第562期【齐悦读—线上共读—透视新科技】 “齐悦读”[线上共读] 《“围剿”疟蚊》
（通讯员 邓辉）
讲座题目：透视新科技——“围剿”疟蚊
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：刘起勇，中国疾病预防控制中心研究员。
王四宝，中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员。
讲座时间：2024年5月20日～5月26日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——“围剿”疟蚊
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目，我是主持人胜春。每年全球因蚊虫叮咬而导致死亡（疟疾、乙型脑炎、黄热病等）的人数超过了70万。一个小小的蚊子，为什么会有如此大的杀伤力？我们通过短片来进入我们今天的节目，每当夏季到来，随着气温升高，蚊子也越来越多，这种看似不起眼的昆虫，其实已经在地球上存在了数千万年。蚊子有一个独特之处，就是雄蚊和雌蚊摄取的食物完全不同，雄蚊主要吸食植物汁液，而雌蚊则会叮咬动物吸食血液，以补充产卵期间所需营养。在人类与蚊子数百万年的协同进化中，出现了数十种专门吸食人类血液的蚊子。蚊子对人类的危害不仅仅是吸血，更严重的是蚊子还会通过叮咬传播疾病，这种由病媒蚊子传播的自然疫源性疾病，被称为蚊媒传染病，现已发现的蚊媒传染病达80多种，而这其中最为危险的就是疟疾。据统计，全球感染疟疾的人口超过2亿。在有治疗药物的情况下，每年依然造成50多万人死亡，堪称最凶残的蚊媒传染病。那么，这种蚊媒传染病具体是怎样传播的？又有哪些手段可以有效对付它呢？
我们今天请来的两位嘉宾，一位是中国疾病预防控制中心的研究员刘起勇，欢迎您，刘先生！另外一位是中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究员王四宝，欢迎您，王先生！说到这个蚊子，我们有一种强烈的印象，蚊子好像只是晚间在工作，尤其是在太阳下山之前，还有一点点微弱的日光的时候，那个时候好像活动最猛烈。白天似乎好像蚊子不怎么叮人，是不是它们也有分工的？是的，这个蚊虫的种类，我们常见了大致分为三类，包括按蚊、伊蚊，还有库蚊。这三个类群实际上生活的习性差别很大，比如说按蚊和库蚊，就是像原来我们说的傍晚出来，就开始活动了。那么，伊蚊就完全相反了，伊蚊是“白班”白天上班，出来活动，叮人吸血。那么它晚上就休息了，然后按蚊和库蚊就出来，就接替着“上班”了，您刚才提到了经常叮咬我们的这几种按蚊、伊蚊、库蚊，能简单地描述一下它们的体貌特征吗？
它们颜色不一样，首先我们看它发生的时间，我们就可以区分，白天咬我们的，它叫花蚊子。所谓的花蚊子，又叫花斑蚊，它的腿上有很多黑白相间的斑纹。然后白天因为人很清醒，人咬了之后，马上就要拍它的，所以这个伊蚊变得非常聪明，它那个动作你看非常迅速，能够做各种各样的高难度动作。晚上等我们睡觉的时候，我们睡觉进入梦乡的时候，按蚊和库蚊（出动），一般的就是说库蚊可能是在早晨凌晨两到四点比较多，按蚊可能是（晚上）七点到十点，但他们两个怎么区分呢？就是按蚊如果要停在身体的表面，它的屁股是翘起来的，有个45度角，然后这个库蚊，它这个身体跟平面是平行的，这就可以区分了。蚊子在吸血的过程当中，会传播哪些疾病呢？按蚊除了传播疟疾以外，还可以传播丝虫病。我们国家伊蚊，常见的主要传播病毒性传染病，比如说登革热、基孔肯雅热，还有寨卡病毒病，在非洲还有黄热病。那么，库蚊我们常见的主要是三种，三带喙库蚊，是最严重的传播乙脑的这种媒介。库蚊主要是在农村城市边缘地带，有这种蚊虫的分布，所以说我们现在乙脑的流行，偶然会发现一些病例，在比较偏远的地方。仍然存在。还有存在。
