根除蚊媒疾病的技术已然存在

# 蚊子是一种选择 — Works in Progress Magazine 来源：https://worksinprogress.co/issue/mosquitoes-are-a-choice/ 大多数美国人把疟疾、黄热病和登革热等蚊媒疾病看作影响其他国家人民的问题，而非他们自己的问题。直到不久前，这种看法大体上是正确的：疟疾和黄热病已于二十世纪在美国被消灭，登革热也变得极为罕见，大多数病例都是从国外带回来的。但随着气温上升以及蚊子对杀虫剂产生了抗药性，这些疾病在美国再次成为一个日益严重的问题。 2024年，该国报告了近4000例（https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/75/wr/mm7518a1.htm）登革热病例，比过去十年年均830例增加了360%；佛罗里达州、加利福尼亚州和德克萨斯州都出现了本地传播病例；波多黎各宣布登革热进入公共卫生紧急状态。2023年，全美共报告了10例本地感染的疟疾病例（https://www.cdc.gov/mmwr/volumes/75/rr/rr7501a1.htm），这是二十年来首次报告此类病例。而黄热病目前虽然已经绝迹，但有能力传播它的蚊子依然存在。 **The Works in Progress Newsletter** 获取 Works in Progress 的新文章，直接送到你的收件箱。 但我们不必接受这种威胁。我们已有新的方法（https://worksinprogress.co/issue/the-ultra-selfish-gene/），可以在环境代价最小的情况下消灭蚊媒疾病。美国拥有充足的资源，其携带病原的蚊子种群数量也足够少，完全可以在本国境内彻底根除这一问题。 我们尚未这样做的原因在于，这项技术已在监管的悬置状态中耗费了十五年。打破这一僵局将使我们能够消灭美国境内的许多蚊媒疾病，并最终推广到世界其他地方。 ### **致死基因** 基因工程可以压制蚊子：研究人员将一段基因插入雄性蚊子体内，使其后代无法存活，然后将它们释放到野外，让它们与雌性交配，阻止这些雌蚊产生任何存活后代，从而导致当地种群崩溃。2000年（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10741964/），牛津大学的生物学家证明这一思路在果蝇身上是可行的。他们对果蝇进行了基因改造，使其携带一段基因，该基因会产生一种叫做 tTAV 的蛋白质，少量时无害，但累积到一定程度就会致命。在实验室中，这些昆虫在掺有抗生素四环素的培养基中饲养，这种抗生素使该基因保持关闭状态。但在野外，由于没有四环素，该基因被激活，后代在成年之前就会死亡。 随后，这些科学家成立了一家公司——Oxitec，其宗旨是与各国政府（https://www.gatesnotes.com/urban-mosquitoes-and-oxitec）合作，研究并部署这项技术。他们将同一段基因改造进雄性埃及伊蚊（*Aedes aegypti*）体内——这种蚊子正是传播登革热和黄热病的元凶。在这个品系中，致死效应被调整为只杀死雌性后代，而雄性可以存活并将该基因传递几代后才会消失。这种方式意味着该基因可以在无需不断补充改造雄蚊的情况下，持续数代压低蚊子数量，但同时它也是自我限制的：继承该基因的雌蚊每一代都会死亡，因此致死基因在野外会稳步衰退。尽管如此，这项技术的效果非常显著。在开曼群岛的持续释放将野生埃及伊蚊种群削减了80%（https://www.nature.com/articles/nbt.2350），而在巴西若泽若泽罗（Juazeiro）的田间试验中，削减幅度约为95%（https://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371%2Fjournal.pntd.0003864）。该公司于2010年提交（https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8592615/#s0001）数据，寻求在美国获得批准。但进展十分缓慢。 在此之前，转基因昆虫仅被用于农业害虫防治。自二十世纪五十年代起，美国农业部（USDA（https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2946175/））一直在使用"不育昆虫技术"，利用辐射而非基因改造使雄性昆虫绝育，这些雄虫与野生雌虫交配后不产生后代，从而逐步压低野生种群。这项技术的重大成功在于防治螺旋蝇（screwworm）——一种极其恶劣的害虫，它在开放性伤口中产卵，幼虫随后孵化并钻入任何不幸受害动物（通常是牲畜）的肉中，几天内就能致死。二十世纪六十年代，美国利用不育昆虫技术清除了这种害虫，并最终将其推回至巴拿马最南端。据估计，这为美国畜牧业者每年节省了近8亿美元（https://www.aphis.usda.gov/sites/default/files/nws-historical-economic-impact.pdf），并为更广泛的经济带来了数十亿美元的额外收益。但封锁被打破了，2026年6月（https://edition.cnn.com/2026/06/11/americas/screwworm-texas-cattle-smuggling-latam-intl），德克萨斯州发现了（https://www.aphis.usda.gov/news/agency-announcements/usda-confirms-presence-new-world-screwworm-united-states）美国六十年来的首例螺旋蝇病例，很可能与来自中美洲的牲畜走私有关，因为该害虫在中美洲已卷土重来。