中国教授研究“黑科技”，令雌蚊全变雄蚊羊城晚报
陈晓光至今记得1985年那个让他纠结万分的春天。第一军医大学（现南方医科大学）的保送研究生名单下来了，他名列其中。可一道规定让他傻了眼——应届生不准考临床，只能去基础专业。他被分配到寄生虫学研究室。
“当时真的很痛苦。”陈晓光回忆：“学医的谁不想当医生？悬壶济世，很体面。”
这个“被迫”走上公共卫生之路的年轻人，如今已是国务院政府特殊津贴专家、南方医科大学公共卫生学院教授。20多年来，他和蚊子较上了劲，不仅首先揭示了全球首个白纹伊蚊全基因组序列，还正在研究一项可能颠覆人蚊“战争”格局的“黑科技”——基因驱动技术，简单说就是：把雌蚊变成雄蚊，让蚊子“生不出女儿”，吸不了血，传不了代，最终让蚊群“断子绝孙”、自行崩溃。
国务院政府特殊津贴专家陈晓光。（公众号@江苏新闻）
这条路，他是怎么想到的？又是怎么一步步走过来的？
被“逼”出来的蚊虫专家
1985年，中国的大学生还是“天之骄子”，研究生更是凤毛麟角。保送读研的机会摆在面前，放弃？舍不得。读？又不是自己想要的专业。
“当时特别纠结，彷徨了很久”，陈晓光说，“最后还是说服自己读了”。硕士三年，他天天和蚊子、苍蝇、寄生虫打交道。“刚开始真的不喜欢，觉得枯燥。别人做临床的，病人治好了多有成就感。我呢？整天在实验室里看蚊子。”
广东常年被登革热困扰。政府年年投入巨资灭蚊，可蚊子似乎“越灭越多”。（示意图，Unsplash@National Instituteof Allergy and Infectious Diseases）
转机出现在他发现一个“不解之谜”时。广东常年被登革热困扰。政府年年投入巨资灭蚊，可蚊子似乎“越灭越多”。2014年广东暴发大规模登革热疫情，仅广州就有近一半面积喷洒了杀虫剂，花费近2亿元（人民币，下同）。
“我就想：为什么？”陈晓光说：“我们对传染病太熟悉了——传染源、传播途径、易感人群，三个环节切断一个就行。可登革热呢？输入性病例防不住，疫苗还没有，特效药也没有。唯一能下手的就是蚊虫。可蚊虫的生命力太强了。”
蚊子在地球上已生存超过一亿年，而人类谱系的历史不过数百万年。让陈晓光警觉的是：2015年到2017年，他在广州不同区域采集白纹伊蚊标本测试，发现蚊子对常用的拟除虫菊酯类杀虫剂已经产生“高抗性”。实验室数据更惊人：只要六代，也就是六个月，蚊子就能进化出抗药性。
只要六个月，蚊子就能进化出抗药性。（示意图，Unsplash@Arjun Mj）
“你想想，一万只蚊子里可能有一只恰好基因突变，能抵抗杀虫剂。这一只活下来，它的后代全带着抗性基因，几个月就把『耐药基因』传遍了整个种群。我们不能一直依赖杀虫剂，我们更需要一种革命性的技术。”他说。
读懂蚊子的基因组“天书”
2010年，陈晓光有个想法，能不能把白纹伊蚊的基因组弄清楚。
你要打赢一场战争，总得把对手拆解清楚吧？
然而，他自己也没预料到这个工作的难度。“蚊子的基因组有多大？相当于人类的三分之二，有大量的基因储备——这就是蚊子能生存一亿多年的『秘密武器』。而且它的基因组里重复片段极多，几百个片段完全一样，像一本重复印刷了几百遍的厚书。我们测了625倍的覆盖度，还建了10kb的长片段库，才终于把它搞清楚。”前后花了五年，投入了约400万元，当时这笔巨款是很多人不敢想像的。
蚊子的基因组相当于人类的三分之二。（示意图，[email protected]）
功夫不负有心人，2015年，陈晓光团队完成全球首个白纹伊蚊全基因组序列测序，成果发表在国际著名学术期刊上。读懂基因组的“天书”后，陈晓光终于找到了三个关键突破口：
第一，搞清楚了蚊子的性别决定机制。蚊子有一个“雄性决定基因”，只要动一动这个基因，雌蚊也能变成雄蚊。第二，搞清楚了蚊子的嗅觉机制。蚊子长距离寻找“血源”，靠的是触角上的嗅觉受体。人呼出的二氧化碳、皮肤散发的气味分子，都是它的“导航信号”。第三，搞清楚了蚊子的“五星级产房”偏好。白纹伊蚊喜欢黑色、小积水、安静的环境。一个废弃的轮胎内侧，就能让它的卵安然度过几个月旱季，一场雨一下，五到七天就能羽化成蚊。
2015年，陈晓光团队完成全球首个白纹伊蚊全基因组序列测序。（示意图，Unsplash@Tonmoy Iftekhar）
“其实，只有基础研究做扎实了，才能给应用研究指明方向。”陈晓光说出了科研实践的真正意义。
把蚊子工厂变成“男人国”
有了基因组这把“钥匙”，陈晓光开始构思一个颠覆性方案。“其实原理并不复杂，因为吸血的只有雌蚊，而且雌蚊一生只交配一次，如果让雌蚊越来越少，蚊群不就越来越小？”陈晓光说，传统的做法是“绝育雄蚊”——放出去的不育雄蚊和雌蚊交配后，雌蚊产下的卵无法孵化。但这方法有个缺点：需要持续大量释放，成本高，而且不育雄蚊在野外通常竞争不过野生雄蚊。
陈晓光走了另一条路：基因驱动。研究团队借助基因编辑技术构建了一个“雄性决定基因元件”，在蚊卵早期胚胎阶段将其导入白纹伊蚊的基因组中，胚胎的性别发育通路随即被重新调控，最终大多发育为雄蚊。更重要的是，这一基因元件具备“超孟德尔遗传”特性——向后代遗传的概率不是常规的50%，而是高达75%甚至更高，能在野外蚊群中快速扩散，代代相传后，种群后代将以雄蚊为主。
技术人员通过高倍显微镜熟练地向虫卵内注射“疫苗”。（新华社）