传播疟疾的这些蚊子，都有哪些品种呢？在我们国家是4种，有中华按蚊、雷氏按蚊、大劣按蚊和微小按蚊4种。这个疟疾是通过蚊子来进行传播的？我们知道这个疟疾，它是由疟原虫感染造成的一种疾病。首先蚊虫叮了这个有疟疾的疾病的病人吸血，吸血以后，这个疟原虫进入蚊虫的肠道中肠，然后就可以在这里边进行繁殖。在蚊子的肠道里进行繁殖？对，它必须繁殖，繁殖经过这个过程以后才能感染，具有感染力。蚊子叮咬以后，疟原虫通过蚊子的唾液，传到我们皮肤里面，然后首先感染我们的肝脏，在我们肝脏、肝细胞里面再寄生，然后一般会几周，然后再转移到第二个战场，感染了我们红细胞。所以疟原虫进到我们红细胞之后，红细胞里头就破裂了，破裂人就发冷发热，所以说我们疟疾的症状，就是打摆子，就是因为红细胞一破裂，我们就有症状。这些年随着我们国家医疗水平的不断提高，我们看到的蚊虫的叮咬，对我们的危害越来越小了。这个疟疾在历史上，在我们国家已经造成了广泛的影响，比如说新中国成立以前，那时候我们国家（每年）有3000万人感染，一年死亡的人数是30万，但是随着我们国家这个卫生防疫措施跟上了，包括我们环境的治理，所有这些，然后我们国家把疟疾控制得比较好。还有再加上我们国家非常值得骄傲的，我们国家屠呦呦教授领衔的科学家发现了青蒿素，就可以治愈疟疾了。说到这个话题，我们看看我们记者编辑的短片。
疟疾是一种古老的疾病，几乎和人类历史一样漫长，在3500年前出土的殷商甲骨文中就有疟字，而在欧洲古希腊的亚历山大大帝，文艺复兴时期著名诗人但丁也都死于疟疾。在数千年的时间里，人类对于疟疾束手无策。直到17世纪，西班牙人在美洲发现了金鸡纳树的树皮，可以治疗疟疾。1820年，法国科学家从中提取出了奎宁，使人类第一次有了对付疟疾的特效药。可是短短百年间，全球各地的疟原虫就普遍产生了抗药性，人类又一次处在疟疾的威胁之下。上世纪60年代，我国从传统中草药中筛选抗疟药物黄花蒿脱颖而出。1972年，科学家屠呦呦带领团队从中提取出青蒿素，又一次使上亿的民众免受疟疾的折磨，但是这场战争远没有结束。随着疟原虫抗药性越来越强，各国科学家又在寻找新方法阻击疟原虫。那么，我们还能采用哪些方式对付疟原虫呢？说到蚊虫叮咬可以传播疾病，很多人就想，我们身边遇到过很多疾病，我们打疫苗不就完了吗？
实际上人和蚊虫是一种长期的共生、共进化的关系，人在（与）蚊虫的斗争的过程中，实际上是我们有很多的方法，比如说物理的方法，这就是一个相互的作用。那么在这个过程中，我们又发明了很多的这种杀虫剂，这种杀虫剂我们一开始对蚊虫效果非常好。在杀的过程中，逐渐逐渐这些蚊虫又对杀虫剂产生了抗药性，它就是能抵抗了，本来很容易杀死，但后来就不容易杀死，甚至就是这个杀虫剂就失效了。那么现在这个会产生一个很大的问题，你用杀虫剂就会用的量越来越大，你为了控制蚊虫，你就造成了环境的污染，又通过食物链它的富集作用，造成了这种生态的破坏。