“以蚊治蚊”,中大教授把蚊子工厂开到国外,批量生产"益蚊"

我们在这篇文章里提供了一个完整的故事，包括了从实验室到现场、工业生产、成本核算、社区教育等各个方面。我认为文章的发表，应该可以给整个领域带来较大的变化。——奚志勇

北京时间7月18日凌晨，顶级学术期刊《自然》（Nature）以“研究论文”（Articles）的完整形式，刊载了中山大学-密歇根州立大学教授奚志勇及其团队的一项应用型研究成果——《昆虫不相容和绝育技术相结合清除蚊媒种群》。文章介绍，这项在广州进行的田间试验，几乎根除了该区域内，能在人群中散播登革热、疟疾等疾病的白纹伊蚊，方式是人工培育和释放经过“绝育”处理的蚊类“间谍”，“以蚊治蚊”。

“我们在这篇文章里提供了一个完整的故事，包括了从实验室到现场、工业生产、成本核算、社区教育等各个方面。”在接受南都记者采访时，奚志勇颇有底气地说，“我认为文章的发表，应该可以给整个领域带来较大的变化。”

广东省疾病预防控制中心副主任林立丰得知此讯，为奚志勇团队送上了热情的赞誉。他提到，目前登革热没有相应的疫苗或特效药物，而喷洒化学杀虫剂不但破坏生态，还会让蚊媒进化出耐药性。因此，这项新技术的问世，对地处疫病高发区的广东很有意义。

广州基地。等待释放的一罐罐雄蚊，每罐大约500只。

事实上，在全球范围内，虫媒传染病的防控都是非常急迫的课题。2015年，包括中国科学家屠呦呦在内的3名学者被授予诺贝尔生理学或医学奖，正是由于他们在阻断疟疾等虫媒传染病方面做出了巨大的贡献。前“世界首富”比尔·盖茨（Bill Gates）与妻子创立的基金会，近年来也分拨了不菲资金，专门支持与虫媒传染病有关的研究。在商界巨头中，谷歌（Google）、拜耳（Bayer）等已闻风而动，押宝新型灭蚊技术的商用前景……

这是一项国际竞赛，但也是一次全球协作，面向人类的共同福祉。凭借“低价、高效、绿色”的解决方案跑赢对手的奚志勇团队，目前已经将这项成果推广至热带地区的多个国家，在国内则“只待一纸批文”，就能全面应用，还有望延伸出更多用途。科学家们期盼，从广州孵化的“益蚊”，能尽快带着使命，飞往更多的田野和城市。

从构想到方法 数万颗虫卵育成一只“蚊类间谍”

科学家对于“以蚊治蚊”的构想由来已久。而要论及它的实际应用，奚志勇可谓迈出了关键一步。

2001年，奚志勇以中山医科大学（今中山大学）寄生虫学教研室讲师的身份赴美国肯塔基大学（University of Kentucky），继续攻读医学昆虫学博士。在导师多布森（Stephen L. Dobson）的带领下，他开始研究一种名叫“沃尔巴克氏体”（Wolbachia）的细菌。

这是一种具有独特属性的共生菌。它的发现者沃尔巴克在确认它并不是人类的病原菌之后，就对它失去了研究兴趣。没想到，在上世纪六七十年代，另一群科学家偶然发现，这种细菌一旦与蚊子形成稳定的共生关系，竟能导致其寄主与未携带同种细菌的个体交配后“绝育”（后代无法成活）。此后数十年中，不少团队都试图找到某种方法，将这一罕见的生物学特征用于制造“蚊类间谍”，即通过争夺交配机会来压制防疫区内的“毒蚊”数量，从而实现对于多种蚊媒传染病的控制。

它的技术要领就在于，如何人为建立沃尔巴克氏体与蚊子的稳定共生关系？要知道，这与单纯的“细菌感染”完全不同。刚刚开启博士生涯的奚志勇，就是要攻克这一道难关。

一只成熟的携带新型沃尔巴克体的白纹伊蚊雄蚊静静地趴着，稍后，它被释放到野外，去寻找雌蚊交配。

“有两年时间，我基本上都在反复尝试显微胚胎注射，注射过的蚊卵超过数万颗。”奚志勇对南都记者回忆。每一次实验，他都要用毛细吸管将沃尔巴克氏体准确注入蚊子胚胎（它在显微镜下放大几十倍，才约等于一枚鸡蛋大小）。可是费了很大工夫，他培养的雌蚊都无法将细菌传递给下一代，仍然不能称之为稳定的“共生体”。

当选题遇到瓶颈，奚志勇的应对之策是大量阅读相关文献。其中诺贝尔生理学或医学奖得主、美国普林斯顿大学教授威斯乔斯（Eric F. Wieschaus）研究果蝇胚胎发育的文章，给他带来了一个关键启示：原来，进行胚胎注射也要注意时机和方位。

2003年的一天，成功在实验室悄然到来。奚志勇已经完全确知，在蚊卵产出的60-90分钟之间，将沃尔巴克氏体导入即将发育为成蚊生殖系统的特定部位，即可与蚊株形成新型的稳定共生。“以蚊治蚊”的应用之门由此打开。

2005年，这一研究成果发表在顶级学术期刊《科学》（Science）上，迅速引来澳大利亚同行观摩学习。

作为该文的第一作者，奚志勇在完成博士后研究、取得密歇根州立大学教授职位之后，也受邀加入了他们的项目（当时，该项目组已获得比尔及梅琳达·盖茨基金会的数千万美元资助），并在2011年带着其中的一项子课题回到国内，出任中山大学-密歇根州立大学热带病虫媒控制联合研究中心主任，正式开启了在广州的科研历程。

