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据世界卫生组织的资料显示,每年蚊子向5亿多人传染疟疾、登革热、黄热病和其他一系列疾病,导致200万到300万人死亡,单单美国每年用于对付蚊子的药就多达几十亿加仑。英国《星期日泰晤士报》的记者为此进行追踪采访,了解到科学家正应用基因工程让蚊子“改邪归正”,为人类造福。
转基因蚊子出世了
在密歇根大学的一所实验室里,科学家弗拉迪米尔·科科扎和亚历山大·雷科尔一起密切注视着25英寸大的电脑监控台,电脑里闪着毛茸茸的触须、弯曲的脚、和多视角眼睛的伊蚊的图像。很快,伊蚊的照片被放大到很大尺寸,雷科尔仔细地注视屏幕,然后,指着屏幕上伊蚊的眼睛对科科扎说,看那眼睛是红色的,这是我们基因改变的结果。雷科尔和科科扎都长长地舒了口气,笑容满面,因为这是转基因蚊子的标志,红眼睛的出现说明他们对蚊子的基因转变取得了初步成功。
无害蚊子指日可待
在雷科尔和科科扎的实验室里,蚊子受到精心的照顾。他们住的是安全舒适有空调的房间。它们不受天敌的侵害,偶尔,还会受到些特别待遇,比如说科科扎会提供些自己的鲜血喂食它们,血液如此的可口以至于再弱小的蚊子都要尝一尝。
当然,对它们如此的待遇是希望它们能够“改恶从善”,不再传播病疾。雷科尔和科科扎正通过基因技术来改变蚊子的特性,赋予其一些新的特征,从而使蚊子不再传播病原体,而是对抗病原体,消灭病原体。
雷科尔的实验室正和世界其他地区的一些实验室积极合作,采取一系列措施,让蚊子丧失传染疾病的能力。雷科尔的具体计划是提高蚊子的免疫反应,这样它们就可以杀死那些可能传播到人体身上的病原体。雷科尔首先使用的是传播黄热病的伊蚊,通过基因改变,这种蚊子能够提高产生免疫抗体的能力,从而能够识别很多病原体,并把它们消灭。雷科尔说,几年后,这些转基因蚊子的后代和亲属就能够成为第一批无害蚊子,并且可以把它们大量放进社区或村落。当然,雷科尔的最终目的是让这些蚊子有极强的抗体,并且在野生蚊子中放养,通过种族优势,淘汰有害的蚊子。雷科尔说,我希望在未来的蚊子世界中,我们的转基因蚊能够成为主宰。消除蚊子传播疾病的威胁,这是我们的希望。
试验失败近九十次
实际上,早在80年代,雷科尔已经在设想用基因的方法来控制最危险的蚊子种群,从而降低危害。他们首先考虑的是伊蚊,这种蚊子喂养比较容易,研究也相对可以避免不少困难。最开始,雷科尔尝试最简单的基因改变,把蚊子的眼睛改成红色,但就这小小一步,雷科尔花了将近90次试验,仍然无法完成。原因是当时雷科尔使用的0转位子(即让一组DNA组织成一个器官的染色体)无法适合蚊子的基因改变。
90年代中期,美国马里兰州大学的遗传学家奥布劳克塔从家蝇体内发现了另一种转位子,使蚊子的基因改变研究取得重大突破。美国加利福尼亚大学的遗传学家詹姆斯在蚊子体内使用这种转位子,成功地把伊蚊的眼睛变成了红色。雷科尔闻讯,极受鼓舞,重新开始研究蚊子基因改造。他首先找出相匹配的能够指导产生抗体的基因与改变蚊子眼睛的基因相结合,然后把这种基因植入伊蚊的体内。雷科尔说,这种基因转变蚊的标志是红眼睛,我们曾在一次试验中,发现了两个,但为时已晚,因为我们是在实验后的处理中发现的。我们有些惋惜,但毕竟看到了希望。经过不懈的努力,雷科尔和科科扎研制成了第一批基因改造蚊,蚊子每次吸血后,它的体内都能产生抗体,消灭病原体,而不像以往那样,病原体进入蚊子的唾腺,在蚊子下一次吸血时,进入新主人体内,从而传染疾病。
研究按蚊防治疟疾
雷科尔的研究成功使越来越多的科学家朝着这个方向努力。现在,科学家把眼光放在了按蚊上,这种传播疟疾的蚊子被称之为世界上最危险的蚊子。雷科尔说,这种导致疟疾的疟原虫比起伊蚊体内的病原体要难对付得多,它可以绕过蚊子体内的防御体系,进入唾腺,因此这项研究困难不小。但已有不少科学家提出对策,像詹姆斯已经在老鼠身上成功注入了一种能够刺激产生抵御疟疾抗体的基因,他希望这种基因在按蚊身上也能成功。俄亥俄州药理学院的马希罗正在积极开发一种基因,诱使蚊子在唾腺中分泌抗体,不让疟原虫进入。
基因改造工程浩繁
在科学家积极努力的同时,不少人也对这项研究表示疑问。首先,科学家必须为100种侵害人体的蚊子起码进行100种不同的研究,进行100种不同的基因改造。其次,同样的蚊子在不同的地方有不同的生存方式,它们体内的结构也不尽相同。因此,基因改造的蚊子就不止100种。再次,蚊子传播疾病也有程度的不同,有的传染的病是轻度,有的是中度,有的重度,甚至是极为严重。在非洲的一些村落,就有七种不同的传播疟疾的蚊子,每一种的基因结构都不一样。科学家得对症下药,进行7种不同的基因改造。因此,科学家对蚊子的基因改造可以说是浩繁而庞大。
前车之鉴不可不察
况且,即使科学家针对每一种情况都进行了处理,对每一种蚊子都进行了基因改造,那么有哪个村落希望有这么多的基因改造蚊呢?哪国政府会同意让这种红眼蚊子登陆自己的国土呢?1970年,世界卫生组织曾经在印度的一些小村庄释放了成千个用激光进行绝育手术的蚊子。当时,卫生组织的官员认为雄蚊和雌蚊一生只交配一次,而雄蚊因为被绝育,因此它们交配后不会有后代。但结果出人意料,雄蚊交配后,居然能有后代,从而使那里的蚊子一时泛滥成灾。哈佛大学公共健康系的昆虫学家安德鲁说,我们不得不谨慎,对蚊子还是要提高警惕。
但不管怎么说,安德鲁和雷科尔以及众多研究基因改造蚊的科学家都表示,他们对蚊子“改邪归正”的前景表示乐观。
《文汇报》 2001年7月30日
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