轉基因蚊子試驗惹爭議：想讓蚊子不孕不育，卻產生了新變種？
2013年以來，數千萬隻基因改造蚊被投放至巴西城市雅科比納（Jacobina），它們會和野生蚊子雜交，並且後代會不育，這樣能大幅降低當地野生伊蚊的數量。然而，近期發表於《科學報告》的研究指出，當地的蚊子種群中已經檢測到了源自基因改造蚊的基因，這說明它們和野生蚊雜交的後代也能傳遞基因。
研究推測這種新的“混血”蚊子可能生存能力更強，會變相加速病毒傳播。但這一觀點也遭到生物公司與一些專家的質疑和反對。
編譯丨於穎卓
審校丨楊心舟
“以蚊治蚊”的計劃
伊蚊（Aedes）是蚊科中最大的屬，有近1000個不同的蚊子物種，我們所熟知的“花蚊子”（白紋伊蚊），以及對人類威脅最大的埃及伊蚊（Aedes aegypti）都屬於伊蚊屬。
埃及伊蚊是多種致命傳染病的主要傳播媒介，它們攜帶的病毒可導致黃熱病、登革熱、寨卡等多種疾病。埃及伊蚊不僅危害著人類的健康，還給全世界造成了巨大的經濟損失。其中，巴西等國家更是飽受其害。
埃及伊蚊，登革熱、黃熱病等多種致命傳染病的主要傳播媒介（來源：Wikipedia）
由於目前針對蚊媒傳染病的有效疫苗和藥物少之又少，科學家主要傾向於切斷這些傳染病的傳播渠道，即想辦法控製或消滅攜帶病毒的蚊子。傳統的方法主要是利用殺蟲劑進行滅蚊，但鑑於它容易使蚊子產生耐藥性，又對生態環境具有較大的破壞性。現在，科學家正積極尋求更為有效的對策，而基因改造技術，正是其中頗具吸引力的一種新方法。
十多年來，英國的生物技術公司Oxitec一直對轉基因蚊子進行試驗。他們的策略是在不咬人的雄性埃及伊蚊體內植入一種致死基因，當野生雌蚊與之交配後，這種致死基因會傳遞給下一代，導致其代存活能力極差且“不孕不育”，從而顯著降低蚊子的數量。
Oxitec成功研發出了理想的轉基因伊蚊，代號OX513A。他們首先將分別擁有古巴和墨西哥血統的埃及伊蚊進行了雜交，然後向雜交品種體內植入了兩種基因——一種可致後代死亡，另一種可產生熒光蛋白從而便於追踪。在實驗室條件下，OX513A與野生型交配後，僅有3%左右的後代能夠存活至成年，而且Oxitec相信，剩下的少數的倖存者也不具有生育能力。
前景似乎一片光明。
於是，巴西政府出資購買了OX513A，以期控制當地肆虐的蚊子和其引發的登革熱。從2013年開始，Oxitec每周向巴西東部巴伊亞州的雅科比納市投放大約45萬隻OX513A雄蚊，並持續投放了27個月。根據Oxitec的報告，當地野生蚊子的總數下降了90%，成果喜人。
意想不到的基因傳遞
按照Oxitec的完美設想，OX513A和當地野生雌蚊交配後，下一代存活率極低，且無法擁有生育能力。然而，事實真是如此嗎？
耶魯大學的進化生物學家Jeffrey Powell帶領他的研究團隊進行了獨立調查。在投放項目開始後的第6、12、27個月，他們對雅科比納的多個地點的伊蚊幼蟲進行了三次採樣和基因分型，最後一次屬於連續採樣，一共持續了3個月。
分析結果與Oxitec的報告大相徑庭，研究團隊發現，當地蚊子的基因組與原先相比發生了明顯的變化，樣本中大約10%到60%的個體擁有了來自OX513A的基因。這意味著，OX513A與野生雌蚊的後代不僅可育，還產生了不少擁有巴西、古巴、墨西哥的“三國混血”。而按照Oxitec原先的描述，雜交後代應該會不孕不育，迅速死亡，因此OX513A的基因不應該傳遞下去。也就是說，這一切原本不應該發生。
Powell對此現象表示擔憂，他猜測新型蚊子有可能比它們的父輩更強大。研究團隊檢測了新變種對登革熱和寨卡病毒的傳播率，但並未發現顯著差異。然而，研究人員認為這只是在實驗室條件下進行的測定，這些新變種在野外傳播其他病毒的能力也許會有所不同，又或者OX513A的基因滲入可能會增強新變種對於殺蟲劑的耐藥性。