从学界到田野 让500户南沙居民成为实验伙伴

一项新技术要从实验室走向民间，还要经过有说服力的现场测试。尽管奚志勇在为澳洲项目组效力期间曾接触过这类工作，但真正着手，还是在2011年重回广州之后。

从学者到领导者的角色转变，一度给他带来了很大的挑战。为了在国内开展田间试验，奚志勇需要获得政府的许可、社区居民的认同；而对现场试验的设计，显然是与实验室工作完全不同的尺度。一开始，每次从飞机的舷窗眺望下方的城镇，那种复杂而鲜活的真实，总让他觉得难以把控。

好在奚志勇身边有不少新老盟友。澳洲的同行首先为他完成了“启蒙”和工作方法培训。之后团队又与广东省科技厅、省市疾控部门，以及联合国国际原子能机构等达成合作，互为补充。

项目落到实处，还需调整自身，以满足方方面面的要求。较之于最先开展现场试验的澳洲同行，奚志勇选择提高技术难度以减少民众的疑虑，换取更大比例的支持。

雄蚊有羽状的触角和分叉的喙，很容易分辨。

他介绍：“在澳大利亚，研究者通过同时释放实验室培育的雌蚊和雄蚊，让沃尔巴克氏体扩散到野外，达到控病的效果；而我们只释放雄蚊，让这些携带沃尔巴克氏体的雄蚊与野生传病的雌蚊交配，使其‘绝育’，一到两周之后，随着雄蚊的死亡，它所携带的菌也在环境中消失，故更少引发争议。另外，雌蚊叮人，雄蚊不叮人。如果像在澳大利亚那样释放雌蚊，就会对我们的老百姓形成骚扰，意味着增加社区教育的难度。”

在选定位于广州市南沙区、生态相对封闭的沙仔岛作为可能的实验场地之后，2014年春天，项目人员提前进驻社区，向岛上的500多户居民开展各种形式的科普。包括把手伸进蚊笼，让当地人亲眼看见：实验室出产的雄蚊不叮人。

经过近一年的接触，2015年1月，项目组调查显示，超过90%的居民对这项实验的开展表示支持，最终，沙仔岛被确认为奚志勇团队的首个实验场地。

那一年，研究人员一共在沙仔岛上投放了约650万只雄蚊，收效符合预期——在持续释放区，白纹伊蚊幼虫几乎100%被清除，成虫的控制效果也达到了97%（种群遗传学分析显示，仅剩的成蚊可能是从控制区之外的地方迁移而来）。

2016年，团队在广州市番禺区的大刀沙岛进行了第二次现场试验，同样基本清除了当地的白纹伊蚊种群。

从项目到产业 广州籍“蚊子生产基地”成世界样板

鲜亮成绩的背后，并非没有过“捉襟见肘”的时刻。

根据模型测算，要借助携带沃尔巴克氏体的雄蚊实现种群压制，雄蚊的释放量最好控制在野生雄蚊数量的5倍。2015年3月，试验开始之初，要达到这个倍数还很轻松。奚志勇记得：“我们看到压制效果非常好，都觉得疑惑——难道这个项目还挺容易？”

然而5月中旬一到，几场大雨下过，广州的白纹伊蚊开始呈几何级数增长。奚志勇团队原设在广州市萝岗区科学城大楼内的工作场地，连会议室都改成了“蚊子生产车间”，仍然远远满足不了需求的数量。

座落在广州萝岗高新区科学城加速器园区的蚊子工厂里，工作人员对蚊子的卵进行检测。

为了配合实验的进行，团队的工业生产能力只能加速迭代。奚志勇告诉南都记者，2014年，在“蚊子工厂”建立初期，他们每周只能出产一两千只雄蚊。其后，工厂迁入了广州黄埔区占地3500平米的新址，空间不再是掣肘因素。产能每上一级台阶，靠的是改造甚至重新设计与不同流程相关的仪器设备。

“比方说，如果不启用专门处理蚊蛹的X射线仪，我们的产量就怎么也上不了每周几十万的水平；突破了这一技术之后，又发现传统的雌雄分离仪受到人工的限制，变成新的瓶颈，我们就设计了自动化的雌雄分离设备；下一步，羽化的设施成了影响生产效率的短板，我们又要去解决羽化的问题……”

通过不断对技术设备进行更新，如今这里已经成为世界上产能最大的蚊子生产基地，如果开足马力，每周可以生产上千万只“绝育”雄蚊。由团队成员设计的各种仪器，也远销到了世界其他国家或国际组织。

孵化出的幼蚊。

创新之路仍在持续。2018年，奚志勇团队与疾控部门合作，首次将现场试验扩展到了有登革热疫情出现的老城区和城中村。通过无人机释放系统，100万只携带沃尔巴克氏体的雄蚊只需4分钟，即可在22公顷的区域内释放完毕，弥补人工释放难以深入的角落。

同年10月，由奚志勇团队支持建立的墨西哥首个“蚊子工厂”正式启用，其工厂设计、设备制造和生产工艺，都充分参考了“广州样板”，成为中国“以蚊治蚊”技术输出海外的又一实例。

野外放置的捕蚊器。

此外，奚志勇团队已开始将这些成果移用至其他领域，譬如农业害虫的防治，希望通过提供更为高效、环保的替代方案，逐步减少化学杀虫剂的施用。

他对这项技术的产业转化能力充满信心，唯一忧虑的只是如何扭转人们的思想观念。“总有人觉得我们在开玩笑，或在为发表文章而搞科研，‘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！”

采写：南都记者 侯婧婧