农业科技也又将取得更大一步的发展。
年10月,奚志勇携团队利用沃尔巴克菌,在控制农业害虫的新领域上又取得突破。
奚志勇荣登《当代生物学》国际权威杂志期刊,并进一步建立沃尔巴克菌与稻飞虱的新型共生菌。
“总有人觉得我们在开玩笑,或者为发表文章搞得科研‘怎么未来还卖蚊子’?其实,这是一种微生物杀虫剂,不久将成为一个真正的工业!”
奚志勇虽然对这项技术充满信心,但总是忧虑该如何推广。
毕竟在一些人眼里蚊子就是害虫,对培育蚊子卖蚊子这件事难以接受。
不过相信假以时日,会有越来越多的人加入到灭蚊的队伍中,为灭蚊贡献自己的力量。
参考资料
[1]《南方都市报》,年7月18日,《"以蚊治蚊”,中大教授把蚊子工厂开到国外,批量生产“益蚊”》
[2]《广州日报》,年7月23日,《揭秘世界最大蚊子工厂以蚊治蚊控制登革热传播》
[3]《中国青年报》,年7月22日,《虫大作战:破解蚊虫耐药性实验“以蚊治蚊”》