Powell強調：“雖然目前新變種沒有顯示出任何已知的健康風險，但是未知的結果才是最令人擔憂的。”
值得注意的一點是，在投放項目後期，研究團隊採集到的伊蚊樣本中OX513A的基因滲入明顯減少。另外有研究表明，雄蚊投放初期對當地的伊蚊起到了巨大的抑製作用，但不知為何，18個月以後，抑製作用大大減弱，伊蚊數量又逐漸恢復到了原先的水平。
Powell等人猜測，雅科比納的雌蚊可能產生了“交配偏向”現象，即雌性不願意與繁殖能力弱的雄性進行交配，而這些基因改造蚊可能位列其中。
反駁和質疑聲
Powell等人的論文於9月10日在《科學報告》上發表後，遭到了Oxitec方面的強烈反駁。
公司發言人稱，Powell團隊的研究包含了“大量虛假的、推測性的和未經證實的說法”。在一份長達三頁紙的文件中，Oxitec指責論文並沒有發現“OX513A雄蚊的投放對當地的人群或者環境有任何實質性的負面影響”，卻充斥著各種誤導性的猜測。早在野外實際投放之前，公司內部的試驗結果就表明向OX513A插入的“致死基因”並不會讓蚊子後代100%致死，後代仍有小概率存活。發言人表示，公司“非常清楚這一點”。
對於論文中提及的“交配偏向”這一說法，Oxitec也進行了駁斥：全球範圍內已經投放了大約10億隻轉基因雄蚊，從未有人觀察到“交配偏向”的現象。
爭議持續發酵，一些與Oxitic沒有利益關係的科學家也站了出來，對該論文表達了自己的質疑。
賓夕法尼亞州立大學的昆蟲學家Jason Rasgon肯定了論文中遺傳學發現的重要性，但他也表示其中的一些猜測顯得誇大其詞且不負責任。Rasgon認為，作者應該在論文裡強調，在新出生的蚊子裡並沒有發現轉基因蚊DNA裡的致死基因和熒光蛋白基因。現在雅科比納蚊子種群裡發現的新基因只不過是來自OX513A雄蚊的“遺傳背景”，即OX513A基因中本來就有一些來自古巴和墨西哥種群。
Powell的研究團隊猜測擁有三國血統的新蚊子“可能”比現有種類的蚊子更加難以對付，但Rasgon指出這樣的猜測缺乏數據支撐。Rasgon擔心，這篇論文可能會激發民眾對於轉基因生物的懷疑情緒，因此希望論文做出相應的澄清。
鑑於該論文的結論遭到了來自各方的批評與質疑，9月17日《科學報告》的編輯在網頁上增加了一條聲明，表示會在近期對這些問題進行答复。
仍在進行的試驗
現在，Oxitec並沒有停下研發的腳步。他們已經採取了一系列改進措施，使得第二代轉基因蚊子能夠更有效地傳播致死基因。與以往不同，新一代致死基因只會殺死吸血的雌性後代，而雄性後代則得以存活，從而能夠繼續傳遞致死基因。今年6月Oxitec宣布，他們在巴西的田間試驗取得了巨大的成功，當地的蚊子數量下降了96％。
美國德克薩斯州和佛羅里達州也在考慮使用Oxitec的轉基因蚊子來控制當地的蚊子種群數量。最近，Oxitec向美國相關部門提供了他們的新型轉基因蚊子以供審查。9月11日，美國環境保護署公開了Oxitec的申請，向民眾徵求意見。一旦獲得批准，這些新型蚊子很快就會在佛羅里達群島進行第一次的投放。
相關鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41598-019-49660-6
https://www.the-scientist.com/news-opinion/gm-mosquito-progeny-not-dying-in-brazil–study-66434
https://news.yale.edu/2019/09/10/transgenic-mosquitoes-pass-genes-native-species