广州世界最大蚊子制造工厂每周可生产50万绝育雄

2016-07-25来源 : 互联网

广州世界*大蚊子制造工厂每周可生产50万绝育雄

  目前这里生产出50万甚至上**只“绝育”蚊子,被送往广州南沙沙仔岛释放。这些携带新型沃尔巴克氏体的白纹伊蚊雄蚊自然绝育,使得局部地区的种群压制效果已经超过90%。网友纷纷表示,这可是**的,有了这项技术,我再也不怕蚊子咬了,夏天也敢穿短袖了。也有网友认为这可能会搅乱生物圈平衡,引起环境灾难。  广州市萝岗区高***产业开发区科学城加速器园区的一栋大楼内,藏着目前世界上*大的蚊子工厂。每周,这里生产出50万甚至上**只“绝育”蚊子,被送往广州南沙沙仔岛释放。“4个车间目前只用了1个,如果全部开足马力,产量可达周上千万只。”

  今年3月12日起,中山大学-密歇根州立大学热带病虫媒控制联合研究中心奚志勇教授团队,在沙仔岛陆续释放“绝育”蚊子,即携带新型沃尔巴克氏体的白纹伊蚊雄蚊。这是沃尔巴克氏体技术控制蚊媒及阻断登革热项目在国内的**次田间试验,目前局部地区的种群压制效果已经超过90%。

  登革热的重灾区在东南亚、南美等地。在国内,广东是登革热*典型的高发区。2014年,广东全省共报告登革热病例45189例,死亡6例,其中广州报告37357例,占广东总病例超八成。

  岛上野生蚊子一度被消除75%

  7月22日早上,韦迎阳带着项目组工作人员,照例开着机动三轮车去放蚊子。车上装着几百个塑料圆桶,每个桶里装的是500只左右白纹伊蚊“绝育”雄蚊。

  “放蚊子也是个技术活。”奚志勇说,他们希望每个细节都能很**地控制,知道笼子里有多少只,每个地方要放多少只,这些数据可为下一步规模化应用提供证据。

  释放蚊子的现场试验,由奚志勇团队联合广州市疾病控制中心一起开展。广州市疾病控制中心虫媒消杀科的严子锵和胡志刚通过大量比较筛选,确定了沙仔岛这个地点。今年3月12日,奚志勇团队开着机动三轮车,拎着塑料桶,开始释放**批“绝育蚊子”。之后,团队保持每周三次(隔天)的释放频率,每次放出7万-10万只。

  奚志勇解释,争取刚长出的野生雌蚊和释放的绝育雄蚊进行交配,必须要有数量优势。“雌蚊一生只交配一次,这个惟一的机会要被我们释放的雄蚊获得。”放出的雄蚊在野外大概能存活两周,它的交配能力前三四天*强,而野生蚊子每天都在长,因此需要通过持续释放,保持交配优势。

  6月份之前,团队对当地野生蚊子的控制效果达到70%以上,“基本上75%的蚊子都被我们清除了”。不过到了6月,广州雨季来临,沙仔岛上野生蚊子数量陡增好几倍。

  这给奚志勇团队的释放任务带来很大挑战:为维持优势比,“绝育蚊子”的释放量也要跟着翻倍。这是一次被迫的“紧急”行动。原有的“绝育蚊子”产能捉襟见肘,“场地不够,人手不够,啥也不够了。”

  7月17日,新蚊子工厂正式启用。从原来100多平米的生产空间,搬到如今3000平米的新厂房,生产蚊子的规模从每周20万-30万只,提高到每周50万-60万。“4个车间目前只用了1个,如果全部开足马力,产量可达每周上千万只。”这里成了目前全世界产能*大的蚊子工厂。

  发现抗登革热天然“疫苗”

  沃尔巴克氏体,是一种在自然界节肢动物体内广泛存在的、能经卵传递的革兰氏阴性胞内共生菌。它天然存在于**约65%的昆虫种群和28%的蚊虫种类中,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。

  2001年,在美国肯塔基大学读博士的奚志勇,在导师的带领下,开始沃尔巴克氏体共生菌的研究,至今已有15年。“科学的发展是很有意思的”,*早,他们的想法是,如果让这个共生菌携带上抗病基因,是不是就可以把传病蚊子改造成不能传病?但2009年前后,奚志勇课题组与另一个课题组同时发现,天然的沃尔巴克氏体本身就能形成抗登革病毒的作用。

  针对沃尔巴克氏体的应用研究,随之加速。比尔·盖茨是这个技术的*早推行者和强有力支持者。奚志勇团队在广东的研究*早作为“根除登革热”项目的一部分,获得比尔·盖茨及梅琳达·盖茨基金会联合美国国立卫生研究院基金会的资助。2012年起广东省科技厅全面接手资助该项目,总共投入科研经费3000万。

  看到该项目在**范围的应用前景,2014年开始,联合国国际原子能机构与团队建立合作,并为项目提供进一步资助。该机构害虫控制室专家还联合奚志勇团队攻关技术难点。

  2011年11月起,奚志勇团队从果蝇、伊蚊和库蚊体内提取沃尔巴克氏体,成功将它导入登革热媒介白纹伊蚊体内,建立稳定的携带新型沃尔巴克氏体的蚊株。

  携带了新型沃尔巴克氏体的雄蚊与自然界的雌蚊交配后,所产的卵不能发育。因此,通过大量释放携带沃尔巴克氏体U的雄蚊,可以使蚊虫种群数量降低至不足以引起登革热流行。而蚊子感染沃尔巴克氏体后,登革病毒就无法在其体内繁殖和传播。沃尔巴克氏体如同“疫苗”一样阻隔病毒,使这些蚊子无法把登革病毒传染给人类。这就是沃尔巴克氏体抗登革热的基本原理。