随着数十亿美元（https://edition.cnn.com/2026/06/11/americas/screwworm-texas-cattle-smuggling-latam-intl）的损失，德克萨斯州官员再次部署（https://www.nbcnews.com/news/us-news/new-world-screwworm-case-detected-texas-calf-cattle-food-supply-usda-rcna348414）不育苍蝇以遏制其蔓延。 地中海实蝇袭击超过300种（https://www.cdfa.ca.gov/plant/factsheets/MedFlyFactSheet.pdf）水果和蔬菜，被认为是世界上破坏性最强的果蝇，它也通过同样的方式被击退——在加利福尼亚州和佛罗里达州上空释放不育苍蝇。据估计，如果这种实蝇重新定居在加州，仅在该州造成的作物损失每年就可能超过十亿美元（https://www.cdfa.ca.gov/plant/factsheets/MedFlyFactSheet.pdf）。 当Oxitec首次为其基因编辑的埃及伊蚊申请批准时，它向长期负责大规模昆虫释放的机构——USDA（https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8592615/#s0001）——提出申请。但USDA花了整整一年半的时间才驳回申请，并告知该公司应改向美国食品药品监督管理局（FDA）申请。FDA声称对其管辖范围内的转基因动物拥有权限，依据的是其对兽药的管理权。其指导方针指出（https://www.fda.gov/media/133805/download），"动物体内经改造的基因组DNA是一种药物……因为此类改造DNA是一种旨在影响动物身体结构或功能的制品"。在此之前，USDA处理的昆虫都是通过辐射进行绝育的，辐射会损害昆虫的精子，使其无法留下可存活的后代。相比之下，Oxitec则是插入了一段新的基因。即便如此，这个类别对于Oxitec的蚊子来说仍然是牵强附会的。 Oxitec的申请在FDA那里又搁置了五年。与USDA一样，FDA也无法确定如何将现行兽药法规应用于改造过的蚊子，最终认为负责农药注册的环境保护署（EPA）更为合适。FDA随后发布了新的指导方针，声明其不监管"旨在为种群控制目的预防、消灭、驱避或减轻蚊虫危害"的产品。FDA基本上为转基因蚊子创设了一个专门的豁免通道，承认其监管框架并非为评估此类事物而设计。 在第三次审查中，Oxitec的蚊子被纳入农药管理规则之下，这些规则通常要求在产品可以合法销售和分发之前，必须完成科学评估和田间试验。2020年5月（https://flyttr.com/en/news/oxitecs-epa-approval-published-in-the-federal-register-permit-allows-friendly-mosquito-pilot-projects-in-us），在Oxitec首次申请批准整整十年之后，EPA授予了他们一份试验使用许可证（Experimental Use Permit），该许可不允许他们销售产品，但最终允许他们在限定区域内开展田间试验，以获取商业注册所需的安全性和有效性数据。 他们为田间试验选择的地点是佛罗里达群岛（Florida Keys），这是位于佛罗里达州南端的一串岛屿，登革热在那里已经重新出现（https://epi.ufl.edu/2025/06/24/dengue-in-florida-what-to-know/）。当地当局迫切希望使用转基因蚊子，2021年（https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=19328），Oxitec在美国开展了首次田间试验，证明（https://www.nature.com/articles/d41586-022-01070-x?utm_source=Nature+Briefing&utm_campaign=4d9cba987c-briefing-dy-20220419&utm_medium=email&utm_term=0_c9dfd39373-4d9cba987c-43302829）继承了该基因的雌性蚊子会在成年之前死亡。2022年，EPA将试验扩展到加利福尼亚州，批准（https://www.smithsonianmag.com/smart-news/why-the-us-plans-to-release-24-billion-genetically-modified-mosquitoes-180979833/）在两州范围内释放多达24亿只转基因蚊子，但在公众的反对声浪中，释放行动被迫暂停（https://foe.org/news/ge-mosquito-experiment-halted/）。 Oxitec的许可证于2024年4月到期，这意味着在获得EPA新的授权之前，他们不能继续释放蚊子。完整的商业注册需要该机构进行另一轮审查，这次的重点是田间试验数据。他们的完整注册至今仍然悬而未决（https://www.oxitec.com/en/news/oxitec-fkmcd2024）），距离其田间试验许可证到期已过去两年多。一个负责审查此案的科学顾问小组本应在2025年11月召开会议（https://downloads.regulations.gov/EPA-HQ-OPP-2025-0756-0020/attachment_1.pdf），但会议被推迟（https://www.federalregister.gov/documents/2025/10/27/2025-19663/fifra-scientific-advisory-panel-sap-notice-of-postponement-of-public-meeting），截至本文撰写时仍未确定新的日期。正如佛罗里达群岛蚊虫控制区执行主任 Andrea Leal 所说："我们面临的最大挑战就是一直在等待监管审批。"