转基因蚊子试验惹争议：想让蚊子不孕不育，却产生了新变种？

zhiyongz 5年前 (2019-09-24) 阅读数 #科学

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2013年以来，数千万只基因改造蚊被投放至巴西城市雅科比纳（Jacobina），它们会和野生蚊子杂交，并且后代会不育，这样能大幅降低当地野生伊蚊的数量。然而，近期发表于《科学报告》的研究指出，当地的蚊子种群中已经检测到了源自基因改造蚊的基因，这说明它们和野生蚊杂交的后代也能传递基因。

研究推测这种新的“混血”蚊子可能生存能力更强，会变相加速病毒传播。但这一观点也遭到生物公司与一些专家的质疑和反对。

编译丨于颖卓

审校丨杨心舟

“以蚊治蚊”的计划

伊蚊（Aedes）是蚊科中最大的属，有近1000个不同的蚊子物种，我们所熟知的“花蚊子”（白纹伊蚊），以及对人类威胁最大的埃及伊蚊（Aedes aegypti）都属于伊蚊属。

埃及伊蚊是多种致命传染病的主要传播媒介，它们携带的病毒可导致黄热病、登革热、寨卡等多种疾病。埃及伊蚊不仅危害着人类的健康，还给全世界造成了巨大的经济损失。其中，巴西等国家更是饱受其害。

埃及伊蚊，登革热、黄热病等多种致命传染病的主要传播媒介（来源：Wikipedia）

由于目前针对蚊媒传染病的有效疫苗和药物少之又少，科学家主要倾向于切断这些传染病的传播渠道，即想办法控制或消灭携带病毒的蚊子。传统的方法主要是利用杀虫剂进行灭蚊，但鉴于它容易使蚊子产生耐药性，又对生态环境具有较大的破坏性。现在，科学家正积极寻求更为有效的对策，而基因改造技术，正是其中颇具吸引力的一种新方法。

十多年来，英国的生物技术公司Oxitec一直对转基因蚊子进行试验。他们的策略是在不咬人的雄性埃及伊蚊体内植入一种致死基因，当野生雌蚊与之交配后，这种致死基因会传递给下一代，导致其代存活能力极差且“不孕不育”，从而显著降低蚊子的数量。

Oxitec成功研发出了理想的转基因伊蚊，代号OX513A。他们首先将分别拥有古巴和墨西哥血统的埃及伊蚊进行了杂交，然后向杂交品种体内植入了两种基因——一种可致后代死亡，另一种可产生荧光蛋白从而便于追踪。在实验室条件下，OX513A与野生型交配后，仅有3%左右的后代能够存活至成年，而且Oxitec相信，剩下的少数的幸存者也不具有生育能力。

前景似乎一片光明。

于是，巴西政府出资购买了OX513A，以期控制当地肆虐的蚊子和其引发的登革热。从2013年开始，Oxitec每周向巴西东部巴伊亚州的雅科比纳市投放大约45万只OX513A雄蚊，并持续投放了27个月。根据Oxitec的报告，当地野生蚊子的总数下降了90%，成果喜人。

意想不到的基因传递

按照Oxitec的完美设想，OX513A和当地野生雌蚊交配后，下一代存活率极低，且无法拥有生育能力。然而，事实真是如此吗？

耶鲁大学的进化生物学家Jeffrey Powell带领他的研究团队进行了独立调查。在投放项目开始后的第6、12、27个月，他们对雅科比纳的多个地点的伊蚊幼虫进行了三次采样和基因分型，最后一次属于连续采样，一共持续了3个月。

分析结果与Oxitec的报告大相径庭，研究团队发现，当地蚊子的基因组与原先相比发生了明显的变化，样本中大约10%到60%的个体拥有了来自OX513A的基因。这意味着，OX513A与野生雌蚊的后代不仅可育，还产生了不少拥有巴西、古巴、墨西哥的“三国混血”。而按照Oxitec原先的描述，杂交后代应该会不孕不育，迅速死亡，因此OX513A的基因不应该传递下去。也就是说，这一切原本不应该发生。