  注射了上**个卵才获得成功

  绝育蚊子的培育要经历保种、产卵、雌雄分离、到幼虫成长的过程。

  胚胎注射是**步——显微镜玻片上,有一串串密密麻麻的小黑点,这是蚊子的卵。一根长尖的“注射针管”对准卵的特殊部位(未来发育成生殖器),打入沃尔巴克氏体,“一次注射一个胚胎。”

  携带沃尔巴克氏体共生菌的雌蚊一旦建立稳定的共生,将永远持续携带。“只要蚊子生产下一代,就会传给下一代,子子孙孙都会携带沃尔巴克氏体。”

  奚志勇是**个成功地把沃尔巴克氏体转到登革病毒和疟疾控制的蚊子中并建立稳定共生的科学家。2001年奚志勇在美国启动这一技术的攻关。前两年进展迟滞。

  “虽然注射的蚊子**代带共生菌,但无法传到第二代,试验失败。”奚志勇开始转向果蝇,先把果蝇胚胎的胞浆移植摸得滚瓜烂熟,再回到蚊子身上,“第三年全摸透了,*终获得成功。”

  前期摸索时期,是一个数量巨大的注射过程,“注射了上**个卵。”2004年,奚志勇建立胚胎注射技术,研究成果发表在2005年第301期《科学》上。“这是我平生发表得*容易的一篇文章。”奚志勇有些激动地说。

  2009年,科学界发现天然沃尔巴克氏体本身就能形成抗登革病毒作用这一重要成果后,奚志勇团队拿到国家批复,通过生物安全检测,沃尔巴克氏体技术正式应用加速。

  2011年前后,团队通过对上千只蚊子胚胎的注射,筛选出一只与沃尔巴克氏体达成稳定共生的胚胎,*后长成一只雌蚊。这是*开始的“种子”,“现在用来释放的蚊子,就来自这只雌蚊。”

  “保种”的量一般保持在30笼,每笼有雌蚊3000只雄蚊1000只。在密封的网状笼上方,放着一张涂了羊血的薄铁板,这是雌蚊的食物。雌蚊每次产卵的前提是吸一次血。

  幼虫随着水流在玻璃面上被分出雌雄

  蚊子产下的卵,被放在塑料水盘中。室内保持27℃的温度、70%左右的湿度,光线则保持与野外一样的日夜黑白循环,这个环境*适合蚊子生长。

  1到2小时后,它们长成一龄幼虫。“1克卵约有15万只幼虫”。每个塑料水盘里,1万多只幼虫像小蝌蚪一般游来游去。待幼虫生长一周,王晓华便要对它们进行雌雄分离。

  目前的释放实验阶段,奚志勇团队仅释放携带沃尔巴克氏体的雄蚊,如何准确进行雌雄分离,成为另一核心难题。

  奚志勇团队采用的是物理分离法。雄蚊的头胸宽在1.05毫米-1.2毫米,雌蚊大概在1.3毫米-1.4毫米。按照这个特点,蚊子生产负责人王晓华自制了一个雌雄分离器。

  混杂雌雄蚊子的幼虫随着水流,在玻璃面上被“过滤”,尺寸大的留在上方,越往下尺寸越小。“1个人按每天5小时计算,可以分离7万-8万只蚊子,准确率达到99.8%”。

  但这个效率仍然不够。奚志勇直言,“未来当控制范围不断扩大,释放量要上百上千万只,就需要更高效的分离方法,比如建立遗传株”。

  该技术在国际范围内有巨大的需求

  3平方公里的沙仔岛上,放置了很多诱卵器、成蚊“诱捕器”,它们是奚志勇团队用来监测释放控制效果的。蚊子吸过血后,会寻找湿润的地方产卵,通过诱卵器采集虫卵,可以估算出当地的蚊子数量。

  目前控制效果如何?奚志勇说,当前数据显示,不释放“绝育蚊子”的地方,野外蚊子孵化率达90%;而在控制的释放区,有的孵化率为0。“持续保持压制一段时间后,我们希望这块地方(野生蚊子)将会被全部清除掉。”

  俘获的蚊子被送往实验室检测诊断。实验室里有专门针对沃尔巴克氏体的分子诊断环节,“有(沃尔巴克氏体)的话,就有一条条闪亮的带子,没有的话就是空白。”由此可以清楚地检查出这些蚊子有没有携带沃尔巴克氏体,“这样就能知道野外蚊子的比例控制得怎样”。

  释放的绝育雄蚊和野外雌蚊交配后,将不会产卵,没有下一代,维持一定时间优势比例后,野外蚊子种群就会下降,达到种群压制效果,“不停地维持压制效果,以至*后根除整个传病种群。”

  奚志勇说:“我们项目**期是控制蚊媒数量,叮人传病的雌蚊减少,释放的雄蚊不叮人,所以老百姓也支持。”目前沙仔岛局部地区的压制效果已经超过90%。

  奚志勇团队已同登革热高发的墨西哥和巴基斯坦合作,进行种群压制和种群替换。同时,与印度的疟疾控制试验也在筹划。这些合作意味着,团队准备将中国项目的成功模式复制到其他国家,“也表明该技术在国际范围内有巨大的需求”。

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