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又到了炎炎夏日，除了每天涂防晒、打遮阳伞，怕被晒黑外，Dr.Why最害怕的还是被蚊子叮咬。 端午节回家一趟，被我大山东的蚊子咬了几个包，这都一个多月过去了，胳膊上被蚊子叮过的地方还是黑乎乎一片。 蚊子，这小小的生物可不只是叮你一口、让你起个红疙瘩、抓耳挠腮痒几天那么简单。它的威力还可能是影响着一条连通大西洋和太平洋的运河能否成功修建。 故事就这样开始了。 巴拿马运河之争 1881年，法国人信誓旦旦地开挖巴拿马运河。他们自认为巴拿马运河修建起来易如反掌，毕竟他们之前曾成功修建了苏伊士运河。 然而没过几年，法国人就铩羽而归了。他们不仅没能修成运河，还为此损失了20亿法郎，主持运河开凿的法国外交官和实业家斐迪南·德·雷赛布也差点因此面临牢狱之灾[1]。 法国人的失败除了管理不善和盲目自信外，还有一个非常重要的原因就是黄热病。 在巴拿马运河修建的几年里，有2万多名工人因黄热病而倒下，而法国人对此却无能为力，只好选择退出[2]。 （图源：wnd.com） 就在法国人遭遇滑铁卢不久，有个叫Walter Reed的美国军医证实了黄热病由特定的蚊子传播而非人传人。 这个大发现让觊觎巴拿马运河开凿权许久的美国信心大增。 1904年，美国接管了巴拿马运河的开凿权，他们在修建运河过程中，采取了及时排出沼泽中的水、用油覆盖积水杀死蚊子的幼虫、安装纱网等措施来抵抗黄热病，最终建成了巴拿马运河。 可以说蚊子影响了巴拿马运河能否顺利开通，但这只不过是一个缩影。 蚊子还能传播诸如疟疾、登革热、流行性乙型脑炎、寨卡等各种传染病，算得上杀人的小恶魔。 杀人的小恶魔 蚊子属于昆虫纲双翅目蚊科，其祖先在2.6亿年前就已经在地球上生活了[3]，这比人类祖先早了两亿年左右。 全世界的蚊子有3500多种，分为41个属[4]。不过别看蚊子有那么多种，实际上偏好吸食人血的蚊子不足百种[5]。而且只有雌蚊子才会吸食血液，它们吸血并非为了糊口而是为了交配后产卵；雄蚊子则以植物汁液为生。 与人类传染病有关的主要有3个属的蚊子——按蚊、伊蚊和库蚊。 按蚊属（Anopheles）的蚊子有一个非常容易辨别的特点，就是雌蚊子吸血时呈倒立状，头部非常靠近皮肤。 冈比亚按蚊 （图源：wiki） 按蚊可以传播疟疾。据估计，在2017年全世界有2.19亿人感染疟疾，因疟疾而死亡的人数高达43.5万人[6]。 尽管疟疾是一种非常古老的疾病，早在4000年前的中国就有关于疟疾症状的记录了，但是直到100多年前人们才将疟疾和蚊子联系在一起。 1897年，英国医生Ronald Ross首次在按蚊的胃中发现了疟原虫，证明了疟疾是经由蚊子传播的，他还因此获得了1902年的诺贝尔生理学或医学奖[7]。 Ronald Ross （图源：） 在新中国刚成立时，80%以上的地区都有疟疾发生，上世纪70年代全国24个疟疾高流行的省份报告超过了2400万疟疾病例[8]。 经过几十年的努力，我国疟疾流行区范围已经大幅缩小。2018年我国法定传染病报告疟疾2518例，死亡6例[9]，我们似乎离消灭疟疾的目标不远了。 传播疟疾的按蚊分布于世界各地，不同地区的按蚊种类不同。下面放一张图[10]，你可以感受下按蚊的种类之多和分布之广。 按蚊的世界分布[10] 在我国，最常见的传播疟疾的按蚊种类是中华按蚊、雷氏按蚊、微小按蚊和大劣按蚊。在西藏还存在一种叫做威氏按蚊的按蚊，它是西藏2006年后传播疟疾的主要按蚊种类[8]。 其中，中华按蚊的分布最广，从东北的辽宁到西南的云南，都有中华按蚊的足迹。这种蚊子喜欢在晚上八九点钟以及早上五六点钟咬人，七八月份是中华按蚊的出没高峰月份[8]。 雷氏按蚊主要分布在北纬22°到北纬33°之间的地区。这种蚊子喜欢在凌晨一两点钟咬人，它们的出没高峰在八九月份[8]。 中华按蚊（左）和雷氏按蚊（右）的大致分布[10] 所以说，接下来的一两个月正是按蚊的出没高峰，请大家一定要做好防蚊工作。 伊蚊（Aedes）就是俗称的花蚊子，它们主要传播登革热，还可传播黄热病、寨卡、基孔肯雅热、西尼罗河热等等。 登革热是发病率和死亡率仅次于疟疾的虫媒传染病。每年大约有5000万至1亿人感染登革热病毒[11]。 1978年，广东省佛山市石湾镇首次爆发登革热，随后迅速波及广东省7个县市，发病2.2万例，死亡16人。之后，海南、广西、福建、浙江等地都爆发过登革热[12]。2014年全国登革热报告病例超过了4.4万例，是历年登革热发病率最高的一年[4]。 今年广东的登革热防控似乎也比较严峻：截至6月12日，广东省共报告240例登革热病例，其中广州、佛山、江门、中山、珠海已经出现零星散发的本地病例，输入病例较往年增幅明显[13]。看到这样的数据，不免要提醒下广东的朋友可要多加小心了。 在我国，登革热主要由白纹伊蚊传播，白纹伊蚊的分布极为广泛，北到辽宁南到云南，都有白纹伊蚊的足迹[12]。 而登革热的另一种传播媒介是埃及伊蚊，之前科学家们认为埃及伊蚊只分布在北纬22°（大概位置就是深圳、南宁）以南的沿海地区。然而，随着气候变暖，埃及伊蚊已经扩展到北纬25°的云南某些地区[14]。 登革热与伊蚊的大致分布[12] 目前，登革热尚无特异性治疗药物。