谷歌3200万只蚊子计划:科学已就绪,但真正考验是监管

谷歌Verily生命科学部门正寻求美国环保署批准,在加利福尼亚州和佛罗里达州释放3200万只实验室培育的雄蚊,以抑制传播登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热的白纹伊蚊(Aedes aegypti)种群。该提案背后的科学原理已在大规模试验中得到验证。监管体系能否跟上蚊子繁殖的速度,才是悬而未决的问题。

这项技术被称为不亲和昆虫技术(IIT),利用一种名为沃尔巴克氏体(Wolbachia)的天然细菌。沃尔巴克氏体存在于约60%的昆虫物种中(蝴蝶、蜜蜂、甲虫等),但白纹伊蚊体内没有。科学家将这种细菌注入蚊卵,由此产生的雄蚊被释放到野外后,与缺乏相同沃尔巴克氏体菌株的雌蚊交配。这种生殖不匹配意味着无法产生可存活的后代。

雄蚊不叮咬,也不传播疾病。这种方法具有物种特异性,只影响白纹伊蚊,且不留下化学残留。这是害虫防治领域最接近外科手术式打击的手段。

澳大利亚试验证明了什么

昆士兰大学的Nigel Beebe教授自2018年起领导了一项由Verily支持的昆士兰远北地区实地试验。在20周内,团队在三个处理城镇释放了约300万只携带沃尔巴克氏体的雄蚊。2021年发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的结果显示,四周内种群数量出现可测量的下降,12个月后一个城镇的白纹伊蚊抑制率约为95%。在三个处理点中的两个,抑制效果持续到了下一个季节。

Verily提供了机器学习系统,解决了生产过程中的一个关键瓶颈:分离雄蚊和雌蚊,因为释放会叮咬的雌蚊会破坏整个计划。

昆士兰试验证明,生物学原理是可行的。谷歌现在面临的问题是,监管体系能否批准一项规模大10倍的行动,每年在两个州释放1600万只蚊子。

监管路径

沃尔巴克氏体方法并非不受监管。美国环保署已将感染沃尔巴克氏体的蚊子归类为《联邦杀虫剂、杀菌剂和杀鼠剂法》(FIFRA)下的生物农药。沃尔巴克氏体蚊子的实验使用许可最初于2015年颁发给肯塔基大学,用于在加利福尼亚州弗雷斯诺县进行测试,并于2016年扩展至加利福尼亚州奥兰治县和佛罗里达州门罗县的试验点。

此前的许可确立了先例。美国环保署认定,这些释放对”非目标生物和环境构成的风险极小”。但谷歌提案的规模,两年内释放3200万只昆虫,比以往任何美国试验都大一个数量级,美国环保署对该申请的公众评议期已于2026年6月5日结束。

该机构尚未公布决定。如果获批,该许可将需要与加利福尼亚州农药监管局和佛罗里达州农业与消费者服务部协调,这两个机构均对其州内的实地释放拥有管辖权。

更广泛的工具箱

沃尔巴克氏体方法(IIT)是蚊虫控制的几项新兴技术之一。基于辐射的不育昆虫技术(SIT)使用伽马射线使雄蚊绝育。Oxitec等公司开发的转基因蚊子携带一种致死基因,可阻止雌性后代存活。

每种技术都面临不同的监管路径。转基因蚊子需要美国环保署的实验使用许可及美国农业部的审查。SIT用于农业害虫已有数十年历史,监管要求极低,但将其应用于人类疾病媒介则会引发新的审视。沃尔巴克氏体IIT因该细菌被归类为农药而属于美国环保署管辖,但避免了基因改造有时引发的公众反对。

2019年《自然》(Nature)杂志的一篇论文证明,将IIT和SIT相结合,对感染沃尔巴克氏体的雄蚊进行辐照,可以消除意外释放雌蚊的风险,因为任何无意间释放的感染沃尔巴克氏体的雌蚊都会被辐射绝育。这种组合方法在中国两个岛屿上几乎完全消灭了白纹伊蚊。谷歌的申请并未提出组合方法。

社区参与作为基础设施

昆士兰试验最重要的发现可能并非技术层面。该项目需要两年的社区参与、与六所大学和地方议会的协调,以及多个监管层面的批准。Beebe将合作描述为”或许是最重要的教训”。

美国推广面临的挑战在于,谷歌提议释放的社区,加利福尼亚州和佛罗里达州人口密集的城市和郊区,与昆士兰远北地区的农业隔离环境截然不同。公众对释放蚊子(即使是不叮咬的雄蚊)的担忧是真实存在的,需要在地方层面(而非仅仅联邦层面)加以解决。

随着白纹伊蚊活动范围扩大,传统杀虫剂因抗药性而逐渐失效,生物学方法正变得越来越有吸引力。问题在于,美国能否让科学的技术准备程度与监管和社区的部署准备程度相匹配。

婷 翻译

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