我們可以改變害蟲基因使它們“重新做蟲”嗎?

“銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢……“,只聽見”啪“的一聲,我從溫柔的詩意中被拉了出來,只見媽媽手上有一隻被消滅的蚊子屍體。匆忙看了一眼天上的繁星,媽媽的話語還縈繞在耳邊,我卻陷入一番沉思中:“蚊子這麼討厭的害蟲,科學家爲什麼不能消滅它們呢?”

春風似舊花仍笑,年少時的好奇牢記在心裡,而現在正是回答自己曾經疑問的時機。那就讓我們一起來探尋一下人類與蚊子這種害蟲的故事吧。

一、蚊子背後的危險深淵

首先,讓我們來問自己一個問題:我們真的知道害蟲是什麼嗎?其實問題的答案也挺簡單:害蟲就是對人類有害的昆蟲。

沒錯,對人類有害,且是昆蟲的都可以叫做害蟲。但似乎也沒那麼簡單,因爲有些昆蟲在不同的時空環境下是對人類分別有害處和益處的,就比如我們熟知的螞蟻,螞蟻會破壞人類的食物,對人類有害;但同時它也能捕食農業害蟲,對人類有利。

故事轉回到蚊子身上,首先我們都知道,蚊子能叮咬人,叮咬之後其口針會向皮膚內注入一種唾液,而這會讓皮膚起包並且發癢。更危險的是,如果蚊子的唾液中存在細菌、病毒、寄生蟲,它們也會隨之進入人體,並造成感染,我們常說的瘧疾主要就是通過這種方式傳播的。再悄悄告訴大家一個秘密:吸血的都是雌蚊呦。

人類與蚊蟲的鬥爭,甚至可以追溯至兩百萬年前。薄荷、香茅油、DDT(有機氯類殺蟲劑)、DEET(避蚊胺)等等十八般武藝都被創造了出來,各種花露水驅蚊水也幾乎成了我們夏日必備,但這些方式似乎都不能從根本上消滅昆蟲。難道科學家就真的沒有能“徹底”消滅蚊子的蓋世神功嗎?有,還真有,那就是大名鼎鼎的基因工程。

二、滅蚊基因工程

接着讓我們循着歷史的足跡,看一看我們人類是如何利用基因工程這一“武林秘籍”與蚊子過招的:

武林秘籍1.0:1974年,科學家們輻射照射了57000只公蚊子,摧毀它們的生殖能力,然後放歸於非洲大地,希望這些沒有生育功能的公蚊子能夠找到雌蚊子交配。可惜的是,輻射導致公蚊子的體質變得很差,它們很難與雌蚊子交配成功,所以這項努力失敗了;

武林秘籍1.1:2009年,美國科學家又嘗試對雄性蚊子進行一定的轉基因改造,並將經過改造的蚊子投放在城鎮,經過了三個月的時間,竟然讓當地的蚊子數量降低了80%-95%,屬於是毀滅性打擊了。但是,18個月之後,當研究團隊再進行蚊子數量統計時,驚訝地發現蚊子的數量竟然發生了大幅的反彈。

這一離奇現象引起了研究團隊的注意,經過一段時間的調查研究,他們發現當地出現了一種從未出現過的蚊子,這種蚊子不但能克服轉基因帶來的缺陷,而且具有超強的抗性,人們甚至很難用殺蟲劑消滅它......

武林秘籍1.2:2021年,美國有一家叫Oxitec的公司,在佛羅里達羣島將利用更先進基因工程技術製造的轉基因蚊子釋放到自然界中,每週釋放的數量爲1.2萬隻,連續12周。完整的試驗將在兩年內進行,預計總共釋放出10億隻轉基因蚊子......

武林秘籍2.0:過於先進,不予展示(或許還停留在某位科學家的大腦裡)

以上截取的只是一小部分,實際上科學家做出過很多努力,有過很多“武林絕學”。但這些絕學似乎都遇到了一個問題:蚊子的基因在自然環境下也是會變異的。這可怎麼辦?

三、潘多拉魔盒打開之後

在上面這些實驗中,總有少數蚊子會在各路絕學的打擊下存活下來,它們在繁衍生息過程中有可能變成超級蚊子,能夠免疫所有的“武林絕學”,這樣的後果恐怕是人類難以承受的。更何況,目前全世界在記錄的蚊蟲共有3600多種,想要同時把它們都打敗,這屬實有些困難。

同樣,如果蚊子能通過改變自身基因在各種“武林絕學”中倖存下來,那其他害蟲應該也可以。基因工程技術如同一個潘多拉魔盒,憑藉人類的力量能夠打開它,但是打開之後,盒子裡面會跳出什麼?人類是否有能力控制事態發展?這些我們不得而知。

蚊子確實令人討厭,但莊子曾說,天地有大美而不言,四時有明法而不議,萬物有成理而不說。就目前看來,我們沒有辦法使用基因技術全面滅蚊,也許蚊子存在,確實有大自然的道理吧。

出品:科普中國

作者:武雨

監製:中國科普博覽

參考文獻:

1. Kyrou K , Hammond A M , Galizi R , et al. A CRISPR–Cas9 gene drive targeting doublesex causes complete population suppression in caged Anopheles gambiae mosquitoes[J]. Nature Biotechnology, 2018, 36.

2. Page M L . Gene tool could halt malaria spread[J]. The New Scientist, 2018, 239(3197):10.

3. Felipe J Colón-González, Maquins Odhiambo Sewe, Adrian M Tompkins, et al. Projecting the risk of mosquito-borne diseases in a warmer and more populated world: a multi-model, multi-scenario intercomparison modelling study, The Lancet Planetary Health, 2021, 5, e404.

4. Fang, Janet. Ecology: A world without mosquitoes.[J]. Nature, 2010, 466(7305):432-434.

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