比如说我们都知道有一本著名的书叫《寂静的春天》，它就描述了这种用杀虫剂，这些化肥等应用，造成了环境污染，破坏了生态平衡，导致了我们这个本应该虫鸣鸟飞的这种春天繁荣景象，变成了一片静寂。我们现在主要是想蚊子既然在生态环境中，食物链中它非常重要，我们也不能把蚊子在地球上给它消灭掉，否则会导致以蚊子作为食物的一些动物，它们就没有食物了。比如说蜻蜓，还有一些鱼类、蝾螈、蜘蛛，它们都要靠吃蚊子作为它们的一个食谱。就在这个食物链中，如果蚊子我们用一些方法把它消灭了，那以蚊子为食的这些动物，它们就会饿死。
蚊子来到地球有一亿七千万年，我们人最早的化石的记录才有700万年，蚊子比我们来得更早，这么漫长的历史的长河中，这个生态链已经很复杂了。既然我们知道了这些尝试过和蚊子做抗争也好，对抗也好，我们是怎么想到从蚊子身上去想办法，而不是从人身上去想办法的呢？人类跟疟疾的斗争已经有4000年了，就是因为人类对付疟疾已经得过5个诺贝尔奖，包括这个病原的发现以及媒介的发现。还有一些药物的研发，虽然这么多的科学发现都推动了我们在疾病防控上一些理念的进度，但是现在我们仍然在全世界有100多个国家仍然有疟疾的流行，每年有2到3亿人感染，仅仅疟疾导致死亡的人数有50多万人。由此，蚊子被称为是地球上最致命的动物，是人类的第一大杀手。我们如果要发明了疫苗，那是最好的办法，但是现在这个疫苗，有效的疫苗还没有，另外为什么我们要从蚊子身上下手呢？因为蚊子它是一个媒介，这个疟原虫人与人之间不能传播。可是我们怎么对蚊子下手？蚊子看起来那么小，我们给每个蚊子去注射疫苗呢？我们根据前人的一些研究，我们在思考既然这个抗疟的药物也包括青蒿素，在东南亚国家已经产生了抗性，还有蚊子对化学杀虫剂也产生了抗性，那我们未来作为科学家就要提前去思考，要寻找一些可以替代的方法。我们就换一个思路，我们如果阻断蚊子传播这种病原体，就可以阻断这个疾病了，所以我们就把目标转移到蚊子的身上，过去是杀蚊，我们现在的思路是治愈蚊子，让蚊子变得不能传播疾病。
我注意到刚才您的用词是治愈而不是制约？对，治愈。治愈是什么概念呢？治愈，就是我们通过一些办法帮助蚊子来消灭它体内的疟原虫。您的意思过去蚊子把疟原虫吸到自己体内之后，是在自己的肠道当中是繁殖的。对。现在在它肠道当中就要把疟原虫杀灭，是这个意思吗？对对对。怎么做到？我们从蚊子传播疟疾的这样一个途径，它是靠吸血。吸血之后这个疟原虫，它到达蚊体内的第一站就是蚊子的肠道，在肠道里面它要进行有性繁殖，疟原虫在人体里面是有性繁殖，只有到达蚊子的肠道，它雌雄配子就可以交配成为合子。合子之后，然后进一步在这个肠腔里面（发育），它必须要到蚊子肠道细胞里面去繁殖。在这个过程中，我们通过观察发现，蚊子吸一口血，大概有几微升的血，大约有一万个疟原虫能够到蚊子的肠道里面去，但是能够成功在蚊子肠细胞里面感染的平均只有五个，就很多的疟原虫，就在蚊子肠道里面被消灭了，我们就认为这个蚊子的肠道，是我们围剿并且能够把它歼灭掉的一个最佳的一个战场。这个里面还有另外一个事实，我们把蚊子肠道打开，发现蚊子肠道里面跟我们人肠道一样，有很多的细菌大量地繁殖，这样的话我们就想到能不能够利用蚊子的好朋友，这个肠道细菌来帮助蚊子消灭它的敌人疟原虫。那么小的蚊子，那么小的肠道，里面上万个疟原虫，里面只活五个，我们怎么能让那五个也不存活？您能给我们解释一下吗？
