基因驱动与人蚊大战(2)
在利用CRISPRCas9技术进行基因驱动之前，研究人员就采用了“昆虫显性致死释放技术”(RIDL)来生产转基因蚊。转基因蚊的雌蚊不能存活(只有雌蚊叮人)，雄蚊能存活，再通过释放雄蚊与野生雌蚊交配，将外源性基因传递到蚊子的若干代，最后让目标蚊子，如埃及伊蚊、白纹伊蚊和冈比亚按蚊等种群灭绝。
昆虫显性致死释放技术的核心是构建一个复合转座子(外源性基因，即转入的基因)，包括体外连接昆虫转座子、特异启动子、显性致死基因、转录激活域、荧光标记等元件，复合转座子的活性开关由四环素控制，在昆虫转座子的引导下，复合转座子插入蚊子基因组，形成转基因蚊。
由于复合转座子不同，昆虫显性致死释放技术可以产生双性(雌性和雄性)品系的转基因蚊和单性(雌性)品系的转基因蚊。在正常饲喂四环素时，双性品系能正常生长出雄蚊和雌蚊，然后去除雌蚊，把雄蚊大量释放到野外与野生雌蚊交配，由于缺乏四环素抑制，复合转座子活性开启，蚊子的后代将无法存活。
雌性品系在饲喂四环素的情况下同样能正常生长，但如果停用四环素，复合转座子活性开启，只有雄蚊才能存活并被大量释放，其雌性后代在复合转座子作用下死亡，而雄性后代继续携带复合转座子与野生雌蚊交配。经过若干世代后复合转座子的基因拷贝扩散到野生种群的所有个体，使某一种群灭绝。
现在，一种双性品系的转基因埃及伊蚊OX513A已在开曼群岛和巴西进行过试验。结果显示，释放的OX513A雄蚊与当地野生雄蚊具有同等的竞争力和与雌蚊交配的能力，并且能够显著降低当地野生埃及伊蚊的种群密度。还有研究表明，OX513A对野生蚊子种群的抑制率达95%，几乎让某一地方的伊蚊灭绝，如此就能有效防止登革热、黄热病和寨卡病等的传播。但是这一结果还需要更多的研究才能证实。
另一方面，基因编辑技术CRISPRCas9也可以完成基因驱动，以阉割的方式灭掉某一蚊子种群。2015年研究人员发现了雄蚊有一种名为Nix的基因，是一种雄性决定基因。现在，美国弗吉尼亚理工大学的研究人员尝试用CRISPRCas9技术把Nix基因加入到雌蚊胚胎的基因组中，如此就会产生更多的雄蚊或不育的雄蚊，从而减少雌蚊的数量，因为只有雌蚊才叮人传播疾病。
当然，这仅仅是一个开始。如果实验室中取得了理想的结果，还需要进行野外试验，以检验这种方式产生的转基因蚊是否会让某一种群的蚊子灭绝，或者由于雌蚊的大量减少而使蚊子叮人传播疾病的机会大大减少。这对于防止疟疾、黄热病、登革热、寨卡病等会起到很大的作用。
可能有副作用
基因驱动同样可能产生副作用，因为利用这一原理可以制造生物武器，包括CRISPRCas9在内的可以实施基因驱动的基因编辑技术已经被美国官方宣布为潜在的大规模杀伤性武器。
从原理上看，基因驱动如果能使蚊子灭绝，同样也存在着让包括人在内的其他物种灭绝的可能，当然，具体是哪种转基因技术会威胁到人，可能现在还不明确，但不排除可能出现这样的生物武器。
另一方面，即便研发转基因蚊不会对人有危害，也需要考虑生态副作用。用转基因蚊灭绝蚊子当然对人类有利，但是，当蚊子这个人类强大的敌人灭绝后也需要评估和解决可能会产生的一些人类意想不到的后果。蚊子是自然生态中的一个生物链，如果蚊子灭绝了，那么以蚊子为生的壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓、青蛙、鱼、燕子和麻雀等生物是否会跟着衰亡和灭绝。
