我们可以改变害虫基因使它们“重新做虫”吗?

“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤……“,只听见”啪“的一声,我从温柔的诗意中被拉了出来,只见妈妈手上有一只被消灭的蚊子尸体。匆忙看了一眼天上的繁星,妈妈的话语还萦绕在耳边,我却陷入一番沉思中:“蚊子这么讨厌的害虫,科学家为什么不能消灭它们呢?”

春风似旧花仍笑,年少时的好奇牢记在心里,而现在正是回答自己曾经疑问的时机。那就让我们一起来探寻一下人类与蚊子这种害虫的故事吧。

一、蚊子背后的危险深渊

首先,让我们来问自己一个问题:我们真的知道害虫是什么吗?其实问题的答案也挺简单:害虫就是对人类有害的昆虫。

没错,对人类有害,且是昆虫的都可以叫做害虫。但似乎也没那么简单,因为有些昆虫在不同的时空环境下是对人类分别有害处和益处的,就比如我们熟知的蚂蚁,蚂蚁会破坏人类的食物,对人类有害;但同时它也能捕食农业害虫,对人类有利。

故事转回到蚊子身上,首先我们都知道,蚊子能叮咬人,叮咬之后其口针会向皮肤内注入一种唾液,而这会让皮肤起包并且发痒。更危险的是,如果蚊子的唾液中存在细菌、病毒、寄生虫,它们也会随之进入人体,并造成感染,我们常说的疟疾主要就是通过这种方式传播的。再悄悄告诉大家一个秘密:吸血的都是雌蚊呦。

人类与蚊虫的斗争,甚至可以追溯至两百万年前。薄荷、香茅油、DDT(有机氯类杀虫剂)、DEET(避蚊胺)等等十八般武艺都被创造了出来,各种花露水驱蚊水也几乎成了我们夏日必备,但这些方式似乎都不能从根本上消灭昆虫。难道科学家就真的没有能“彻底”消灭蚊子的盖世神功吗?有,还真有,那就是大名鼎鼎的基因工程。

二、灭蚊基因工程

接着让我们循着历史的足迹,看一看我们人类是如何利用基因工程这一“武林秘籍”与蚊子过招的:

武林秘籍1.0:1974年,科学家们辐射照射了57000只公蚊子,摧毁它们的生殖能力,然后放归于非洲大地,希望这些没有生育功能的公蚊子能够找到雌蚊子交配。可惜的是,辐射导致公蚊子的体质变得很差,它们很难与雌蚊子交配成功,所以这项努力失败了;

武林秘籍1.1:2009年,美国科学家又尝试对雄性蚊子进行一定的转基因改造,并将经过改造的蚊子投放在城镇,经过了三个月的时间,竟然让当地的蚊子数量降低了80%-95%,属于是毁灭性打击了。但是,18个月之后,当研究团队再进行蚊子数量统计时,惊讶地发现蚊子的数量竟然发生了大幅的反弹。

这一离奇现象引起了研究团队的注意,经过一段时间的调查研究,他们发现当地出现了一种从未出现过的蚊子,这种蚊子不但能克服转基因带来的缺陷,而且具有超强的抗性,人们甚至很难用杀虫剂消灭它......

武林秘籍1.2:2021年,美国有一家叫Oxitec的公司,在佛罗里达群岛将利用更先进基因工程技术制造的转基因蚊子释放到自然界中,每周释放的数量为1.2万只,连续12周。完整的试验将在两年内进行,预计总共释放出10亿只转基因蚊子......

武林秘籍2.0:过于先进,不予展示(或许还停留在某位科学家的大脑里)

以上截取的只是一小部分,实际上科学家做出过很多努力,有过很多“武林绝学”。但这些绝学似乎都遇到了一个问题:蚊子的基因在自然环境下也是会变异的。这可怎么办?

三、潘多拉魔盒打开之后

在上面这些实验中,总有少数蚊子会在各路绝学的打击下存活下来,它们在繁衍生息过程中有可能变成超级蚊子,能够免疫所有的“武林绝学”,这样的后果恐怕是人类难以承受的。更何况,目前全世界在记录的蚊虫共有3600多种,想要同时把它们都打败,这属实有些困难。

同样,如果蚊子能通过改变自身基因在各种“武林绝学”中幸存下来,那其他害虫应该也可以。基因工程技术如同一个潘多拉魔盒,凭借人类的力量能够打开它,但是打开之后,盒子里面会跳出什么?人类是否有能力控制事态发展?这些我们不得而知。

蚊子确实令人讨厌,但庄子曾说,天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。就目前看来,我们没有办法使用基因技术全面灭蚊,也许蚊子存在,确实有大自然的道理吧。

出品:科普中国

作者:武雨

监制:中国科普博览

参考文献:

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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