全球变暖,蚊子北上,冬天也挡不住它们传播疾病了
2026-01-09 10:15

全球变暖,蚊子北上,冬天也挡不住它们传播疾病了

本文来自微信公众号: 一席 ,作者:一席YiXi,原文标题:《全球变暖,蚊子北上,冬天也挡不住它们传播疾病了|陈晓光 一席》


陈晓光,南方医科大学热带医学研究所所长、教授。


为了让蚊子转雌为雄,我们光是注射分析的蚊卵大概就有3万多只。每天都要将成百上千的蚊卵一只一只地在显微镜下进行注射,并分析它的功能表现。


有个学生和我讲,晚上做梦的时候,注射的蚊卵都化作了满天的星辰,在向他眨巴眼睛。


人蚊大战何时休


“看不见的边界,看得见的可能”


主题演讲特别场


2025.12.05北京


大家好,我是陈晓光,来自南方医科大学,主要从事媒介蚊虫及其传染病的防治研究。


我防治蚊虫20多年了,亲手歼灭的蚊虫成千上万。据说现在我在蚊子界大名鼎鼎,只要蚊子听到我的名字,就会闻「陈」丧胆,闻「陈」而逃。


所以如果你想驱赶蚊子,只需要高声呼喊三声我的名字,指定好使。


蚊子的种类很多,世界上大概有3000多种,我们国家有记录的约350种以上。这些蚊子中只有少部分咬人吸血。并且雄蚊不吸血,以植物汁液、花蜜为食;雌蚊除了植物汁液、花蜜以外,还需要吸血来满足其卵子发育的高蛋白需求。


雄蚊头上的触角上有许多轮毛,且密而长,看上去像一把毛刷一样。而雌蚊头上触角的轮毛疏而短,看上去像两根天线。


研究蚊子这么多年,空中飞过一只,我就知道它的性别。判断的依据就是看其头部有无毛刷样结构。


那蚊子是如何找到人的呢?主要靠它的嗅觉。人呼出的二氧化碳和皮肤上释放的气味分子会诱引蚊子飞向人去吸血。


有个说法,说O型血的人比较容易招引蚊子,其实是没有科学依据的。科学证据表明,凡是呼吸比较急促、容易出汗的人,是招引蚊子的体质。


2014年,比尔·盖茨对比了各种人类常见的致死因素,得出一个结论:人类的头号杀手不是那些豺狼虎豹,而是小小的蚊子。每年有70多万人由于蚊虫的叮咬而丧失生命。因此,世界卫生组织一直将蚊媒传染病作为一类重要疾病去防控。


▲数据综合来自世界卫生组织及盖茨基金会公开资料


不同的蚊子传播不同类型的疾病。其中按蚊主要传播疟疾;


库蚊主要传播流行性乙型脑炎;


伊蚊主要传播一些病毒性疾病,像登革热、基孔肯雅热、寨卡病毒病等等。


我近年来主要研究白纹伊蚊,它是我国重要的蚊媒传染病登革热、基孔肯雅热的传播媒介。


白纹伊蚊的体色是黑色的,但身上又有一些白斑和白环,所以老百姓所说的「花斑蚊」就是它。


这种蚊子咬起人来特别凶猛,想吸血时候往往追着你咬,就像老虎咬人一样,所以又叫作虎蚊(Tiger Mosquito)。


我从事白纹伊蚊的研究已经十多年了,从当时的满头黑发变成了现在斑驳陆离的白发,可以说是满头白发终不悔,为「伊」消得人憔悴。


🧑‍🔬人蚊大战🦟


传播疾病的蚊子是人民公敌,必须除之而后快,由此展开了持续已久的人蚊大战。


经过探索,人们已经摸索出物理的、化学的、生物的等多种灭蚊方法,和蚊子战斗了好几个回合。


ROUND 1


为防止蚊虫,人类研制出了化学杀虫剂,其中最著名的要数DDT。它的杀蚊效果非常好,在第二次世界大战期间广泛用于疟疾、黄热病等蚊媒传染病,特别在疟疾媒介按蚊的防治中起了很大作用。


到1962年,全球的疟疾发病率都已经降到了很低的水平,其中DDT功不可没。


DDT虽然杀虫效果好,但在环境中很难降解,并可在动物脂肪内蓄积。1962年,美国科学家蕾切尔·卡逊(Rachel Carson)在其著作《寂静的春天》中怀疑,DDT是导致一些鸟类接近灭绝的主要原因。因此70年代后,DDT逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。