当然，即便壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓等生物可能找到其他食物来代替蚊子，不会灭绝，但是，当这些生物在吃转基因蚊的时候会不会受到伤害，或许让它们也被动接受有害的转基因，造成这些动物的绝育和伤害。正是这些原因使得世界卫生组织在鼓励尝试用转基因蚊来灭蚊的同时，也提出要进行更多的风险测评。
有专家指出，人类尽管有力量，但未必能灭绝蚊子，因为蚊子比人类的生存时间还长，生命力也更旺盛。在1.7亿年前的侏罗纪就已经演化出蚊子的始祖，在距今4600万年前的白垩纪蚊子已经是自然界的主人之一，而人类即便以最早的猿人计算，也不过只有600万～800万年的历史。
转基因蚊当然值得一试，但是，在面临人与自然和生态的关系时，首要的选择应是生存和允许生存，或共生，其次才是赶尽杀绝某一物种。所以，用多种方法，如蚊帐、药物、熏赶等，再加上转基因蚊的尝试，多种方法并举，才能长久控制和减少蚊子的危害。
人类要征服蚊子还可以运用一种成本小、危害小、副作用少且效果好的方法，如对蚊子辐射，令其丧失生育力，从而减少蚊子或让某种蚊子灭绝。巴西现在正在进行这类研究，该国的一家非营利机构每周最多可饲养1200万只雄蚊，然后用钴-60辐射器对其进行绝育。未来这些雄蚊将被放到目标区域与野生雌蚊交配，以验证是否会让雌蚊绝育。
此外，巴西的奥斯瓦尔多·克鲁斯基金会生物医药研究所已经在实验室中对雄蚊辐射绝育，让其与雌蚊交配，雌蚊产下的卵中有70%无繁殖力。现在，研究人员在离巴西东北海岸350千米的费尔南多·迪诺罗尼亚岛投放了3万只绝育蚊子，以试验是否达到与实验室中一样的效果。如果这一方法成功并获得批准，将是人类战胜蚊子的一种更好的方法。
【责任编辑】张田勘 (杨欣)
昆虫显性致死释放技术的核心是构建一个复合转座子(外源性基因，即转入的基因)，包括体外连接昆虫转座子、特异启动子、显性致死基因、转录激活域、荧光标记等元件，复合转座子的活性开关由四环素控制，在昆虫转座子的引导下，复合转座子插入蚊子基因组，形成转基因蚊。
由于复合转座子不同，昆虫显性致死释放技术可以产生双性(雌性和雄性)品系的转基因蚊和单性(雌性)品系的转基因蚊。在正常饲喂四环素时，双性品系能正常生长出雄蚊和雌蚊，然后去除雌蚊，把雄蚊大量释放到野外与野生雌蚊交配，由于缺乏四环素抑制，复合转座子活性开启，蚊子的后代将无法存活。
雌性品系在饲喂四环素的情况下同样能正常生长，但如果停用四环素，复合转座子活性开启，只有雄蚊才能存活并被大量释放，其雌性后代在复合转座子作用下死亡，而雄性后代继续携带复合转座子与野生雌蚊交配。经过若干世代后复合转座子的基因拷贝扩散到野生种群的所有个体，使某一种群灭绝。
现在，一种双性品系的转基因埃及伊蚊OX513A已在开曼群岛和巴西进行过试验。结果显示，释放的OX513A雄蚊与当地野生雄蚊具有同等的竞争力和与雌蚊交配的能力，并且能够显著降低当地野生埃及伊蚊的种群密度。还有研究表明，OX513A对野生蚊子种群的抑制率达95%，几乎让某一地方的伊蚊灭绝，如此就能有效防止登革热、黄热病和寨卡病等的传播。但是这一结果还需要更多的研究才能证实。
