为了灭蚊, 谷歌放出了一百多万只蚊子

2019-03-26史迪西

南都周刊 2019年2期

史迪西

如果說西瓜和冰淇淋是夏日最美好的回忆，那蚊子简直可以算作夏天的噩梦。短裙与防蚊总是难以兼得，万一被叮到脸或脚底更是有苦难言，防蚊水气味刺鼻，足以让人退避三舍。更严重的是，万恶的蚊子还是不折不扣的“吸血鬼”，经由它们传播的疾病每年造成伤亡无数。如今，谷歌母公司Alphabet旗下的实验室正在推进一项“除虫计划”，拥有一个没有蚊子的夏天可能梦想成真。

耸人听“蚊”

每年夏天总少不了要和蚊子斗智斗勇，在人类已经可以远征外太空的高科技时代，小小的蚊子却成了人们生活中的一块心病。多年的斗争历史中，人类尝试过用化学大法杀虫剂灭蚊，却无奈杀虫剂对蚊虫的效力会越来越低，而且对身体和生态环境都不友好;用物理方式——蚊帐防蚊、人力灭蚊，只在特定空间有效，无法大规模杀死蚊子;也有人提出及时清理所有可能会滋生蚊虫的积水区，却苦于受现实条件限制难以实现。

虽然人类在这场人虫大战中处于下风，但灭蚊的探索脚步不能停止。蚊子对健康的威胁要出乎很多人意料，可以说，蚊子是对人类生命安全威胁最大的动物：比如一种名为埃及伊蚊（Aedes aegypti）的品种，是登革热、寨卡病毒、黄热病、基孔肯雅热病毒的携带者和传播者，每年会造成全球上百万人染病甚至死亡，对公共卫生健康造成了极大危害。4月25日被世卫组织选定为“世界防疟疾日”，在不少地区的宣传物料上，蚊子赫然占据了宣传中心。作为疟疾的传染媒介，蚊子让人防不胜防。据世卫组织透露，全世界约一半人口都处于罹患疟疾的风险中。

不容乐观的事实是，大部分经由蚊子传播的疾病至今没有有效的疫苗或者治疗方法。在2014年WHO的一项统计中，蚊子牢牢占据最致命动物榜首，一年中“杀害”的人类数量比毒蛇、鳄鱼、狮子老虎加起来都多（图2）。就连出现在无数恐怖片中的鲨鱼袭击，在1916到2016这100年间造成的人类死亡案例也不过1035起，而蚊子造成的人类死亡，1天内就达到了1470起（图3）。由蚊子引发的危险正逐渐受到人们重视，光是比尔盖茨就投入了10亿美元用于研究消除疟疾。可它们似乎依然在肆无忌惮地生长，研究人员发现近年来这些疾病的传播速度越来越快。

或许，是时候寻求新方法治理蚊子带来的隐患了。

以毒攻毒

谷歌母公司Alphabet旗下的Verily实验室决定接过这个挑战，他们选定美国的夫勒斯诺市作为“除虫项目”的大本营，开始了灭蚊实验的第一步。

从2013年起，美国加利福尼亚州的夫勒斯诺市就饱受蚊群困扰，没人知道这拨精力旺盛的蚊子从哪来，但大家都感受到了这群蚊子可怕的繁殖能力。从那时开始，偏爱温暖潮湿环境的蚊子在这里驻扎下来，躲在水塘边和居民的家中，开枝散叶，形成了不可忽视的规模。

直到2017年事情才发生了转机，这一年实验室的工作人员找到了克制蚊子的新方法——他们在这里分片区释放了8万只蚊子。随后又在2018年4月到11月的蚊虫叮咬高发期间，追加释放了150万只蚊子。每天早晨，载着蚊子的小卡车在各个街区游荡“作案”，经过精密算法计算，每个区域被投放不同数量的蚊子，同时监控每一只的动向。

虽然这种“以毒攻毒”的方法乍听之下不可思议，但事实证明，这项技术成效显著：2017年的试验让该地区蚊子数量减少三分之二，2018年追加投放后，蚊子数量更是减少了95%。二期试验在澳大利亚开展后，也收获了蚊子数量削减80%的惊人成绩。

为什么放出数百万蚊子反而让蚊群数量急剧减少？这源于Alphabet实验室研究出的蚊群控制技术：释放的蚊子并非常见的普通款，而是经过“改造”的特殊类型。

智能灭蚊

简单来说，Verily的新技术核心是将大量改造过的“好蚊子”混入蚊群中来逐渐影响蚊群繁殖。而改造的关键是，“好蚊子”不能繁殖后代、不能传播疾病。

为了实现这一关键，技术人员首先要用“沃尔巴克氏体”细菌感染蚊子，这种在自然界中分布最广泛的共生菌以昆虫为宿主，研究表明它们可以参与调节控制宿主的生殖系统。利用了这一特性，技术人员成功用这种细菌为雄性蚊子做了“绝育手术”。放归大自然后，与改造蚊子交配的雌性蚊子将不会再生育后代，种群数量也会随之大幅减少。早在上世纪60年代，这种蚊子绝育术就开始在小范围内进行试验，时至今日，越来越多的研究者发现了它的价值，技术也渐趋成熟。