另外,长期大量使用化学杀虫剂也使蚊子产生了抗药性,导致灭蚊效果的下降。而且研究发现,这种杀虫剂也逼迫蚊虫改变了它的生态习性。


比如传播疟疾的按蚊,它过去是在室内吸血、室内栖息,所以我们可以利用药浸蚊帐、在室内喷洒杀虫剂来将其杀灭。


但抗性产生以后,蚊子就变狡猾了。它再在室内闻到杀虫剂的味道,就会飞到室外去吸血、栖息,从而逃避杀虫剂对它的影响。


这是世界卫生组织统计制作的图片,其中显示目前在世界上疟疾的主要流行区,媒介按蚊基本上都产生了抗药性。


▲数据来源:疟疾威胁地图https:/lapps.who.int/malaria/maps/threatsl

抗性产生以后,杀虫剂的效果就大打折扣。比如前段时间,广东流行的基孔肯雅热,看上去杀虫剂漫天遍地,但是蚊虫还在其中健康地飞行。(🦟:😆)


蚊虫抗性的广泛出现,对蚊媒传染病的流行产生了很大影响。2015年以前,全球疟疾的发病率和死亡率都在迅速地下降,30多个国家都已经剔除了疟疾消除计划。


但是自2015年疟疾媒介按蚊产生广泛抗性以后,全球疟疾的发病率和死亡率都有所回升。


所以,抗性蚊虫的防治现在是我们面临的急需解决的一个难题。


▲全球疟疾的死亡与发病统计

ROUND 2


在化学杀虫剂的使用上,灭蚊可以说是有进有退。所以人们就尝试利用蚊子生长繁殖的特点,研发出了一些灭蚊黑科技。


比如雌蚊体内有个器官叫受精囊,它和雄蚊交配后,雄蚊的精子就会储存到它的受精囊内,它可以终生利用使它的卵子受精——不但怀第一胎可以用,怀第二胎、第三第四胎的时候,也不再需要和雄蚊交配。


低等生物交配的唯一目的就是生存繁衍。所以当交配过的雌蚊再听到雄蚊的「求偶情歌」,也就是它翅膀振动的声音时,就会因为不想受到雄蚊的性骚扰而飞离、躲避。💔


于是人们就利用这个现象研制出了一个黑科技产品——通过模拟雄蚊翅频的声音来达到驱蚊目的。


这个黑科技有一定的道理,但在实际应用中效果却很一般。因为雌蚊想吸血的时候,人血对它的吸引力要远远大于雄蚊对它的骚扰。毕竟吸血关系到它卵子的发育,关系到子孙后代的千秋大业,是生物最基本的本能。


所以这种黑科技虽然理想很丰满,但防控效果很骨感。


ROUND 3


近年来人们也研究出了一些新型的灭蚊措施,比如昆虫不育技术(Sterile Insect Technique,简称SIT)。


SIT的基本原理是通过放射性的照射(辐照),或者是利用一些共生菌(沃尔巴克氏菌)的感染,使得雄蚊不育。进而将这种不育雄蚊大量释放到野外,使其与野生型雌蚊交配,产生不育的后代。


目前这种技术已在澳大利亚、新加坡现场应用,对当地伊蚊的种群密度以及登革热流行都起到了较好的防控作用。


▲信息图表:Adriana Vargas/原子能机构


但是这个技术也有些缺点。经过SIT处理的雄蚊交配能力下降,很难竞争过野生型雄蚊,所以就需要大量地不断地释放。但目前雌雄蚊的分离技术尚未达到100%的准确,在百万量级释放的情况下,仍有相当数量的雌蚊会被释放到野外,这是非常可怕的。


除这几种外,灭蚊的方法还有非常多。但从以上事例可以看出来,人蚊之间尽管经过了多回合的战争,但至今仍旧难分胜负。


蚊子怎么这么难杀?


那为什么经过这么长时间斗争,蚊虫还是无法被消灭呢?它究竟何德何能,有何种能力?