另一方面，基因编辑技术CRISPRCas9也可以完成基因驱动，以阉割的方式灭掉某一蚊子种群。2015年研究人员发现了雄蚊有一种名为Nix的基因，是一种雄性决定基因。现在，美国弗吉尼亚理工大学的研究人员尝试用CRISPRCas9技术把Nix基因加入到雌蚊胚胎的基因组中，如此就会产生更多的雄蚊或不育的雄蚊，从而减少雌蚊的数量，因为只有雌蚊才叮人传播疾病。
当然，这仅仅是一个开始。如果实验室中取得了理想的结果，还需要进行野外试验，以检验这种方式产生的转基因蚊是否会让某一种群的蚊子灭绝，或者由于雌蚊的大量减少而使蚊子叮人传播疾病的机会大大减少。这对于防止疟疾、黄热病、登革热、寨卡病等会起到很大的作用。
可能有副作用
基因驱动同样可能产生副作用，因为利用这一原理可以制造生物武器，包括CRISPRCas9在内的可以实施基因驱动的基因编辑技术已经被美国官方宣布为潜在的大规模杀伤性武器。
从原理上看，基因驱动如果能使蚊子灭绝，同样也存在着让包括人在内的其他物种灭绝的可能，当然，具体是哪种转基因技术会威胁到人，可能现在还不明确，但不排除可能出现这样的生物武器。
另一方面，即便研发转基因蚊不会对人有危害，也需要考虑生态副作用。用转基因蚊灭绝蚊子当然对人类有利，但是，当蚊子这个人类强大的敌人灭绝后也需要评估和解决可能会产生的一些人类意想不到的后果。蚊子是自然生态中的一个生物链，如果蚊子灭绝了，那么以蚊子为生的壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓、青蛙、鱼、燕子和麻雀等生物是否会跟着衰亡和灭绝。
当然，即便壁虎、蜥蜴、蜘蛛、蝙蝠、蜻蜓等生物可能找到其他食物来代替蚊子，不会灭绝，但是，当这些生物在吃转基因蚊的时候会不会受到伤害，或许让它们也被动接受有害的转基因，造成这些动物的绝育和伤害。正是这些原因使得世界卫生组织在鼓励尝试用转基因蚊来灭蚊的同时，也提出要进行更多的风险测评。
有专家指出，人类尽管有力量，但未必能灭绝蚊子，因为蚊子比人类的生存时间还长，生命力也更旺盛。在1.7亿年前的侏罗纪就已经演化出蚊子的始祖，在距今4600万年前的白垩纪蚊子已经是自然界的主人之一，而人类即便以最早的猿人计算，也不过只有600万～800万年的历史。
转基因蚊当然值得一试，但是，在面临人与自然和生态的关系时，首要的选择应是生存和允许生存，或共生，其次才是赶尽杀绝某一物种。所以，用多种方法，如蚊帐、药物、熏赶等，再加上转基因蚊的尝试，多种方法并举，才能长久控制和减少蚊子的危害。
人类要征服蚊子还可以运用一种成本小、危害小、副作用少且效果好的方法，如对蚊子辐射，令其丧失生育力，从而减少蚊子或让某种蚊子灭绝。巴西现在正在进行这类研究，该国的一家非营利机构每周最多可饲养1200万只雄蚊，然后用钴-60辐射器对其进行绝育。未来这些雄蚊将被放到目标区域与野生雌蚊交配，以验证是否会让雌蚊绝育。
此外，巴西的奥斯瓦尔多·克鲁斯基金会生物医药研究所已经在实验室中对雄蚊辐射绝育，让其与雌蚊交配，雌蚊产下的卵中有70%无繁殖力。现在，研究人员在离巴西东北海岸350千米的费尔南多·迪诺罗尼亚岛投放了3万只绝育蚊子，以试验是否达到与实验室中一样的效果。如果这一方法成功并获得批准，将是人类战胜蚊子的一种更好的方法。
【责任编辑】张田勘 (杨欣)