消灭蚊子等了 15 年,技术卡在三家机构踢皮球

消灭蚊子等了 15 年,技术卡在三家机构踢皮球

生物技术公共卫生监管政策

数据源:Works in Progress

2024 年,美国登革热报告病例逼近 4000 例,是过去十年年均水平的近五倍。佛罗里达、加州和得州都出现了本地传播病例,波多黎各更是直接宣布进入公共卫生紧急状态。更令人不安的是,2023 年全美报告了 10 例本地感染的疟疾——这是二十年来的第一次。

曾几何时,美国依靠 DDT 等化学手段在本土消灭了疟疾与黄热病。但随着全球气温上升和蚊子对传统杀虫剂产生抗性,这些一度被遗忘的疾病正在卷土重来。讽刺的是,我们手头早已握有比化学农药更精准、更有效的武器。两种不同的技术路线,都已在城市级试验中证明了自己。

它们面临的共同敌人,是一套僵化、迟缓且互相矛盾的监管体系。

基因剪刀剪断蚊子后代

第一条路线来自英国公司 Oxitec。他们的方案是基因改造。研究人员向传播登革热和黄热病的雄性埃及伊蚊体内插入一段致死基因。这段基因会产生一种名为 tTAV 的蛋白质,在低剂量时无害,但累积到一定程度就会杀死蚊子。

在实验室里,这些蚊子被养在含有四环素的培养基中。这种抗生素会抑制该基因的表达,让蚊子正常发育。这些雄蚊被释放到没有四环素的野外,它们与野生雌蚊交配后,其后代体内的致死基因就会被激活。结果是,这些后代在成年之前就会死亡,无法继续繁殖。

技术人员准备释放改造过的蚊子 图:技术人员正在准备释放经过改造的蚊子。来源:Works in Progress(插画:Magnus Agustsson)

这套方案的效果十分显著。在开曼群岛的试验中,持续释放转基因雄蚊使得当地野生埃及伊蚊种群数量下降了 80%。在巴西茹阿泽鲁市的田间试验中,蚊群数量更是锐减了约 95%。这些数字证明,该技术具备在城市环境中大规模压制特定蚊种的能力。

细菌战术绕开转基因争议

第二条路线则不涉及基因改造,它利用一种名为沃尔巴克氏体(Wolbachia)的常见细菌。这种细菌天然存在于约 60% 的昆虫体内,包括蝴蝶和蜜蜂。它对蚊子有两种关键作用:首先,感染了沃尔巴克氏体的蚊子更难携带和传播登革热等病毒;其次,它能控制蚊子的繁殖。

沃尔巴克氏体通过母系遗传。受感染的雌蚊会将细菌传给所有后代。但如果受感染的雄蚊与未受感染的野生雌蚊交配,它们的卵将无法孵化。科学家利用这一特性,在特定区域释放大量受感染的雄蚊。结果是,野生蚊群的数量急剧下降。

新加坡沃尔巴克氏体项目现场 图:新加坡国家环境局的沃尔巴克氏体项目,技术人员在现场分离雄蚊和雌蚊。来源:Works in Progress

新加坡的随机对照试验显示,释放带菌雄蚊的区域,蚊群密度相比对照区下降 85%,登革热感染病例数则降低了约 70%。因为不涉及修改蚊子的 DNA,这条路线在理论上可以绕开许多针对转基因生物的复杂监管。

一份申请在三家机构旅行十五年

技术已经就绪,但它们在美国的商业化之路却被监管部门的繁文缛节堵死了。Oxitec 的经历堪称一部官僚主义的荒诞剧。

2010 年,Oxitec 首次向美国农业部(USDA)提交申请,因为历史上大规模昆虫释放项目一直由该部门管理。一年半后,USDA 拒绝了申请,并建议他们去找美国食品药品监督管理局(FDA)。

FDA 介入的理由,源于他们对「兽药」的管辖权定义。他们将「动物体内被改变的基因组 DNA」视为兽药,因为它意图影响动物的身体结构或功能。Oxitec 的申请材料在 FDA 的档案柜里又躺了五年。最终,FDA 认定自己不负责监管「以种群控制为目的」的驱虫产品。皮球被再次踢给了负责农药注册的美国国家环境保护局(EPA)。

直到 2020 年 5 月,也就是首次申请十年之后,EPA 才终于发放了一份实验使用许可。这份许可允许 Oxitec 在佛罗里达州进行小规模田间试验。2024 年 4 月,实验许可到期,但商业化注册的申请至今仍未获批。佛罗里达群岛蚊虫控制区执行主任安德里亚·莱尔直言不讳:「我们最大的挑战,一直是等待监管部门的批准。」

带沃尔巴克氏体的蚊子交配 图:感染沃尔巴克氏体的雄蚊(左)与野生雌蚊(右)交配后,虫卵无法孵化,从而实现种群压制。来源:Works in Progress

这种延误的根源在于制度设计。FDA 审评新药的资金,有三分之二来自制药行业。这让他们有资源将审评时间压缩到 10 个月以内。而 EPA 的预算三分之二来自国会拨款,资源紧张,流程自然缓慢。一个为化学农药设计的审批系统,被强行套用在活体生物控制剂上,结果就是长达十五年的空转。

反对者担心打开生态潘多拉魔盒

当然,并非所有人都支持大规模释放这些改造过的蚊子。主要的担忧来自生态和伦理层面。批评者认为,埃及伊蚊和白纹伊蚊作为入侵物种,可以像「会飞的老鼠」一样被清除。但对于本地蚊种,情况就复杂得多。例如,冈比亚按蚊的幼虫会取食沼泽土壤中的特定细菌,清除它们可能对微生物环境产生未知影响。

2025 年 5 月发表在《科学》杂志上的一篇政策论文指出,「蓄意的物种灭绝偶尔可以接受,但仅限于少数例外情况」。文章作者主张,我们的目标应该是消灭疟原虫这类病原体,而不是蚊子本身。毕竟,你可以不消灭蚊子而消灭疟疾。

此外,更具争议的基因驱动技术(一种能确保特定基因遗传给几乎所有后代的技术)迄今只在实验室中得到验证。其在野外释放的潜在后果尚不明确。这也是监管机构和公众保持谨慎的重要原因。

我们本可以省下这笔账单

历史早已证明了这类生物控制技术的巨大价值。上世纪 60 年代,美国利用昆虫不育技术(通过辐射而非基因改造)成功清除了螺旋蝇,据估计每年为美国养牛业节省近 8 亿美元。地中海实蝇这种极具破坏性的农业害虫,也通过同样的方法在加州和佛州得到有效控制。

今天的延误,每一天都在转化成实实在在的经济损失和公共卫生代价。登革热的治疗费用、缺工造成的生产力损失,以及人们对户外活动的恐惧,都是这笔官僚成本的一部分。

科学已经把减少 85% 蚊群、降低 70% 登革热感染的答案交到了我们手上。无论是基因改造还是细菌感染,两条路都通向一个蚊子更少、疾病更少的未来。但审批流程还在为一份十五年前的申请寻找合适的办公桌。蚊子带来的疾病,今天已不再是无法规避的自然灾害,而是一项代价高昂的政策选择。

参考链接:

  • Works in Progress: Mosquitoes Are a Choice
  • CORDIS: Should we eradicate mosquitoes?