程衍樑

蚊子能分成哪些大的种类？对人类来说，这些不同类型的蚊子是否都有传染疾病的风险？

王四宝

在全世界蚊子的种类有3, 000多种。有重要联系的蚊种，我们一般把它分成三类。从属名来讲，传播疟疾的蚊子叫按蚊，还有一个是传播其他一些疾病的库蚊，还有是传播病毒的叫伊蚊，我们俗称叫花蚊子。那这三类蚊子听众也非常好区分，白天干活、晚上休息的这种蚊子一般就是花蚊子，翅膀、身体、腿上都有黑白相间的斑纹。其他两类蚊子，按蚊和库蚊，它们主要是在晚上干活、白天休息，一般等我们在睡觉的时候。所以我们晚上经常被蚊子叮咬，一般都是按蚊或者库蚊。库蚊又叫家蚊，因为它跟人类生活的栖息地很相关，一般它喜欢呆在家里面，所以我们也把它叫家蚊。

土摩托

王老师说得非常专业，我只是补充一点，就是目前已知的最早的蚊子的证据，其实就是在去年年底，中国科学院南京地质古生物研究所有一个黎巴嫩籍的研究员叫丹尼·阿扎，他在两块距今大约1.3亿年的黎巴嫩琥珀中发现了已知最古老的蚊子化石，证明1.3亿年前就有蚊子在吸血了。

分子生物学这个证据又把蚊子的诞生日期往前提前到了距今2亿年前的侏罗纪早期，就说明蚊子是和恐龙一起进化而来的，也就是说电影《侏罗纪公园》里面从蚊子肚子里吸取恐龙DNA这个设定可能是成立的。换句话说，蚊子比我们人类的进化史要长得太多了，它们早在二亿年前就进化出来，而且已经活得很好，我们可能只有二三十万年的历史。

所以蚊子叮人血这个事是非常非常晚近才发生的。为什么说自然界有3,000多种蚊子，但实际上真正吸人血的蚊子非常少，因为它们在漫长的进化历史上学会的是吸别的动物的血，但是人发展比较快，可能从20万年前的几千人发展到现在的80亿人，所以现在靠吸人血来生活的蚊子越来越多，给我们带来的危害就越来越大。

蚊子会战：墨索里尼动员超十万人大战蚊子

土摩托

疟疾的传染是非常不容易的，因为像按蚊，它一般叮完一次就不叮了，就开始自己繁殖去了。这时候叮进去的疟原虫要在蚊子的肠道里发育、成熟，然后再排到蚊子的唾液腺去，这个时候蚊子再叮咬第二次才能被传播。所以蚊子传播疟疾其实并不是很容易的事儿，只是因为以前不知道蚊子是传播罪魁祸首、没有任何防御的话，它的传播率还是非常高的。那后来当我们人类在这个所谓“蚊子日”知道蚊子这个传播媒介之后，首先动用的手段应该叫坚壁清野，就是把蚊子繁殖区域的水给去掉，包括水塘、沼泽地、湿地，这种地方全部清理。

这里面最著名的案例就是意大利的墨索里尼，他曾经在一战和二战之间，在意大利开始了一个“沼泽之战”，因为意大利的那个中部有一个蓬蒂内沼泽（Pontine marshes），疟疾非常猖獗。然后墨索里尼想用这个方法来证明他的法西斯党很有行动力，就是他能动员的意大利人，找了125,000名工人开进沼泽地，把水抽干建堤坝，然后把整块湿地改造成了农田，还强制当地人安纱窗什么的，用这个办法在短短的7年时间里就把疟疾发病率下降了99.8%。这事如果你单从防疟的这个角度来看，这个事是好事，因为它确实拯救了很多人命。

当然你知道并不是所有国家都有这样的执行力，而且也并不是所有的沼泽都能被排干的，所以后来开始有其他办法，最著名的那个办法就是DDT。DDT可以说是目前人类已经发明的最厉害的一种杀虫剂，它1939年投入使用，立刻把所有使用国家的疟疾发病率迅速下降。我看到一个案例，印度的疟疾在使用 DDT 的10年内从7,500万下降到5万，斯里兰卡是从 DDT 使用前的每年300万下降到只有一年 29 例，可见DDT是多么厉害。

以蚊攻蚊：灭疟原虫不等于灭蚊，救蚊亦可救人

王四宝‍‍‍‍

我们有时候说蚊子是地球上最致命的动物，这个对，但严格地讲，也不对。你说对，因为这个疾病是蚊子叮咬传播的，如果没有蚊子，这个疾病也不会传播。但是从蚊子的角度来考虑，它也是一个受害者。蚊子是因为叮咬了感染病人的血，病原体才能够传到它体内，所以它也被感染了。所以说我觉得从这个视角，我们人跟蚊子其实都是受害者，那我们怎么样从双方组成一个同盟？怎么样把病原体消灭掉？那我们就在想能不能通过治疗蚊虫来阻断疾病的传播。所以我们就想到了蚊虫它体内有一些益生菌。

这些益生菌本来就是蚊子不可分割的一个组成部分，我们现在把它叫最大的免疫器官也好、消化器官也好，都不为过，因为现在已经把肠道微生物作为动物一个隐形的器官。比如说我们肠道里面有一些益生菌，如果这个病原体进到我们肠道里面，我们这些益生菌它就已经占位了，而且它可以跟我们人是一种互惠的这种关系，它会代谢产生很多有益的物质，能够激活免疫、抵抗一些病原的感染，我们把它叫定植抗性。

