TA們是誰奚志勇教授團隊
●團隊成員由中山大學(xué)、美國密歇根州立大學(xué)、美國肯塔基大學(xué)、國際原子能機構(gòu)、中國疾病預(yù)防控制中心、廣州市疾病預(yù)防控制中心、廣州大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等聯(lián)合組成,致力開發(fā)和應(yīng)用共生菌沃爾巴克氏體控制登革和瘧疾的傳播,并開拓沃爾巴克氏體在重大農(nóng)業(yè)害蟲上的應(yīng)用。
●登革熱控制:鄭小英副教授、吳瑜副教授、嚴(yán)子鏘主任醫(yī)生、胡志剛主任醫(yī)生、劉起勇教授、唐謨勛教授、庾建設(shè)教授、鄭波副教授、StephenLDobson教授、KonstantinosBourtzis博士、JeremieGills博士、王曉華工程師、楊翠博士、李永軍博士、韋迎陽、梁永康、劉菊蓮、錢偉
●農(nóng)業(yè)害蟲控制:曾玲教授、許益鐫副教授、洪曉月教授
廣州市蘿崗區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)科學(xué)城加速器園區(qū)的一棟大樓內(nèi),藏著目前世界上最大的蚊子工廠。每周,這里生產(chǎn)出50萬甚至上百萬只“絕育”蚊子,被送往廣州南沙沙仔島釋放。
今年3月12日起,中山大學(xué)-密歇根州立大學(xué)熱帶病蟲媒控制聯(lián)合研究中心奚志勇教授團隊,在沙仔島陸續(xù)釋放“絕育”蚊子,即攜帶新型沃爾巴克氏體的白紋伊蚊雄蚊。這是沃爾巴克氏體技術(shù)控制蚊媒及阻斷登革熱項目在國內(nèi)的第一次田間試驗,目前局部地區(qū)的種群壓制效果已經(jīng)超過90%。
放蚊子的技術(shù)活
每個桶里裝著500只左右的白紋伊蚊雄蚊,圓桶紗網(wǎng)上的棉花團浸泡著糖水,在釋放前給蚊子最后補充一次能量。“白蚊伊蚊活動高峰期是從早上7點到晚上五六點,我們希望釋放的雄蚊在這期間能成為交配競爭的贏者。”
7月22日早上7點半,韋迎陽帶著項目組工作人員,照例開著機動三輪車,車上裝著幾百個塑料圓桶,每個桶里裝的是500只左右白紋伊蚊雄蚊。
前一天傍晚,它們就抵達(dá)沙仔島。圓桶紗網(wǎng)上的棉花團浸泡著糖水,在釋放前將給蚊子最后補充一次能量!鞍孜靡廖没顒痈叻迤谑菑脑缟7點到晚上五六點,我們希望釋放的雄蚊在這期間能成為交配競爭的贏者!
到達(dá)釋放點,韋迎陽和工作人員打開密封的桶蓋,被精心培育的蚊子馬上就急不可待地飛出,工作人員記錄釋放量和釋放地點。釋放點通常選在植物繁茂的潮濕處,最適合雄蚊棲息并補充能量。
“放蚊子也是個技術(shù)活。”奚志勇介紹,目前團隊仍采用通過籠子人工釋放的“原生態(tài)”方式,而以色列已有公司專門研究如何在直升機上投放,并保證蚊子存活率!拔覀冞在研發(fā)階段,希望每個細(xì)節(jié)都能很精確地控制,知道籠子里有多少只,每個地方要放多少只,這些數(shù)據(jù)可為下一步規(guī);瘧(yīng)用提供證據(jù)”。
釋放蚊子的現(xiàn)場試驗,由奚志勇團隊聯(lián)合廣州市疾病控制中心一起開展。廣州市疾病控制中心蟲媒消殺科的嚴(yán)子鏘和胡志剛通過大量比較篩選,確定了沙仔島這個地點。今年3月12日,奚志勇團隊開著機動三輪車,拎著塑料桶,開始釋放第一批“絕育蚊子”。之后,團隊保持每周三次(隔天)的釋放頻率,每次放出7萬-10萬只。
奚志勇解釋,爭取剛長出的野生雌蚊和釋放的絕育雄蚊進行交配,必須要有數(shù)量優(yōu)勢!按莆靡簧唤慌湟淮,這個惟一的機會要被我們釋放的雄蚊獲得!狈懦龅男畚迷谝巴獯蟾拍艽婊顑芍埽慕慌淠芰η叭奶熳顝,而野生蚊子每天都在長,因此需要通過持續(xù)釋放,保持交配優(yōu)勢。