首先是因为蚊子拥有庞大的基因组。


2016年,我们实验室在世界上首先揭示了白纹伊蚊的基因组序列。我们惊奇地发现,小小蚊子的基因组大小竟然相当于人类基因组的三分之二。所以它拥有许多基因储备来与人抗争,比如通过基因突变产生抗药性。


而且我们研究发现,这种基因突变并不是完全随机的,是蚊虫多年来对杀虫剂的适应性进化后的有意为之。


原因之二,蚊虫具有一些独特的生理功能,比如滞育——蚊虫可以在诸如寒冷、干燥等不利条件下,通过成虫和卵的停止发育来进行躲避,等条件合适后再生长繁衍。


比如白纹伊蚊,它是世界上入侵性最强的100种物种之一。它之所以能够扩散到世界上除南极洲以外的所有国家,其中一个原因就在于它具有滞育功能。


白纹伊蚊可以以滞育卵的方式度过冬天,到来年春暖花开时节,再解除滞育,重新启动生长发育。



白纹伊蚊的滞育卵也可以黏附在一些植物根系上、废弃轮胎的内壁等,通过长途运输,并克服运输中的干旱、低温等恶劣条件,从亚洲扩散到美洲、欧洲等大陆。


有一年我去美国阿拉斯加,那是接近北极、非常寒冷的地方,我在那个地方竟然也发现了白纹伊蚊。


▲白纹伊蚊的扩散范围


蚊子与气候变暖


近年来全球变暖,温度升高,蚊子的种群密度和其传播疾病的能力也在发生改变。


我们实验室曾经做过一个研究,分别在18℃、23℃、28℃、33℃几种温度下,给白纹伊蚊喂饲含有登革病毒的血液。


结果发现,温度越高,白纹伊蚊对登革病毒的感染力、传播能力越强;


而温度降低,其感染传播病毒的能力也随之下降。


特别是在低温如18℃的时候,即使白纹伊蚊吸食了含有登革病毒的血液,病毒也不会传输扩散到它的唾液腺,因此也不会被传播出去。


这就解释了为什么北方没有登革热的本地流行,因为温度是阻碍登革病毒传播的天然屏障。


但是,2017年山东的济宁发生了登革热的本地流行,这说明什么呢?说明由于全球变暖、温度升高,过去能够阻挡这些蚊媒传染病的天然屏障被打破了。


▲中国大陆2005-2020年登革热流行病学特征分析[J]


有句诗叫,冬天来了,春天还远吗?我套用一下:山东已经出现了登革热的本地流行,那北京还远吗?


监测与防控


蚊子在改变,我们也要改变。我们需要研制出一些新型的监测技术,来掌握它的变化规律,从而有的放矢地指导对蚊子的防控。


我们实验室的成果之一,是研制了一种能够实时高效监测媒介蚊虫种群密度的监测仪。利用这个监测仪,我们就可以对媒介蚊虫种群密度的季节消长、日常活动的规律进行实时监测。


每台监测仪里面,还安装有温度计、湿度仪、光照仪。这样我们不单会知道监测地点媒介蚊虫的种群消长的规律,还可以偶联出与这个规律相伴随的气候温度的变化。


由此,我们就可能像天气预报一样预测、预报、预警蚊子及其传染病的防控。


这个图展示的就是我们监测仪获知的蚊子密度的每天变化情况。



下面这个图更细致,是一天当中每一个小时的数据,我们就可以根据捕获到的蚊虫的数目了解它的活动规律。



通过这样的监测数据,我们就掌握了它什么时间活动、什么时间到达高峰、什么时间不动。再由此告诫老百姓,在它活动高峰的时候最好不要外出,以避免蚊子的叮咬,避免感染登革热、基孔肯雅热等传染病。


同样,我们在进行杀虫剂喷洒的时候,也应该选择在它活动的高峰。你中午12点喷药,虽然领导看得见,但蚊子也在休息。蚊子接触不到杀虫剂,就更起不到应有的效果。


所以,监测对于科学指引蚊媒传染病的防控是非常重要的。


近年来,我们还在国家自然科学基金和盖茨基金会的资助下,根据户外疟疾媒介蚊虫的防控需求,研发了一个对户外蚊虫的实时监测装置。它可以实时高效地诱捕到户外活动的媒介按蚊,指引对疟疾的防控。