好消息就是，在2019年5月，美国FDA批准了首个登革热疫苗Dengvaxia上市，用于在9-16岁人群中预防由所有血清型登革热病毒造成的登革热[15]。 然而，这款疫苗只能用于预防出现症状且经试验室检测确认的登革热，也就是说仅可用于曾经感染过登革热病毒的儿童。对于之前没有感染过登革热病毒的儿童，接种疫苗可能加重其未来感染登革热病毒的症状。 所以，尽管有FDA背书，Dengvaxia还是存在很大争议，灭蚊仍然是最有效的登革热预防手段。 最后我们来说一说库蚊。 库蚊（Culex）是流行性乙型脑炎（乙脑，又称日本脑炎）的传播媒介。 在我国，除了西藏、新疆和青海之外，其他各省市都有乙脑爆发，四川、贵州、重庆、云南和陕西是乙脑的高流行区[14]。 随着20世纪80年代乙脑疫苗的大规模接种、经济和环境的改善，乙脑的发病率和死亡率逐年下降。然而乙脑的病死率非常高，可达5%-40%[4]。2018年我国乙脑报告病例1800例，死亡病例135例[9]。由此可见，乙脑不可小觑。 乙脑主要由三带喙[huì]库蚊传播。这种蚊子的喙（用于吸血的像针一样的嘴巴）中部有一个明显的白环，将喙分成了三段，所以叫三带喙库蚊[16]。 （图源：fehd.gov.hk） 三带喙库蚊不仅吸食人血还会吸食牛、猪等家畜的血液，它们也是喜欢在晚7点左右和凌晨3点左右叮人。这种蚊子的分布也极为广泛，可以在年平均温度8.2-28.9℃的地区找到三带喙库蚊的身影[16]。 说了这多蚊子及其传播的疾病，那么在中国大陆哪里的蚊子携带的病毒种类最多呢？ 答案是云南、广东和北京[4]。 中国大陆各省市蚊子携带病毒种类[4] 人蚊大战 蚊子，这万恶的小虫子要杀死它，说简单也简单，一个巴掌拍死就好了。 说难也很难，几千年来我们动用了蚊帐、蚊香、驱蚊剂、灭蚊拍、灭蚊灯等各种各样的法子来对付蚊子。然而蚊子还是“野火烧不尽，春风吹又生”。 其实，在怎么杀死蚊子这件事上还有人得了诺贝尔奖。这个人就是瑞士化学家Paul Müller。 Paul Müller （图源：） 1939年，Müller发现二氯二苯基三氯乙烷——也就是大名鼎鼎的DDT——具有极好的杀虫特性，他因此获得了1948年的诺贝尔生理学或医学奖[17]。 DDT曾在上世纪中期被广泛用于消灭蚊子，然而DDT很难降解并且极容易被土壤吸收，残留的DDT进入食物链后又转移进入生物体不断累积[2]。 由于DDT是一种内分泌干扰物，严重威胁着人类和一些大型食肉动物的生殖健康。 更糟糕的是蚊子却很快获得了对DDT的抗性。所以，在上世纪六七十年代DDT被禁用。 既然化学药物不能维持长久的杀蚊效果，于是就有科学家思考从蚊子繁殖本身来消灭恼人的蚊子。 1974年，有科学家用射线处理了5.7万只雄性蚊子，降低它们的生殖能力，然后再把这些雄蚊子释放到肯尼亚的自然环境中，期望与这些雄蚊子交配的雌蚊子不孕不育、断子绝孙[2]。 可是理想很丰满，现实很骨感。辐射使这些雄蚊子身体变得十分脆弱，根本不能交配，所以科学家们算是白忙活了一通。。。
到了21世纪，人们开始采用转基因技术来消灭蚊子。比如有一家叫Oxitec的生物技术公司就专门改造了埃及伊蚊，这种基因改造的雄性蚊子的后代必须依赖四环素才能存活[2]。 尽管在实验中，这种转基因蚊子使蚊子数量减少了90%以上。但是要真把这种转基因蚊子用于消灭自然界的蚊子，那么就需要造出数以百万的转基因蚊子并且需要不断投放才可行。所以，单从成本考虑，有很多人就认为这种灭蚊方法不靠谱，更不要提转基因可能带来的潜在风险了。 在Dr.Why看来，还是澳大利亚莫纳什大学的Scott O'Neill教授比较靠谱。
Scott O'Neill（右）[18] O'Neill想出来一个“以毒攻毒”的法子来消灭蚊子。 具体来说，他让雄性埃及伊蚊感染一种叫做沃尔巴克体(Wolbachia)的细菌，沃尔巴克体是一种广泛存在于节肢动物中的革兰阴性共生菌[18]。 这种细菌存在于蚊子细胞内可以阻止登革热病毒、寨卡病毒和基孔肯雅病毒在蚊子体内的复制。这样一来，蚊子就不能把病毒传染给人了。 当携带沃尔巴克体的蚊子与自然界中的蚊子交配后，其后代也会携带沃尔巴克体，同样不会传染登革热等疾病。 前几年，O'Neill教授在澳大利亚热带城市汤斯维尔开展了实地研究。他的做法非常简单，就是给小学生们发放养蚊子的桶和蚊子的卵，只要小孩子们回家养蚊子就好了[19]。
养蚊子的工具[19] 自2014年实施O'Neill教授的这个试验之后，汤斯维尔大概有7000个家庭成为了“养蚊厂”、共释放了大约400万只感染了沃尔巴克体的蚊子。 这项工作成绩斐然，在干预之前，汤斯维尔几乎每年都会爆发登革热，而现在汤斯维尔已经看不到登革热的流行了。 目前，O'Neill的团队正在印度尼西亚开展随机对照试验，未来就能知道这种灭蚊方法的实力了。 除此之外，也有一些科学家打算彻底把蚊子消灭掉。 比如帝国理工学院的科学家，就在利用“基因驱动”技术，靶向冈比亚按蚊的决定性别的doublesex基因，使其后代的雌蚊子失去繁殖能力。该技术可以在8-12代内让实验室内的蚊子根本不产卵，最终消灭实验室内的蚊子[20]。 不过这种技术真要用到自然界中，把蚊子赶尽杀绝，消灭一个物种，其利弊还是得仔细掂量掂量。 