作為一種可以修飾DNA遺傳的方法，“基因驅動(dòng)”可以使蚊子的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，最后甚至導致其數量驟減?？茖W(xué)家正在使用該方法來(lái)降低瘧疾傳播率，以保護非洲兒童免受瘧疾侵襲。

　　基因驅動(dòng)，漸成生物界“新寵”

　　近年來(lái)，“基因驅動(dòng)”成為生物學(xué)界的新興熱門(mén)研究領(lǐng)域之一，它指的是特定基因有偏向性地遺傳給下一代的一種自然現象。借助被譽(yù)為“基因剪刀”的CRISPR基因編輯技術(shù)，科學(xué)家研發(fā)出人工“基因驅動(dòng)”系統，并在酵母、果蠅和蚊子中證實(shí)可實(shí)現外部引入的基因多代遺傳。

　　作為一種可以修飾DNA遺傳的方法，“基因驅動(dòng)”可以使野生動(dòng)物的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，最后甚至導致該種族數量驟減，然而到目前為止只在昆蟲(chóng)和酵母中被證明有效。

　　消除瘧疾的“利器”

　　瘧疾是一種被瘧蚊雌蚊叮咬后在人類(lèi)間傳播的疾病。在撒哈拉以南非洲的某些地區，每年感染瘧疾的人數多達2億人；在瘧疾傳播地區，受到瘧原蟲(chóng)感染的蚊子每天都在叮咬人類(lèi)。

　　將“基因驅動(dòng)”引入蚊子種群或成控制瘧疾的關(guān)鍵

　　如果我們知道決定瘧蚊關(guān)鍵性特征的基因或基因變異，如與原蟲(chóng)轉陰及產(chǎn)卵等特性相關(guān)的基因，從理論上來(lái)說(shuō)就可以將某些基因修改引入蚊子種群來(lái)降低瘧疾傳播率。目前，研究人員已對多個(gè)種類(lèi)的瘧蚊進(jìn)行了基因組測序，包括那些幾乎造成了非洲所有地方瘧疾傳播的瘧蚊。他們希望通過(guò)基因改造整個(gè)蚊子種群來(lái)保護非洲兒童免受瘧疾侵襲。

　　如圖所示，“基因驅動(dòng)”控制瘧疾主要具有3大策略：（1）傳播有害突變以減少蚊子數量；（2）使群體內的性別比失衡；（3）修飾蚊子自身基因，提高蚊子對抗瘧疾寄生蟲(chóng)能力。

　　近日，來(lái)自亞利桑那州大學(xué)（ArizonaStateUniversity）的進(jìn)化生態(tài)學(xué)家詹姆斯·科林斯（JamesCollins）在美國科學(xué)促進(jìn)會(huì )年度會(huì )議（AAAS）上關(guān)于“基因驅動(dòng)”消除瘧疾的專(zhuān)訪(fǎng)被Science刊發(fā)。

　　基于基因組編輯技術(shù)CRISPR的進(jìn)步，“基因驅動(dòng)”在抗寄生蟲(chóng)領(lǐng)域也得到了重要運用。但如美國科學(xué)、工程、醫學(xué)院（NationalAcademiesofSciences，Engineering，andMedicine）去年所言：由于對整個(gè)人口的遺傳信息的改造可能產(chǎn)生的意想不到的后果，因此其在釋放到任何環(huán)境中時(shí)都應該采取廣泛的測試。

　　進(jìn)化生態(tài)學(xué)家JamesCollins

　　問(wèn)：我們是否應該看看環(huán)境是如何受到基因驅動(dòng)的影響嗎？

　　答：當然需要，畢竟這是對自然的操縱。我們暫不清楚它對人口動(dòng)態(tài)和生態(tài)系統產(chǎn)生什么影響。在某些情況下，基因驅動(dòng)的目的是減少有機體的種群大小，這可能會(huì )影響寄生蟲(chóng)的授粉和傳播等過(guò)程。在其他情況下，我們將利用基因驅動(dòng)來(lái)清除會(huì )引起人口滅絕的疾病。

　　問(wèn)：釋放這些生物最糟糕的后果是什么？

　　答：消除有機體或大大減少其數量。通過(guò)消除一個(gè)植物物種，你會(huì )導致其他物種的擴散，這會(huì )導致生態(tài)系統的一系列變化。我們需要很好地理解系統，以便我們在做出決策時(shí)能夠考慮到倫理問(wèn)題。

　　問(wèn)：誰(shuí)來(lái)做這些決定？

　　答：社會(huì )科學(xué)家正試圖想出人口抽樣的更好方法，以便更好地了解哪些是可容忍的，哪些是不可容忍的。如果你在A(yíng)鎮上發(fā)布“基因修飾過(guò)的蚊子”（modifiedmosquitoes），這可能不會(huì )有任何問(wèn)題；但這不意味著(zhù)它們飛往B鎮不會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題。即使B鎮人民對此類(lèi)蚊子不感興趣，但也阻止不了蚊子會(huì )飛往那兒。

　　問(wèn)：FDA批準轉基因蚊子的釋放，用以控制佛羅里達州某些地區的Zika病毒。如果該技術(shù)是可以接受的，為什么科學(xué)家對“基因驅動(dòng)”仍然如此謹慎？

　　答：相比其他技術(shù)，“基因驅動(dòng)”的優(yōu)點(diǎn)是，只要你釋放修飾過(guò)的雄性蚊子，它們是有效的。當你停止操縱，數量會(huì )反彈到正常水平。“基因驅動(dòng)”是一個(gè)尚未被證明的控制系統，一旦你改變種群的基因，他們會(huì )不斷發(fā)生變化。

　　應用前景

　　“基因驅動(dòng)”具有物種特異性、自我維持、長(cháng)期有效性和成本效益等特點(diǎn)；對昆蟲(chóng)媒介和害蟲(chóng)數量的控制潛力巨大；可作為現有的消滅瘧疾方法的補充，比如疫苗開(kāi)發(fā)、抗瘧藥和包括殺蟲(chóng)劑、蚊帳等在內的傳統的蚊子媒介控制方法。

　　科學(xué)是一把雙刃劍。即使是基因驅動(dòng)技術(shù)的支持者也指出，這項技術(shù)需要非常仔細的研究和謹慎的部署，否則最后的結果或將無(wú)法像宣傳的那樣有效。