所以我们就从这个背景去思考能不能够利用蚊虫肠道里面的一些益生菌阻断疟原虫感染传播。我们就顺着这个理念，希望通过治疗蚊虫来阻断病原体的感染和传播。为了验证这个策略有没有效，我们就利用合成生物学的手段，通过遗传改造让蚊虫肠道细菌分泌产生一些杀灭疟原虫的小肽，让我们证明了经过遗传改造的共生菌，把它引入到蚊子的体内，就会增强蚊子杀灭它体内的疟原虫，因为细菌在蚊子吸血以后就会利用血液丰富的营养，大量产生这种杀灭疟原虫的蛋白或者小肽，然后这些蛋白和小肽就把疟原虫阻止在蚊子的肠道里面，就把它消灭掉了，这样的话疟原虫就不会在肠道细胞里面感染，也不会到达蚊子的唾液腺里面去。就是蚊子在叮咬了之后，就不会传播疟原虫了。

我们证明了这个方法的有效性，后面就想能不能利用一些非经过异常改造的、自然界里面的蚊子有没有就携带了这些能够抵抗疟原虫感染的细菌。通过一系列研究，我们在中国云南地区的蚊子体内分离，鉴定到了几株细菌，其中有一株细菌叫做解脲沙雷氏菌。

步步为营，破译云南腾冲的蚊子天然抗疟疾的密码

程衍樑‍‍‍‍

王老师，你刚讲到一个很有意思的事情，就是您的研究里面是涉及到了中国的云南地区，应该是腾冲那边发现了一个当地特有的抗疟疾的细菌。当时好像听说你们看到的是云南有很多输入性的疟疾的案例，但是它在本地传播倒不是非常的明显。这故事能稍微展开给我们聊一聊吗？这个好像涉及到比如说你们日常做研究的一些方法。

王四宝

……我们为了实现（在自然界里面寻找天然携带某种细菌、通过某种机制杀灭疟原虫的蚊子）这个想法，首先就是我们在什么地方去寻找这样的蚊子？我们就把国家过去一些疟疾流行的数据拿来分析，专业术语叫流行病学的分析。我们把全国各个地方疟疾的两个数据——输入性的病例和本地流行的病例数——进行比较，发现了腾冲地区它输入性的病例一直很高。在2010年之前，我们国家采取防控措施之前，几十年都是输入性的疟疾病例非常高，而本地几乎没有或者很低。其他地区比如说像无锡、安徽、四川，很多其他地区输入性的病例越多，本地疟疾的病例也就越多，就是相关性非常高。

那我们就在想这个腾冲地区输入性的病例高，本地的疟疾病例低，有几种可能的原因。一种有可能是腾冲地方的人比较抗疟，但我想这个可能性不大，因为腾冲地区是一个旅游圣地，很多人都去，好像也不符合这样一个推测；第二种可能就是蚊子作为一个传播的媒介，当地的蚊子抗疟，天然就能够抵抗疟原虫的感染。

我们就想到这个可能性比较大。那蚊子抗疟又有两种可能，一种是腾冲地区的蚊子，它具有携带某种基因，而这个基因正好赋予了这个腾冲地区的蚊子具有抗疟的能力；另外一种可能就是腾冲地区的蚊子肠道里面是不是携带了某种特殊的细菌，这个细菌帮助蚊子抗疟。为了检验这两种可能，我们就在当地去采蚊子，让蚊子去感染。我们就发现了腾冲地区的蚊子跟其他地区的蚊子相比，确实有抗疟的能力，而且体内的疟原虫基本上都没办法去感染。那接下来就有可能是这个蚊子本身携带一个什么好的基因，还有一种可能就是蚊子肠道里面携带了一些肠道细菌。

那我们就分别排除，最后就找到了蚊子肠道里面的一些细菌。但是蚊子肠道里面有成千上万个细菌，我们最后是怎么找到我们刚才说的解脲沙雷氏菌？我们在研究过程中运用了一些策略。首先我们在野外专门去抓这种饱血的蚊子，就说这个蚊子已经吸饱了血，这个时候（蚊子）肠道里面的细菌可能跟疟原虫发挥直接的相互作用。

蚊子肠道细菌是一个动态的变化，蚊子吸糖水、吸花泌的时候的肠道菌群的组成和吸血以后肠道菌群的组成是不一样的，而且不同地区的蚊子肯定也不一样。所以我们当时比较了腾冲地区的蚊子，还找了另外几个地方，像无锡、辽宁地区的蚊子来进行比较。

一开始比较发现云南腾冲有几株特有的细菌，当时我们就很兴奋，觉得有可能就是这些特有的细菌，赋予了腾冲地区蚊子抗疟的能力。但是我们通过实验检测发现这些特有的细菌没有这个能力。接下来我们再去分析，不同地区（的蚊子）它又有一些共有的核心菌群，核心菌群里面我们就看沙雷氏菌，是所有地区的蚊子里面的核心。我们对细菌的了解比较深入，即使是同一种，只要是不同的菌株，就像我们人的个体一样，它的能力差别非常大，所以我们就要想是不是这些核心菌里面的个体之间存在差异。我们就把腾冲地区的核心菌群，沙雷氏菌里面的那些多株的细菌分别的测试，我们就找到了其中有两株沙雷氏菌特别抗疟。