在前期實驗室研究和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,團隊成員密歇根州立大學(xué)的唐謨勛教授、廣州大學(xué)庾建設(shè)教授和鄭波副教授成功建立了釋放效果的數(shù)學(xué)模型,預(yù)測要達(dá)到好的控制效果,釋放的雄蚊與野外雄蚊比例在5:1最合適。
5:1,這個數(shù)字意味著,野生雌蚊有超過80%的機會和“絕育雄蚊”交配,交配后下一代將不會孵化產(chǎn)卵!爱(dāng)我們的雄蚊獲得了與雌蚊的交配權(quán),雌蚊這一生所產(chǎn)的卵都不再會孵化。”
這四個多月來,沙仔島上的500余戶居民如常生活。他們在路上和項目組工作人員相遇,會熱情地打招呼,偶爾也會站在旁邊看他們放蚊子。團隊中有6名成員長駐島上,“和他們像兄弟一樣了”,韋迎陽說。
6月份之前,團隊對當(dāng)?shù)匾吧米拥目刂菩Ч_(dá)到70%以上,“基本75%的蚊子都被我們清除了”。不過到了6月,廣州雨季來臨,連日多雨,讓野生蚊子有了最好的繁殖環(huán)境。
“大量雨水使得到處都成了蚊子滋生地,去年產(chǎn)的數(shù)以萬計的卵也開始孵化!庇昙疽贿^,沙仔島上野生蚊子數(shù)量陡增好幾倍。這給奚志勇團隊的釋放任務(wù)帶來很大挑戰(zhàn):為維持優(yōu)勢比,“絕育蚊子”的釋放量也要跟著翻倍。這是一次被迫的“緊急”行動。原有的“絕育蚊子”產(chǎn)能捉襟見肘,“場地不夠,人手不夠,啥也不夠了。”
7月17日,新蚊子工廠正式啟用。從原來100多平米的生產(chǎn)空間,搬到如今3000平米的新廠房,生產(chǎn)蚊子的規(guī)模從每周20萬-30萬只,提高到每周50萬-60萬。“4個車間目前只用了1個,如果全部開足馬力,產(chǎn)量可達(dá)每周上千萬!边@里成為了目前全世界產(chǎn)能最大的蚊子工廠。
發(fā)現(xiàn)天然“疫苗”
2009年前后,奚志勇課題組與另一個課題組同時發(fā)現(xiàn),天然的沃爾巴克氏體本身就能形成抗登革病毒的作用!翱茖W(xué)研究常常是結(jié)果沒有期盼的好。這是唯一一次,真實的情況比想要的好,當(dāng)初大家的感覺都是toogoodtobetrue。”
在廣州沙仔島釋放的這些“絕育蚊子”,到底能如何抵抗登革熱?
沃爾巴克氏體,是一種在自然界節(jié)肢動物體內(nèi)廣泛存在的、接近立克次體,并能經(jīng)卵傳遞的革蘭氏陰性胞內(nèi)共生菌。它天然存在于全球約65%的昆蟲種群和28%的蚊蟲種類中,攜帶不同型別沃爾巴克氏體的雌雄昆蟲交配后產(chǎn)生的卵不發(fā)育。
早在1967年,沃爾巴克氏體誘導(dǎo)蚊子種群產(chǎn)生細(xì)胞質(zhì)不相容性(CI),可以降低蚊子種群數(shù)量的這一現(xiàn)象,已被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),研究結(jié)果發(fā)布在《自然》雜志。但由于當(dāng)時技術(shù)局限,無法人工建立能引起CI的蚊系,限制了沃爾巴克氏體的應(yīng)用。
2001年,在美國肯塔基大學(xué)讀博士的奚志勇,在導(dǎo)師StephenL.Dobson的帶領(lǐng)下,開始沃爾巴克氏體共生菌的研究,至今已有15年。
“科學(xué)的發(fā)展是很有意思的!弊钤,他們的想法是,如果讓這個共生菌攜帶上抗病基因,是不是就可以把傳病蚊媒改造成不能傳病?但2009年前后,奚志勇課題組與另一個課題組同時發(fā)現(xiàn),天然的沃爾巴克氏體本身就能形成抗登革病毒的作用。
包括奚志勇在內(nèi)的科學(xué)家完全沒有預(yù)料到;仡櫘(dāng)時的情形,奚志勇還掩飾不住喜悅和興奮。“科學(xué)研究常常是結(jié)果沒有期盼的好。這是唯一一次,真實的情況比想要的好,當(dāng)初大家的感覺都是toogoodtobetrue!