现在我们正希望降低它的生产成本,把这个技术推广应用到非洲、东南亚等仍有疟疾流行的国家和地区。


断子绝孙大法


最后重点给大家讲讲我们现在的研究成果——灭蚊的终极大招,变雌为雄。


大家知道,只有雌蚊吸血,雄蚊不吸血。那雌蚊少了,吸血传病的机会自然就降低了。而且在一个种群中,如果雌蚊数目下降到一定水平,其种群就不能有效繁殖,进而就会灭亡。


那怎样才能够把雌蚊转变为雄蚊呢?首先要搞清楚蚊子的性别决定机制。


💉找到雄性基因


小小的蚊虫,其性别决定机制其实挺复杂的,大概可以分为两种类型:一个是像疟疾的媒介按蚊,其性别决定机制和我们人类类似,雄性由性染色体XY中的Y染色体决定。



另一种就像登革热的传播媒介伊蚊,其雄蚊不具有Y染色体,而是在其中一个染色体上具有一个「Y片段」,这个Y片段就决定了伊蚊向雄性的分化。



通过比较白纹伊蚊雌雄蚊的基因组序列,我们筛选到了只有雄蚊才具有的基因片段。


继而我们通过基因编辑的手段,把雄蚊的这个基因片段敲除,发现它的轮毛从雄蚊变成了雌蚊的模样,而且生殖器也从雄蚊转向了雌蚊。


不单外部形态是这样,其内在的精巢也变成了卵巢。


这就印证了,我们找到的这个基因片段确实是雄性决定基因。


接着,我们通过显微注射,把这个雄性决定基因导入到雌蚊的胚胎。结果发现,该胚胎生长发育成的成蚊,无论是外部形态还是内部器官都变成了雄蚊,而且这个雄蚊还可以进一步和野生型雌蚊进行正常交配、繁育后代。


通过这样的过程,我们就基本实现了白纹伊蚊的雌转雄。


这个过程我几句话就讲完了,但实际上非常之艰难。


为了实现这样的转化,实验室进行了四年多的研究实践,花了500万的科研经费,几乎把我花破产了,所有的课题经费都推到这个项目里面。而且经历了三代研究生、六名博士生的接替努力才最终完成。


他们光是注射分析的蚊卵大概就有3万多只。每天都要将成百上千的蚊卵一只一只地在显微镜下进行注射,并分析它的功能表现。有个学生有次和我讲,太难了,他说晚上做梦的时候,注射的蚊卵都化作了满天的星辰,在向他眨巴眼睛。


所以叫,一蚊成功万卵朽。经过多少万次的这样的尝试,我们最终才获得了成功。


💉种群灭绝


现在我们已经掌握了蚊虫雌转雄的秘技。进一步,我们就尝试利用基因驱动的技术,使这种转化迅速地在其种群中扩散。


我们知道孟德尔遗传的后代是一半一半,人类的男女、蚊虫的雌雄,后代基本上是50%和50%的比例。


▲孟德尔遗传


而通过基因驱动可以实现「超孟德尔遗传」,它可以强制某种基因在种群中迅速传播,而不遵循正常的50%概率分离。


▲超孟德尔遗传


也就是说,转基因后代中的雄蚊不再是50%了,它可以达到50%以上,甚至达到100%。


我们构建的基因驱动的雄蚊,可以在一次性释放的情况下,经过两代,就完全取代了野生型的雄蚊。到了四代,就开始呈现显著的种群压制效果并逐代提升。


这个技术虽然尚未走到实际应用的阶段,但起码我们又掌握了一个对抗蚊虫的新的武器。


一个蚊子研究者的心声


虽然人蚊大战已持续了千年,但现在仍然「人蚊战未休」,甚至还硝烟正浓。


2025年七八月份广东基孔肯雅热的流行,让我这个进行了20多年蚊子研究的冷灶也被烧热了一回。很多媒体来采访我,让我当了一阵子网红。对此,我实际上又是欢喜又是忧。


喜的是,像蚊子这样的人类头号杀手,终于被人们重视了;忧的是,只是等到了蚊媒传染病开始流行、产生危害的时候,人们才会关注它。那平时呢?视而不见、漠然处置。


目前我们对于蚊子及其传染病的防控,基本是亡羊补牢,做应急性处置。而我更希望能够未雨绸缪,提前做好预防控制。防未病,而不是治已病。


虽然蚊虫很狡猾,它不断在改变,但是魔高一尺,道高一丈,通过全社会的关注和努力,我想我们终有战胜蚊媒传染病的那一天。


谢谢大家!


文字内容根据试讲有所增改。

频道: 健康
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