蚊子装在一个个蚊笼里，扑腾着翅膀使劲飞。中青报·中青网记者 魏晞/摄
作 者 | 魏 晞
编 辑 | 杨 杰
蚊子！全都是蚊子！装在一个个蚊笼里，扑腾着翅膀使劲飞。走进中山大学在广东东莞建立的某栋实验楼，这里是蚊子的“天堂”。实验室里的环境因素都调成最适合蚊子生长的参数：温度设定在27摄氏度，湿度在75%，喂食蚊子的羊血用热水袋维持在37摄氏度，连负责“冻晕”蚊子的冷库，也控制在10摄氏度，保证蚊子进冷库的十几秒后进入“昏睡”状态。“整个实验室占地约1000平方米，每周最多可生产400万只绝育雄蚊，当前每周雄蚊产量为50万只。”中山大学中山医学院病原生物学与生物安全学系副教授张东京告诉中青报·中青网记者，“蚊子工厂”是中国少有的大规模饲养蚊子的实验室，生产的蚊子大多会释放到野外，少数蚊子用于交配孵出下一代蚊子。实验室外挂的招牌“国家原子能机构核技术（昆虫不育）研发中心”，突出了“蚊子工厂”的核心任务：让蚊子不育。张东京解释，释放的蚊子都是雄蚊，在出厂前，要接受比人的胸透检查高3000倍的射线辐照。此后，绝育的射线雄蚊与野外雌蚊交配，产生的蚊卵无法孵化成幼虫，“这个技术相当于杀卵剂，用来控制野外蚊子的种群数量”。喂给蚊子的羊血，要用热水袋维持在大约37摄氏度，那是蚊子最喜欢的血液的温度。中青报·中青网记者 魏晞/摄“我们的研究目标，是通过控制传播登革热的蚊子数量，降低蚊虫叮咬率，进而减少疾病发生。”张东京介绍建立“蚊子工厂”的初衷。在中国，传播登革热最主要的蚊种是白纹伊蚊，主要分布在广东、广西等省区。张东京研究蚊子14年了，将白纹伊蚊形容成强势、好斗、凶狠的入侵者。它们通常生活在野外，每次侵袭新的城市，都会快速地安营扎寨。“蚊子工厂”生产和释放的蚊子就是白纹伊蚊的雄蚊。他的研究不是为了赶尽杀绝，而是有效降低白纹伊蚊的种群数量，使其维持在一个极低的水平，不影响居民生活，也不影响生态链——白纹伊蚊只是世界上已发现的约3500种蚊子之一。对城市的居民来说，蚊子的存在是烦人的：它扇动翅膀的声音，是自然界最容易辨认又最让人心烦意乱的声音之一；被叮咬后产生的“痒”的感受，对一些人来说比疼痛更难忍受。但少有人真正了解蚊子：叮人的都是雌蚊，为了吸血获得营养物质，以促使卵的发育，传宗接代；而雄蚊口器退化，无法吸血，以吸食花蜜为生。以蚊子为媒介传播的传染病危害性强，包括疟疾、登革热、流行性乙型脑炎。《命运之痒：蚊子如何塑造人类历史》一书中介绍，蚊子是十分致命的人类杀手，2018年，全世界有83万人被蚊子夺走性命。基于科学模型和各种推算，在人类存在于世的20万年之中，约有1080亿人曾来过人间，其中，预计520亿人因蚊子叮咬一命呜呼。蚊子的存在还影响区域经济发展。多位历史学家认为，因蚊子叮咬传播引起的疟疾、登革热是南方特有的疾病，从而使古代中国的南方地区经济发展停滞、人口早亡，加剧了南北差异。这个现象在意大利、西班牙和美国也存在，被称为“南方难题”。2024年，许多国家的登革热病例激增，巴西卫生部4月22日公布的数据显示，2024年巴西感染登革热病例上升至3758837例，死亡1657人，死亡病例数持续刷新历史纪录。这也加大了我国云南、广东、广西、海南、福建、浙江等省份防控登革热的压力。张东京介绍，广州防控登革热以化学防治为主，病例出现后，围绕疫点方圆200米内做网格化消杀。消杀能让蚊子种群数量快速下降，但没几天，那些躲在隐蔽处的蚊子又飞出来了。中山大学中山医学院教授郑小英也说，传统的以化学控制为主的消杀技术见效快，但是容易产生抗药性、环境污染等问题，且传统的技术是通过人去完成的，只有人知道的、处理得到的地方才能控制。但释放绝育雄蚊的新技术，是通过蚊子找蚊子，利用蚊子之间特殊的信息联络方式，可以处理人类看不到的孳生场所。“登革热媒介伊蚊的孳生环境复杂，孳生地的分布是立体、隐蔽、动态的。”郑小英说，必须了解蚊子的生态习性才能更好地控制蚊子数量。为了认识蚊子，人类绕过不少弯路。