接下来要解决的问题是，只有当好蚊子的数量达到一定级别，才能发挥对种群整体的影响。据测算，每次大范围灭蚊都需要培育上百万只改造蚊子。如此大规模的培育活动也对除虫项目提出了挑战。好在实验室的工作人员设计了一套自动化培育系统，在“蚊子工厂”里，机器人们将放有幼虫的培养盒打包储存，定期喂养，保持温度适宜其长大。

培育好的蚊子在释放前，还要经历一个筛选步骤，以保证蚊子和人类之间的安全底线。筛选的主要标准，是蚊子的性别。在自然中，雄性蚊子并不会叮咬人类，给人类带来传染疾病，所以只要将培育好的雄性蚊子挑选出来放归自然即可。在以前，筛选蚊子性别是一项需要人工参与，极其低效的工作。不过除虫项目的研究人员充分利用了AI人工智能，帮助识别分类蚊子性别，算法和人工智能极大地提高了筛选蚊子的效率。

放生后，这些绝育的雄蚊子会找到附近的蚊群进行交配，完成对蚊群生殖繁育的精准打击。在每一只几乎难以看清的小蚊子体内，还藏有技术人员植入身份识别标记，便于GPS后续追踪。跟踪到的数据会被采集回收，为精确预测下一次蚊子释放的数量做准备。

与传统控蚊方式相比，Verily实验室的蚊子绝育术不仅做了大量数据分析准备，还运用了传感器和自动化技术来监控蚊群活动，科技的运用让这项新方法变得高效又安全。

争议中前行

虽然Verily有意将这项技术推广到全球，把人类从被蚊子支配的恐惧中解救出来，但他们也面临着不容忽视的阻碍。

比如很多人担心完全消灭蚊子这一物种会造成自然界不可预测的生态失衡。对于这种担心，工作人员也没有答案。因为很少有学者去系统研究，蚊子在生态圈中究竟扮演怎样的角色。不过除虫计划目前针对的对象是埃及伊蚊品种，而全球范围内已经有很多机构在尝试削减埃及伊蚊的种群数量。生物界也有一个共识是，消灭城镇范围内的埃及伊蚊对生态圈的影响非常微小，因为蚊子并不是其他生物的主要食物来源，蚊子也不具备给植物传粉的功能。总体来看，相较于蚊子带来的传染病毒，和目前的化学防蚊技术对人类和环境造成的压力，Verily的新型防蚊术危险系数相对较低。在未来，如果对埃及伊蚊的战争告一段落，研究人员将会把目光转向其它蚊子种群：比如亚洲虎蚊（Asian tiger mosquito），他们希望这项灭蚊技术可以有效应用在所有种类的蚊子身上，不过距离消灭蚊子终极目标的实现，仍需要时间和大量实验的检验。

另一个阻碍源于基因改造可能存在的争议。不过值得注意的是，Verily以及其他对蚊子进行基因改造的科技公司们，都小心地选择了在雄性蚊子身上开展试验。因为叮咬人和繁殖后代的都是雌性蚊子，而雄性蚊子因为生理构造不同并不会参与咬人和生育的步骤，这一特性保证了试验过后的雄性蚊子不会直接与人产生接触影响，降低了基因改造带来的风险。

除此之外，每次控制蚊群需要投放的蚊子数量让人有些望而生畏，公司担心这种“以毒攻毒”的办法引发公众抵触情绪，进而反对好蚊子的释放。为了获得民众理解，公司在街头设立了一些体验点，将改造后的雄性蚊子装入箱中，路人可以将手伸进箱子中，感受这些好蚊子安全不咬人的特点。

虽然这项技术成效卓著，但花费不菲，让它成为可广泛应用的技术依然任重道远。实验室的资深研究员雅各布表示，现在研究的一个关键点在于，要如何降低成本和操作难度，让贫困地区也完全可以负担得起这种高效的灭蚊方法，拯救深受蚊子威胁的人民群众。

蚊子绝育术迈出了大规模消灭蚊子的第一步，也许没有蚊虫烦恼的夏天和没有蚊虫传染疾病的世界在不久的将来就能实现。在那之后，研究员们会不会将目标转向万恶的蟑螂呢？

为了消灭蚊子，他们还用这样的方法

DDT

二战期间，为了控制蚊虫传染的疾病，被称为“万能杀虫剂”的DDT广泛投入使用，大大减少了感染疟疾的人数，同时还带来了农作物增产。随着时间的推移，在上世纪60年代，很多科学家发现了DDT的危害，这种成分在自然中难以降解，还会在动物体内累积，美国国鸟白头海雕险些因此灭绝。随后，《寂静的春天》一书控诉了DDT对生态圈的破坏，其他科学家也发现了DDT对人体的毒性。1972年美国全面禁止使用DDT，很多国家紧随其后宣布禁用。不过在此之后，世界范围内的疟疾患者人数陡然上升，每年死亡人数高达100多万。2006年，世界卫生组织呼吁非洲国家重新启用DDT灭蚊，而后DDT再一次有效降低了非洲国家的疟疾发病率，不过关于它的争议却还未停止。

“细菌战”

2016年，饱受蚊子困扰的哥斯达黎加开展了一场针对蚊子的“细菌战”，卫生部决定向容易滋生蚊虫的积水区投放“多杀菌素”（Spinosad），破壞埃及伊蚊幼虫的神经系统从而杀死幼虫。虽然不会对人类造成伤害，但这种方法存在相当大的局限：人们很难顾及到每一个水塘，无法完全杜绝蚊虫生长，而多杀菌素只对幼虫有效，无法杀死成蚊。