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

　　基因驅(qū)動，漸成生物界“新寵”

　　近年來，“基因驅(qū)動”成為生物學(xué)界的新興熱門研究領(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(xiàn)象。借助被譽為“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(qū)動”系統(tǒng)，并在酵母、果蠅和蚊子中證實可實現(xiàn)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(qū)動”可以使野生動物的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，最后甚至導(dǎo)致該種族數(shù)量驟減，然而到目前為止只在昆蟲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間傳播的疾病。在撒哈拉以南非洲的某些地區(qū)，每年感染瘧疾的人數(shù)多達(dá)2億人；在瘧疾傳播地區(qū)，受到瘧原蟲感染的蚊子每天都在叮咬人類。

　　將“基因驅(qū)動”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，如與原蟲轉(zhuǎn)陰及產(chǎn)卵等特性相關(guān)的基因，從理論上來說就可以將某些基因修改引入蚊子種群來降低瘧疾傳播率。目前，研究人員已對多個種類的瘧蚊進(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。他們希望通過基因改造整個蚊子種群來保護(hù)非洲兒童免受瘧疾侵襲。

　　如圖所示，“基因驅(qū)動”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(shù)量；（2）使群體內(nèi)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能力。

　　近日，來自亞利桑那州大學(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)會年度會議（AAAS）上關(guān)于“基因驅(qū)動”消除瘧疾的專訪被Science刊發(fā)。

　　基于基因組編輯技術(shù)CRISPR的進(jìn)步，“基因驅(qū)動”在抗寄生蟲領(lǐng)域也得到了重要運用。但如美國科學(xué)、工程、醫(yī)學(xué)院（NationalAcademiesofSciences，Engineering，andMedicine）去年所言：由于對整個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)境中時都應(yīng)該采取廣泛的測試。

　　進(jìn)化生態(tài)學(xué)家JamesCollins

　　問：我們是否應(yīng)該看看環(huán)境是如何受到基因驅(qū)動的影響嗎？

　　答：當(dāng)然需要，畢竟這是對自然的操縱。我們暫不清楚它對人口動態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響。在某些情況下，基因驅(qū)動的目的是減少有機體的種群大小，這可能會影響寄生蟲的授粉和傳播等過程。在其他情況下，我們將利用基因驅(qū)動來清除會引起人口滅絕的疾病。

　　問：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(shù)量。通過消除一個植物物種，你會導(dǎo)致其他物種的擴(kuò)散，這會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的一系列變化。我們需要很好地理解系統(tǒng)，以便我們在做出決策時能夠考慮到倫理問題。

　　問：誰來做這些決定？

　　答：社會科學(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鎮(zhèn)上發(fā)布“基因修飾過的蚊子”（modifiedmosquitoes），這可能不會有任何問題；但這不意味著它們飛往B鎮(zhèn)不會產(chǎn)生問題。即使B鎮(zhèn)人民對此類蚊子不感興趣，但也阻止不了蚊子會飛往那兒。

　　問：FDA批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因蚊子的釋放，用以控制佛羅里達(dá)州某些地區(qū)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(qū)動”仍然如此謹(jǐn)慎？

　　答：相比其他技術(shù)，“基因驅(qū)動”的優(yōu)點是，只要你釋放修飾過的雄性蚊子，它們是有效的。當(dāng)你停止操縱，數(shù)量會反彈到正常水平。“基因驅(qū)動”是一個尚未被證明的控制系統(tǒng)，一旦你改變種群的基因，他們會不斷發(fā)生變化。

　　應(yīng)用前景

　　“基因驅(qū)動”具有物種特異性、自我維持、長期有效性和成本效益等特點；對昆蟲媒介和害蟲數(shù)量的控制潛力巨大；可作為現(xiàn)有的消滅瘧疾方法的補充，比如疫苗開發(fā)、抗瘧藥和包括殺蟲劑、蚊帳等在內(nèi)的傳統(tǒng)的蚊子媒介控制方法。

　　科學(xué)是一把雙刃劍。即使是基因驅(qū)動技術(shù)的支持者也指出，這項技術(shù)需要非常仔細(xì)的研究和謹(jǐn)慎的部署，否則最后的結(jié)果或?qū)o法像宣傳的那樣有效。