“西方医学之父”希波克拉底把疟疾视为当时所有疾病中持续时间最长、痛苦程度最大的疾病。1897年，印度医生罗斯发现，蚊子是禽类疟疾病毒的携带者；意大利动物学家格拉西进而证明，疟蚊是人类所患疟疾的传播者；细菌学家科赫发现德属东非殖民地疟疾肆虐的原因。同一年的这3个发现指向了一个结果：微不足道的蚊子才是疟疾的真凶。罗斯和科赫因此得了诺贝尔奖。此后，蚊子成为科研人员争相研究的对象，为遏制蚊媒传染病而在农业领域使用滴滴涕（一种杀虫剂——记者注）也开始兴起。后来，20世纪60年代，世界各地开始为期10年的环保运动，反对使用滴滴涕，因为其不仅可杀灭蚊子，还毒害其他生物，破坏自然生态。中国曾将蚊子列为“四害”之一。1967年，中国启动了代号523的保密项目。48年后，参与这一保密项目的中国科学家屠呦呦站到了诺贝尔奖的领奖台：她和同事在一本中国古老典籍里发现了能治愈发热的青蒿，并从中提炼出青蒿素——疟疾终于遇上了对手。这种新型抗疟药物让中国到20世纪70年代末，疟疾感染率降低97%，1990年中国报告的疟疾病例仅有9万例。自2017年以来，中国连续4年无本地原发感染疟疾病例报告，2021年6月，世界卫生组织认证，中国消除了疟疾。
张东京把半只手探进蚊子乱飞的蚊笼，一分钟过去了，没有一只蚊子凑近他的手臂。中青报·中青网记者 魏晞/摄
从“蚊子工厂”的第一间实验室走到最后一间，就像在穿越蚊子的一生：第一间是蚊卵室，约13万个蚊卵才称得了一克重，密密麻麻的小黑点放在试管里，在同一时间孵化成像“黄色小米”一样的幼虫。幼虫在特定的培养皿里扎堆生长，慢慢长成“黑色的逗号”，再变成蚊蛹。这就到了“蚊子工厂”最关键的步骤：雌雄分离。“只有雄蚊才要接受射线辐照、释放。”张东京说，利用雌蛹比雄蛹的体积约大20%的特点，实验人员设计了一个类似于水库和闸口的装置，把一批蛹倒入不断冲刷水流的装置里，闸口的尺度恰好足够雄蛹通过，于是，体积小的雄蛹会顺着水流和雌蛹分离。经过反复验证，目前的雌雄分离准确率可达99.9%。每一个步骤都要精准，保证同一批生产的蚊子发育速度和大小不能有明显误差。离开实验室时，张东京熟练地拿起电蚊拍，干净利落地处理掉缠绕在他身边的蚊子。进入辐照间之前，还要保证活蹦乱跳的雄蚊进入“昏睡”状态。蚊子被送入冷库里，冻晕的蚊子就像茶叶罐里剩余的茶叶碎，安安静静趴在透明器皿里，被送入X射线仪器。经过射线辐照的雄蚊绝育率达到99.3%。在出厂前，绝育的雄蚊还要经过质量控制一关。在野外，绝育雄蚊的竞争交配能力很重要——雌性蚊子一生只与一只雄蚊交配产卵，绝育雄蚊必须和野外雄蚊竞争，获得雌蚊唯一的交配权。何少斌是“蚊子工厂”质量控制主管。他会通过各种测试观察绝育雄蚊的“雄风”：把绝育雄蚊、野外雄蚊和雌蚊放在一个笼子里，观察后代的蚊卵孵化率来计算绝育雄蚊的竞争交配力指数，如果指数大于或等于1，说明绝育雄蚊质量高。他还把绝育雄蚊放在圆柱形的装置里，一头有风扇在吹风，测试蚊子能不能逆着风的阻力，在规定时间内飞出装置，以观察绝育雄蚊的飞行能力。通过质控的绝育雄蚊，要再次放进冰箱里冻晕，坐上货车，一路颠簸从东莞来到广州，准备在中山大学北校区释放。那是复杂的城市区域：校园内有草坪、操场、教学楼和来来往往的师生，附近毗邻繁华的东山口旅游点、数个医院、核心道路。冻晕的蚊子装进玻璃器皿里，拿到野外准备释放。受访者供图博士生孙艳从2021年8月就开始释放蚊子，明显能感觉到校内人员对蚊子态度的变化，“以前保安看到蚊子来，拿电蚊拍‘啪啪啪’就拍死了，我们去宣传这个研究后，现在保安看到我们放蚊子，会主动关上门窗”。大多数师生开始了解“蚊子工厂”的研究，学校还给一楼的教室装上了防蚊纱窗。有时，释放蚊子还得看天气。如果中午太阳晒，孙艳会等到下午四五点再释放，避免蚊子失去水分；下了大雨也不适合放蚊子，水滴流进器皿里，会粘住蚊子腿和翅膀，蚊子飞不起来。小雨是合适的天气。孙艳观察到，蚊子会躲避雨滴，在雨中穿梭飞行，表面的鳞片就像雨衣，帮蚊子抖掉水珠。