Powell对此现象表示担忧，他猜测新型蚊子有可能比它们的父辈更强大。研究团队检测了新变种对登革热和寨卡病毒的传播率，但并未发现显著差异。然而，研究人员认为这只是在实验室条件下进行的测定，这些新变种在野外传播其他病毒的能力也许会有所不同，又或者OX513A的基因渗入可能会增强新变种对于杀虫剂的耐药性。

Powell强调：“虽然目前新变种没有显示出任何已知的健康风险，但是未知的结果才是最令人担忧的。”

值得注意的一点是，在投放项目后期，研究团队采集到的伊蚊样本中OX513A的基因渗入明显减少。另外有研究表明，雄蚊投放初期对当地的伊蚊起到了巨大的抑制作用，但不知为何，18个月以后，抑制作用大大减弱，伊蚊数量又逐渐恢复到了原先的水平。

Powell等人猜测，雅科比纳的雌蚊可能产生了“交配偏向”现象，即雌性不愿意与繁殖能力弱的雄性进行交配，而这些基因改造蚊可能位列其中。

反驳和质疑声

Powell等人的论文于9月10日在《科学报告》上发表后，遭到了Oxitec方面的强烈反驳。

公司发言人称，Powell团队的研究包含了“大量虚假的、推测性的和未经证实的说法”。在一份长达三页纸的文件中，Oxitec指责论文并没有发现“OX513A雄蚊的投放对当地的人群或者环境有任何实质性的负面影响”，却充斥着各种误导性的猜测。早在野外实际投放之前，公司内部的试验结果就表明向OX513A插入的“致死基因”并不会让蚊子后代100%致死，后代仍有小概率存活。发言人表示，公司“非常清楚这一点”。

对于论文中提及的“交配偏向”这一说法，Oxitec也进行了驳斥：全球范围内已经投放了大约10亿只转基因雄蚊，从未有人观察到“交配偏向”的现象。

争议持续发酵，一些与Oxitic没有利益关系的科学家也站了出来，对该论文表达了自己的质疑。

宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家Jason Rasgon肯定了论文中遗传学发现的重要性，但他也表示其中的一些猜测显得夸大其词且不负责任。Rasgon认为，作者应该在论文里强调，在新出生的蚊子里并没有发现转基因蚊DNA里的致死基因和荧光蛋白基因。现在雅科比纳蚊子种群里发现的新基因只不过是来自OX513A雄蚊的“遗传背景”，即OX513A基因中本来就有一些来自古巴和墨西哥种群。

Powell的研究团队猜测拥有三国血统的新蚊子“可能”比现有种类的蚊子更加难以对付，但Rasgon指出这样的猜测缺乏数据支撑。Rasgon担心，这篇论文可能会激发民众对于转基因生物的怀疑情绪，因此希望论文做出相应的澄清。

鉴于该论文的结论遭到了来自各方的批评与质疑，9月17日《科学报告》的编辑在网页上增加了一条声明，表示会在近期对这些问题进行答复。

转基因蚊子试验惹争议：想让蚊子不孕不育，却产生了新变种？转基因蚊子第4张

仍在进行的试验

现在，Oxitec并没有停下研发的脚步。他们已经采取了一系列改进措施，使得第二代转基因蚊子能够更有效地传播致死基因。与以往不同，新一代致死基因只会杀死吸血的雌性后代，而雄性后代则得以存活，从而能够继续传递致死基因。今年6月 Oxitec宣布，他们在巴西的田间试验取得了巨大的成功，当地的蚊子数量下降了96％。

美国德克萨斯州和佛罗里达州也在考虑使用Oxitec的转基因蚊子来控制当地的蚊子种群数量。最近，Oxitec向美国相关部门提供了他们的新型转基因蚊子以供审查。9月11日，美国环境保护署公开了Oxitec的申请，向民众征求意见。一旦获得批准，这些新型蚊子很快就会在佛罗里达群岛进行第一次的投放。