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中國(guó)通過利用核技術(shù)的試點(diǎn)研究成功抑制了蚊蟲蟲口

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白紋伊蚊是世界上最具侵入性的蚊蟲物種。防治這種害蟲的成功試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)已于最近完成,有關(guān)成果發(fā)表在2019年7月17日的《自然》雜志。(照片來源:A. Rodriguez/原子能機(jī)構(gòu))

核昆蟲不育技術(shù)與不親和昆蟲技術(shù)相結(jié)合,首次導(dǎo)致了對(duì)蚊蟲蟲口的成功抑制,這是向防治攜帶登革熱、寨卡病毒和許多其他破壞性疾病的蚊蟲邁出的有前景的一步。最近,在原子能機(jī)構(gòu)與聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(糧農(nóng)組織)合作支持下于中國(guó)廣州開展的這種試點(diǎn)試驗(yàn)的成果發(fā)表在2019年7月17日的《自然》雜志。

昆蟲不育技術(shù)是一種對(duì)環(huán)境無害的害蟲防治方法,涉及規(guī)模飼養(yǎng)和利用輻射對(duì)目標(biāo)害蟲進(jìn)行絕育,隨后在劃定的區(qū)域進(jìn)行系統(tǒng)的大面積空中釋放不育雄蟲。不育雄蟲與野生雌蟲交配,導(dǎo)致不產(chǎn)生后代,并隨時(shí)間推移減少害蟲蟲口。不親和昆蟲技術(shù)涉及讓蚊蟲感染沃爾巴克氏菌。這種細(xì)菌能部分地造成蚊蟲不育,這意味著需要較低的輻射即可導(dǎo)致完全不育。由此更好地保持不育雄蟲的交配競(jìng)爭(zhēng)力。

雖然昆蟲不育技術(shù)作為大面積蟲害治理戰(zhàn)略的一部分,已成功地用于防治果蠅和蛾類等各種植物和家畜害蟲,但對(duì)蚊蟲的防治仍須進(jìn)行示證。

擴(kuò)大利用昆蟲不育技術(shù)防治各種蚊蟲的主要障礙一直是要克服生產(chǎn)和釋放足夠多不育雄蟲來壓制野生蟲口的若干技術(shù)挑戰(zhàn)。中國(guó)中山大學(xué)的研究人員及其伙伴在牽頭協(xié)調(diào)全球開展昆蟲不育技術(shù)研究的糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合處的支持下,現(xiàn)已成功地克服了這些挑戰(zhàn)。

例如,研究人員利用以?shī)W地利維也納附近的糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合處實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的模型為基礎(chǔ)搭建的架子,每周飼養(yǎng)50多萬只蚊蟲。糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合處與這些研究人員密切合作,還開發(fā)并驗(yàn)證了用于成批次處理15萬只蚊蟲蟲蛹的專用輻照器。

2019年5月,中國(guó)廣州威佰昆生物科技有限公司蚊蟲規(guī)模飼養(yǎng)設(shè)施的蚊蟲幼蟲飼養(yǎng)架。該公司正在利用最先進(jìn)的蚊蟲規(guī)模飼養(yǎng)技術(shù)。這些架子以糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合處蟲害防治實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的模型為基礎(chǔ)構(gòu)建。每個(gè)架子都具有每周生產(chǎn)約50萬只雄蚊的能力。(照片來源: J. Bouyer/原子能機(jī)構(gòu))

這項(xiàng)試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)將昆蟲不育技術(shù)與不親和昆蟲技術(shù)相結(jié)合運(yùn)用所取得的成果已證實(shí),幾乎成功地滅除了白紋伊蚊(亞洲虎蚊)這種世界上最具侵入性的蚊蟲物種的野生蟲口。為期兩年的實(shí)驗(yàn)(2016年至2017年)在廣州珠江中面積為32.5公頃的兩個(gè)相對(duì)隔離的島上進(jìn)行。涉及釋放約2億只感染了沃爾巴克氏菌的經(jīng)輻射的規(guī)模飼養(yǎng)雄性蚊蟲成蟲。

這項(xiàng)研究還表明了成功利用不親和昆蟲技術(shù)/昆蟲不育技術(shù)方案的社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的重要性。例如,在研究期間,由于蚊蟲釋放后討厭的蚊蟲叮咬因而減少,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的支持度增加,社會(huì)可接受性隨之增加;不親和昆蟲技術(shù)/昆蟲不育技術(shù)方案要取得成功,當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)需要一同參與并合作確保在整個(gè)區(qū)域統(tǒng)一綜合利用該方案,以便有效地應(yīng)對(duì)和控制這些些害蟲的移動(dòng)。另一個(gè)方面是成本效益,未來全面作業(yè)干預(yù)的總成本估計(jì)為每年每公頃108-163美元,與其他防治戰(zhàn)略相比,該成本被認(rèn)為具有成本效益。

中國(guó)專家計(jì)劃在不久的將來利用廣州規(guī)模飼養(yǎng)設(shè)施生產(chǎn)的不育雄性蚊蟲,在范圍更大的城市地區(qū)實(shí)驗(yàn)該技術(shù),中山大學(xué)-密歇根州立大學(xué)熱帶病蟲媒控制聯(lián)合研究中心主任兼美國(guó)密歇根州立大學(xué)教授奚志勇說。運(yùn)營(yíng)該設(shè)施的公司利用與糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合處協(xié)作開發(fā)的先進(jìn)蚊蟲規(guī)模飼養(yǎng)和輻照設(shè)備。

開發(fā)昆蟲不育技術(shù)防治蚊蟲的全球合作在2015年至2016年寨卡流行病爆發(fā)后得到了加強(qiáng)。登革熱的發(fā)病率現(xiàn)在呈上升趨勢(shì),向世界衛(wèi)生組織(世衛(wèi)組織)報(bào)告的病例數(shù)從2010年的220萬增加到2016年的330多萬。實(shí)際發(fā)病率要高得多,據(jù)世衛(wèi)組織的一項(xiàng)估計(jì)表明,每年新感染病例為3.9億。

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