“一开始，我以为我对蚊子的习性了解很深了，但越研究越发现，我了解的只有那么一点。”在中山大学北校区，草丛、电动车停放处、灌木丛等许多角落都能看到诱蚊装置。学生们定期回收装置，观察有没有捕捉到“蚊子工厂”的蚊子，来观测它们是否飞得够远。中山大学医学院副教授张东京在校园内放置成蚊诱捕器。受访者供图为了计算叮咬率，孙艳还会在草坪上毫不犹豫地露出小腿，观察15分钟内被叮咬的次数。还有同学正在研究给幼虫调整营养配方，提高蚊子的生命质量，就像给病人输液一样，“原先给蚊子喂食10%葡萄糖，现在，有同学提出，想加维生素等营养物质，让蚊子更壮”。在研究用射线辐射绝育雄蚊之前，郑小英还研究过将沃尔巴克氏体（一种共生菌——记者注）条件绝育的雄蚊控制伊蚊。从其他昆虫采集的沃尔巴克氏体注射入伊蚊体内，与野生的雌蚊交配后产生的卵不能发育。郑小英解释，接受了核辐射的绝育雄蚊飞行能力和竞争交配的能力相对较差，寿命也较短，但是母株生产较简单；用沃尔巴克氏绝育的雄蚊的活力基本不受影响，比较健康强壮，在野外交配能力更强，但对胚胎显微注射技术要求高，建立沃尔巴克氏体与蚊稳定共生相对困难。“两种技术各有千秋，都是通过释放绝育雄蚊达到控制目标种群的目的。”她说。还有新技术正在研发阶段。中山大学中山医学院教授吕志跃介绍，在国际上，最新绝育技术包括通过蚊子基因编辑实现控蚊目标。他所在的学系刚从美国引进了一位研究这种技术的人才，对方期待依托中山大学“蚊子工厂”这一研发平台，早日孵育出更多蚊媒防控成果。只有在高雄雌比的释放区能看到这样的场景：不管雌蚊准备干什么，身边总是围绕着许多只雄蚊，准备争夺交配权。雌蚊准备觅食时，有一群雄蚊在旁骚扰；雌蚊准备叮咬人类，又有一群雄蚊挡着。已经交配过的雌蚊，不堪其扰，直接用腿蹬掉企图环抱它的雄蚊。张东京解释，在释放区，雄雌比的比例远高于自然界的1∶1，当超过30∶1时，就有了雄蚊“性骚扰”雌蚊的现象。雄性骚扰会降低雌蚊的叮咬率和吸血成功率，甚至影响雌蚊觅食，使得野外雌蚊的寿命显著下降。2024年3月，这个研究发现发表在《Nature Communications》（《自然-通讯》）上。张东京介绍，这是释放绝育雄蚊诱导卵不孵化之外，带来的额外好处。根据他的统计，在中大释放绝育雄蚊一年后，蚊子种群下降40%，叮咬率下降80%，如今是第三年，控蚊效果维持稳定。但仍有许多未解决的问题等待研究：释放越多蚊子，成本越高，那么有没有其他方法可以提高技术效率？如今释放的都是“老弱病残”，如何提高绝育雄蚊在野外的表现？张东京希望把这个新技术推广到更多社区，但缺少专项经费，“中国的登革热病例较少、分散，不像新加坡那么集中”。同样是登革热流行区，最近数年，新加坡建设“蚊子工厂”，释放沃尔巴克氏体的埃及伊蚊绝育雄蚊，登革热病例下降了80%，因此，新加坡计划在全境释放绝育雄蚊，目前正在做第五期的现场实验。有些人担心，释放绝育雄蚊是昂贵的技术，难以大规模应用。郑小英建议，昆虫不育技术可以和传统的蚊媒控制技术结合起来，应用于无蚊村或无蚊社区的建设。应用时，可以先做消杀，降低蚊子密度，再释放少量绝育雄蚊维持效果，这样既可以获得好的蚊虫控制效果，又可以降低控蚊成本。“无蚊村或无蚊社区并不是完全无蚊，只是要把区域内蚊子密度降低到一般人感受不到叮咬，增加居住的舒适感，降低蚊媒基本传播的风险。无人居住的村子一般没必要投入这种技术。”她说。张东京说，许多人误以为，一放蚊子就马上有效果，但实际上，释放蚊子是长期过程，可能要10年后才能看到更明显的效果。大多时候，最经济的方法是物理防制。吕志跃说，非洲的蚊媒病高发，但在非洲，要建设造价不菲、需要高水平技术人员运行管理的“蚊子工厂”会存在许多困难，而便宜、涂有蚊子趋避剂的蚊帐能有效物理隔绝和趋避蚊子，且能快速地在居民中普及。“新技术只是一种补充，更有效的控蚊措施要依赖环境改造，如厕所革命、垃圾分类、下水道清理等。”张东京说。