如何去消灭？我们前面讲过，我们要找到一个相当于说你要有好的武器，我们要瞄准到这个肠道里面的细菌，那细菌刚才胜春老师说了，成千上万个细菌。我们找到什么样的细菌，我们就设定了几个标准，首先这个细菌能够在蚊子肠道里面能够定植下来。另外一个细菌作为一个抗疟原虫的一个战士，这个战士手上要有武器，武器就是导弹，我们这个细菌必须有。当时我们为了证明我们这个想法，我们在实验室里面就通过一些生物工程的办法。因为现在已经研究得很透了，知道哪些蛋白质能够杀灭这个疟原虫，让细菌作为一个细胞工厂来生产这个蛋白，然后生产这个蛋白相当于导弹装到我这个发射架里面去了，还有这个蛋白要打出去，这样的话才能够进攻疟原虫。就相当于我们人类得了肠道疾病，给他吃整肠生是一个道理。可是我们可以给一个人吃整肠生，我怎么让所有吸血的蚊子都去吃这个东西？这个细菌能够感染雄性的蚊虫，让雄性蚊虫去通过交配水平传播，就感染这个雌性的蚊虫，那么雌性蚊虫又通过产卵进行了垂直的传播，就传播到下一代，那么一代一代传下去。传播几代以后，它就把这个蛋白全都给扩散到整个的种群，如果一个雌蚊把卵产在一个水沟里面，这样我们这一头蚊子把卵携带了我们这个细菌，产在这个水体里面，自然界里面。其他的蚊子把卵也产在这个水体里面，这样的话它孵化出来的幼虫，这个孑孓都可以通过在水体里面摄取、取食我们这个细菌，这样话就很快就让这个细菌扩散了，将来我们这个途径就传播的途径是有多种。
这个听起来确实让我们感觉非常兴奋，但是科学的思维方式告诉我们，当我们科学发现让我们兴奋的时候，我们首先应该考虑到的问题就是安全。这个发现在蚊子身上去传播，会不会带来其他的问题？比如说蚊子自身会不会产生什么变化，或者是吃掉蚊子的食物链带来什么变化？我们有以下几点考虑：一我们研究的用到的这个细菌是蚊子体内分离到的，本身就是自然界里面蚊子体内发生的，是蚊子的好朋友。另外一个这些细菌我们让它生产的，这个杀疟原虫的这些蛋白，我们是有选择性的，只专门杀疟原虫，对蚊子，对其他的昆虫，对我们人都没有害，但是这个可能。如果有人还要担心的话，我们也在几年前我们也考虑到了，就是如果我们在自然界里面，如果我们能够发现天然的能够垂直传播的细菌，而且能够天然地能够杀疟原虫的这个细菌，那所有的担忧，所有的顾虑就可以迎刃而解。一个好消息，我们真的找到了这样一个细菌。自然界当中也存在？自然界也存在。这个相对我们就会放心得多。这个细菌在我们国内分离到的，而且就过去的历史上记载，那个地方的蚊子，它传播疟疾的效率非常低，证明这个细菌在这里面起到非常重要的作用，而且这个细菌我们也发现了，它是产生了一个蛋白。这个蛋白分泌出去之后，专门在疟原虫这个细胞膜上进行打孔裂解，把疟原虫杀死了。
您刚才举的这个例子让我们心里踏实了一些，但是蚊子传播疾病，有人说也是对自然界的一种调节的方式。当我们把蚊子传播疾病的这种方式给它解决掉了，不再去传播疾病了，会不会带来其他的问题呢？从科学的角度还是有待于观察和论证的，但至少从挽救人类生命，保护人群健康的角度，我们有了另外一种杀手锏，相对来讲我们公共卫生的安全就多了一层保障。那么刚才我们提到杀虫剂的这个滥用造成的污染，造成的这个环境问题，但是我们为什么还要用它，就是因为我们没有别的选择，那么我们现在另外一种技术，这就给我们提供了另外一个很好的选项，它完全是一种叫生态防治。生态防治是目前我们一直在提倡的，我们在媒介生物可持续控制，这个理论指导下，我们现在不断发掘一些多元的技术，也特别是创新的技术，这样一种综合的这种治理，最终达到一种生态的平衡。可能，最终我们不一定就完全把这个疟原虫都给消灭掉，但至少我们能够保护大多数的这个脆弱人群。从保护人类健康的角度，我们多了一种科学的手段。说到这儿，我们看看相关的短片。