总而言之，这场人蚊大战可能没有终点。 DW暗语 这世界上最喜欢蚊子的，我想莫过于沈复了。他说： “夏蚊成雷，私拟作群鹤舞于空中，心之所向，则或千或百，果然鹤也；昂首观之，项为之强。又留蚊于素帐中，徐喷以烟，使之冲烟而飞鸣，作青云白鹤观，果如鹤唳云端，为之怡然称快。” 参考资料： [1] https://en./wiki/Ferdinand_de_Lesseps [2] https://www./2016/06/zika-mosquitos/ [3] https://en./wiki/Anopheles#Evolution [4] Xia H, Wang Y, Atoni E, et al. Mosquito-associated viruses in China[J]. Virologica Sinica, 2018, 33(1): 5-20. [5] McBride C S, Baier F, Omondi A B, et al. Evolution of mosquito preference for humans linked to an odorant receptor[J]. Nature, 2014, 515(7526): 222. [6] https://www./en/news-room/fact-sheets/detail/malaria [7] https://www./malaria/about/history/ross.html [8] Zhang S, Guo S, Feng X, et al. Anopheles vectors in mainland China while approaching malaria elimination[J]. Trends in parasitology, 2017, 33(11): 889-900. [9]http://www./jkj/s3578/201904/050427ff32704a5db64f4ae1f6d57c6c.shtml?from=groupmessage [10] Sinka M E. Global distribution of the dominant vector species of malaria[M]//Anopheles mosquitoes-New insights into malaria vectors. IntechOpen, 2013. [11] Guo C, Zhou Z, Wen Z, et al. Global epidemiology of dengue outbreaks in 1990–2015: a systematic review and meta-analysis[J]. Frontiers in cellular and infection microbiology, 2017, 7: 317. [12] Wu J Y, Lun Z R, James A A, et al. Dengue fever in mainland China[J]. The American journal of tropical medicine and hygiene, 2010, 83(3): 664-671. [13]http://cdcp.gd.gov.cn/gjjkfxxx/content/post_2514753.html [14] Bai L, Morton L C, Liu Q. Climate change and mosquito-borne diseases in China: a review[J]. Globalization and health, 2013, 9(1): 10. [15]https://www./news-events/press-announcements/first-fda-approved-vaccine-prevention-dengue-disease-endemic-regions [16] https://en./wiki/Culex_tritaeniorhynchus [17]https://www./prizes/medicine/1948/muller/facts/ [18]https://www./news/2018/08/scientist-convinced-australian-city-become-haven-mosquitoes [19] O'Neill S L, Ryan P A, Turley A P, et al. Scaled deployment of Wolbachia to protect the community from dengue and other Aedes transmitted arboviruses[J]. Gates open research, 2018, 2. [20]https://www./articles/d41586-019-02087-5 头图来源：consumerreports.org |
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