【杜絕登革熱】基因改造真菌殺滅蚊子

03-11-2020
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根據香港衛生署的資料,香港透過蚊子傳播的傳染病包括登革熱(白紋伊蚊)、日本腦炎(三帶喙庫蚊),以及瘧疾(瘧蚊)。以登革熱為例,病徵包括高燒、嚴重頭痛、眼窩後疼痛、肌肉及關節痛、嘔心、嘔吐、淋巴結腫脹以及出疹。有些人在感染登革熱病毒後,可以沒有明顯的病徵,有些人則只會有發熱等輕微病徵,例如兒童發病時或會出現一般性的發熱症狀及出疹。


第一次感染登革熱的病情一般都較輕,病癒後對該血清型病毒會產生終生免疫能力,但對其他三種血清型病毒只有部分和短暫的交叉免疫能力。若隨後感染其他血清型的登革熱病毒時,出現重症登革熱的機會則較高。


重症登革熱是一種由登革熱所引起的併發症,病情比較嚴重,可導致死亡。患者或會出現一些預警症狀,例如嚴重腹痛、持續嘔吐、呼吸急促、乏力、煩躁不安,和出血的症狀,例如皮膚出現瘀斑、鼻或牙齦出血、甚或內出血等。最嚴重的情況會導致血液循環系統衰竭、休克及死亡。


因此,若要預防以上傳染病,最有效的方法是杜絕蚊患。例如,每星期為花瓶換水一次,避免使用花盆底盤,蓋好貯水器皿,確保冷氣機底盤沒有積水,把用完的罐子及瓶子放進有蓋的垃圾箱內。然而,以上的防蚊方法都是治標不治本,若因大雨後積水出現,蚊子會繼續滋生,增加感染傳染病的風險。有見及此,美國和非洲的學者研發新的滅蚊方法,就是以基因改造真菌,向蚊子分泌毒素,最終殺死蚊子。


例如,瘧疾的病原是寄生蟲透過雌蚊叮咬傳給人類。根據世界衛生組織的資料,單在2016年,瘧疾在全球引致44萬人死亡,其中有九成在非洲。瘧疾的疫苗仍然在測試階段,所以最有效的預防方法仍然是防蚊及減蚊。


西非國家布基納法索的健康科學研究所最近和美國馬里蘭大學合作,提出一種新的滅蚊方法,就是改良蚊的天敵。蚊的天敵之一是真菌,有些真菌會感染蚊,最終令蚊死亡。研究人員想到改造這種真菌的基因,讓真菌在感染蚊之後,會向蚊的體內釋出蜘蛛的毒素,加速蚊子死亡。


為了測試實際效果,學者搭起了幾個大型蚊帳,確保不會有蚊逃脫。在蚊帳裡面,學者以噴灑過真菌孢子的布作為蚊的陷阱。每次以1500隻蚊開始,每日統計餘下的蚊數量。首先,學者先試一次沒有真菌的環境作為參考基準,然後用沒有改造的普通真菌,最後用經過改造的真菌。結果發現在基因改造的真菌之下,蚊的數量下跌最快。學者改造基因時,順便令真菌分泌螢光蛋白,以致被真菌感染的蚊會發出螢光,證明是因為感染真菌而死亡。


這種減蚊新方法的關鍵是以毒素令真菌殺蚊更快,甚至快過蚊的繁殖速度。減蚊過程只需要45天,蚊的數量便下降了99%。學者強調真菌只會感染蚊,對蜜蜂等其他昆蟲是無害的,所以有望成為殺蟲劑以外,更有效可靠的減蚊方法。


然而,這種滅蚊方法真的沒有副作用嗎?學者對此疑問其實沒有確定的答案。愛恩斯坦 (Albert Einstein)曾經表示:「如果蜜蜂從地表上消失,人類活不過四年。」因為在我們吃的食物中,有超過三分之一的作物需要依賴蜜蜂授粉才能存活。但是,根據美國蜜蜂行為學者斯皮瓦克 (Marla Spivak) 的研究,自從第二次世界大戰至今,美國的蜜蜂數量已減少一半以上,而全世界需要蜜蜂授粉的穀物卻增加了三倍。


這種蜜蜂大規模死亡稱為「蜂群崩遺症候群」(Colony Collapse Disorder),是由以下幾個原因所導致,包括化學肥料讓蜜蜂營養不良、除草劑殺了蜜蜂的食物、農藥讓蜜蜂抽搐而死,以及寄生蟲與病害肆虐,其中最後一項最為嚴重。因此,如果美國與非洲的學者研發出基因改造真菌以殺滅蚊子,其實有機會令真菌產生基因突變,就連蜜蜂也一併除滅。到那時,不但蚊子與蜜蜂在世界上消失,就連人類也有機會一併消失在世界上。

關於亞伯林 (林Sir)

林伯強致力推動STEM教育,在多份報章撰寫科普文章,例如《都巿日報》、《文匯報》 和《大公報》等等,並首創「唱歌教科學」方法,以唱歌方式教授科學知識,代表作包括 《激光中 物理篇》、《鋼之鍊金術師 化學篇》、《齊來煉金 化學篇》、《重力牽手 物理篇》 和《無重量 物理篇》等等,獲多個媒體報導和轉載。林氏以「亞伯林」網名在多個網上社交 平台發表「科學教育歌」,獲得大量網民點讚並轉載,成為本地「唱歌教科學」的網絡紅人。