TA們是誰奚志勇教授團隊
●團隊成員由中山大學、美國密歇根州立大學、美國肯塔基大學、國際原子能機構、中國疾病預防控制中心、廣州市疾病預防控制中心、廣州大學、華南農業大學和南京農業大學等聯合組成,致力開發和應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業害蟲上的應用。
●登革熱控制:鄭小英副教授、吳瑜副教授、嚴子鏘主任醫生、胡志剛主任醫生、劉起勇教授、唐謨勛教授、庾建設教授、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
●農業害蟲控制:曾玲教授、許益鐫副教授、洪曉月教授
廣州市蘿崗區高新技術產業開發區科學城加速器園區的一棟大樓內,藏著目前世界上最大的蚊子工廠。每周,這里生產出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-密歇根州立大學熱帶病蟲媒控制聯合研究中心奚志勇教授團隊,在沙仔島陸續釋放“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控制蚊媒及阻斷登革熱項目在國內的第一次田間試驗,目前局部地區的種群壓制效果已經超過90%。
放蚊子的技術活
每個桶里裝著500只左右的白紋伊蚊雄蚊,圓桶紗網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!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!
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,它們就抵達沙仔島。圓桶紗網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。
“放蚊子也是個技術活!鞭芍居陆榻B,目前團隊仍采用通過籠子人工釋放的“原生態”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!拔覀冞在研發階段,希望每個細節都能很精確地控制,知道籠子里有多少只,每個地方要放多少只,這些數據可為下一步規;瘧锰峁┳C據”。
釋放蚊子的現場試驗,由奚志勇團隊聯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,必須要有數量優勢。“雌蚊一生只交配一次,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,它的交配能力前三四天最強,而野生蚊子每天都在長,因此需要通過持續釋放,保持交配優勢。
在前期實驗室研究和現場監測數據的基礎上,團隊成員密歇根州立大學的唐謨勛教授、廣州大學庾建設教授和鄭波副教授成功建立了釋放效果的數學模型,預測要達到好的控制效果,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卵。“當我們的雄蚊獲得了與雌蚊的交配權,雌蚊這一生所產的卵都不再會孵化!
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,團隊對當地野生蚊子的控制效果達到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境。
“大量雨水使得到處都成了蚊子滋生地,去年產的數以萬計的卵也開始孵化。”雨季一過,沙仔島上野生蚊子數量陡增好幾倍。這給奚志勇團隊的釋放任務帶來很大挑戰:為維持優勢比,“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多平米的生產空間,搬到如今3000平米的新廠房,生產蚊子的規模從每周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,產量可達每周上千萬。”這里成為了目前全世界產能最大的蚊子工廠。
發現天然“疫苗”
2009年前后,奚志勇課題組與另一個課題組同時發現,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研究常常是結果沒有期盼的好。這是唯一一次,真實的情況比想要的好,當初大家的感覺都是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,是一種在自然界節肢動物體內廣泛存在的、接近立克次體,并能經卵傳遞的革蘭氏陰性胞內共生菌。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生的卵不發育。
早在1967年,沃爾巴克氏體誘導蚊子種群產生細胞質不相容性(CI),可以降低蚊子種群數量的這一現象,已被科學家發現,研究結果發布在《自然》雜志。但由于當時技術局限,無法人工建立能引起CI的蚊系,限制了沃爾巴克氏體的應用。
2001年,在美國肯塔基大學讀博士的奚志勇,在導師StephenL.Dobson的帶領下,開始沃爾巴克氏體共生菌的研究,至今已有15年。
“科學的發展是很有意思的。”最早,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。康2009年前后,奚志勇課題組與另一個課題組同時發現,天然的沃爾巴克氏體本身就能形成抗登革病毒的作用。
包括奚志勇在內的科學家完全沒有預料到;仡櫘敃r的情形,奚志勇還掩飾不住喜悅和興奮!翱茖W研究常常是結果沒有期盼的好。這是唯一一次,真實的情況比想要的好,當初大家的感覺都是toogoodtobetrue!