幸运的是，该地区还有另一种蚊虫控制方案可以尝试：感染了*沃尔巴克氏菌（Wolbachia）*的蚊子。 ### **更小的手段，同样的功效** 在转基因蚊子技术趋于可行的同时，一种替代方案也应运而生。它基于一种叫做*沃尔巴克氏菌（Wolbachia）*的细菌，这种细菌自然感染了大约60%（https://www.worldmosquitoprogram.org/sites/default/files/2020-11/2020%20WMP%20Wolbachia%20Fact%20sheet.pdf）的昆虫物种，包括蝴蝶、果蝇和蜜蜂。*沃尔巴克氏菌*对昆虫有两个作用，使它能够用于预防蚊媒疾病。首先，它使昆虫携带病毒（包括感染人类的病毒）的能力降低。其次，这种细菌会传递给后代——具体来说，受感染的雌蚊通过产卵将细菌传递下去，而受感染的雄蚊只有与受感染的雌蚊交配才能产生后代；如果它们与未受感染的雌蚊交配，后代将无法发育。通过释放受感染的雄蚊和雌蚊，可以在野生蚊子种群中播撒*沃尔巴克氏菌*，直到大部分蚊子都携带它，从而获得对登革热等病毒的抗性，并将这种抗性传递给后代。由于这种方法不涉及基因改造，因此它理应能够绕过许多阻碍Oxitec基因改造埃及伊蚊的监管措施。 2009年，在数十年的研究之后，澳大利亚的科学家成功将一株*沃尔巴克氏菌*引入埃及伊蚊。他们还证实（https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11964561/），受感染的雄蚊与野生雌蚊交配后所产的卵无法孵化，这使得它们在没有受感染雌蚊可供交配的情况下实际上处于不育状态。这构成了另一种策略的基础：仅释放雄蚊，其效果与不育昆虫技术相同，能够导致当地种群崩溃。这一方法已在城市尺度上取得成功。在新加坡的一项随机试验（https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2503304）中，释放*沃尔巴克氏菌*受感染的雄蚊，使蚊子数量较对照区域减少了85%，登革热感染减少了约70%。 2024年4月（https://www.prnewswire.com/news-releases/epa-announces-registration-of-groundbreaking-new-mosquito-control-solution-302124776.html），在历经十五年穿越整个审批体系之后，MosquitoMate成为首家获得活体蚊子生物农药全国性商业注册的公司。MosquitoMate的昆虫现在可以在美国各地部署，但须获得地方批准。蚊虫控制区迅速行动起来，利用这项技术，包括2025年的佛罗里达群岛（https://keysweekly.com/42/biter-fighters-new-mosquito-control-measure-approved-for-the-florida-keys/）和2026年的圣加布里埃尔河谷（https://pasadenanow.com/main/san-gabriel-valley-deploys-sterile-mosquito-army-to-combat-disease-carrying-insects）。这项技术也吸引了更大型参与者的关注。2026年6月，Google的Debug项目申请（https://www.theguardian.com/technology/2026/jun/01/google-permission-release-mosquitoes-california-florida）EPA的批准（https://www.govinfo.gov/content/pkg/FR-2026-05-06/pdf/2026-08808.pdf），在加利福尼亚州和佛罗里达州释放6400万只*沃尔巴克氏菌*蚊子（这次的目标是一个不同的物种：*Culex quinquefasciatus*，即西尼罗河病毒的传播媒介）。但它必须从头走完试验使用许可流程，尽管其底层技术基本相同。 ### **更好地监管生物技术** 过去几十年里，生物技术取得了巨大的发展。我们可以编辑DNA（https://worksinprogress.co/issue/the-ulva-selfish-gene/），通过沉默有害基因来治疗疾病（https://worksinprogress.co/issue/the-kill-switch-for-harmful-genes/），还可以改造细菌来吞噬塑料废物和石油泄漏：所有这些在不到五十年前听起来都像是科幻小说。但管理这些新技术使用的监管制度并未跟上。自二十世纪八十年代以来，没有任何重大的新生物技术法规通过，负责审查的机构既没有充足的资源，也不具备快速响应的设计。1986年的协调框架（https://www.aphis.usda.gov/sites/default/files/coordinated_framework.pdf）仍然是治理框架，它根据上个世纪设定的类别来划分管辖权。 有时候，甚至无法确定哪个监管机构应该负责监管一项新技术，这个问题可能导致（https://www.gao.gov/products/gao-24-106122）在测试开始前就出现数年的延误。细胞培养肉就面临过这个问题：它是一种食品，因此归FDA管辖，还是一种农业技术，因此归USDA管辖？僵局直到国会迫使（https://www.usda.gov/about-usda/news/press-releases/2019/03/07/usda-and-fda-announce-formal-agreement-regulate-cell-cultured-food-products-cell-lines-livestock-and）两方分担审查职责后才被打破。在Oxitec的案例中，一次旨在化解争议的早期会议本可以省下数年时间。几年前，华盛顿似乎曾对此表示认同。