以菌治虫是上个世纪80年代新兴的生物防治技术，它是利用昆虫的病原微生物杀死病虫，这种技术的优势是一对一地围剿病虫，而无伤害人畜和环境。我们熟悉的啄木鸟捕食害虫，赤眼蜂蚕食松毛虫、天牛等害虫，以及细菌杀死蚊子等等，都属于生物防治技术。使用蚊子体内细菌杀灭疟原虫，属于其中的微生物防治，采用这种方式更有利于保护生态环境。那么，未来这种技术还将如何发展？又会发挥怎样的作用？今天我们可以做到通过蚊子自身杀灭疟原虫的这个方式来保护人类的健康，明天我们是不是可以做到通过蟑螂，怎么让它不去传播疾病，老鼠等等我们所谓的这些害虫，或者异类不去传播毒性，更加保护人类的健康，是不是也都可以做到呢？我们曾经研究过这个非常具有挑战性的问题，那么在联合国层面上，现在已经有一个《全球病媒控制对策2017－2030》，我们就是在这个层面上，我们提倡的是病媒生物的可持续控制，可持续控制并不是把它全部赶尽杀光，而是为了达到一种新的平衡，来保护更多的人群，不受媒介生物传染病的威胁。从这个角度来讲的话，实际上你刚才说的这个是一个理想的状态，就是我们是不是可以达到一种新的生态平衡。在我们共生的状态下，我们没有传染病的暴发流行，从这个角度来讲的话，理论上是可以实现的。
那么我们刚才说的，比如说疟疾的传播流行，它是依赖于这个按蚊的传播，第一个方面它就是数量，它的密度如果是特别高的话，它就会能够传播和引起暴发流行，造成大多数人的不安全和被感染，甚至生命的损失。如果我们把它控制到一个比较低的这个阈值，达到一个低的水平，那么完全可以达到一种叫生态安全和公共卫生安全，就是我们提倡的生态文明的一个最高境界。刘先生刚才提到的通过科技手段不断努力达到一个新的生态平衡，刚才我们提到的这种新的生态平衡，您理解是我们现阶段人类对科学认知的所谓的平衡吗？随着我们对自然界的不断认识和科学进步，我们也在理性思考，我们如何和自然界和平共处，这也是我们国家倡导的生态文明，包括蚊媒传播的疾病，以我们这个理念很多人都已经改变了过去要消灭一个生物的理念。因为传染病我们不断地去研究了解，它传播疾病，它有一个种群的密度，如果蚊子刚才刘老师说过，蚊子的密度不高的时候，一般的不会形成流行病，所以说我们理念也要去改变。
如何达到这种生态文明呢？我们前面讲过，化学农药我们滥用，但是现在仍然是一个主要的方法，将来我们会去思考如何去科学地精准去施药。然后这一个方法还不够，我们还要发明一些新的抗疟原虫的药物，甚至我们要研发这个疫苗，还有我们还要更多的一个创新的思维，包括刚才我们今天讨论的，我们通过利用蚊子的肠道里面的好朋友，细菌来帮助蚊子来抵抗疟原虫，这是有另外一个思路。很多的思路综合起来，我想可能在疾病的防控过程中，保护我们人类健康过程中才是更加有效。其实我们科技不断发展的结果，并不是要杀灭地球上的某种目前对人类有害的这个群体，而是有效地控制个别种群的过分的这种成长。好，今天非常感谢两位来到我们演播室当中，也感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目，如果您想了解我们更多的节目内容，可以下载央视频。我是胜春，咱们下期节目再见。
