徐仁

伊馮·林頓在向英國(guó)威廉王子展示如何提取蚊子DNA

如果問你，世界上最危險(xiǎn)的動(dòng)物是什么？你一定首先想到的是豺狼虎豹之類的生物，但其實(shí)最危險(xiǎn)的動(dòng)物就活躍在我們的周圍，它們就是蚊子。曾有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，全世界每年因蚊子叮咬而死亡的人數(shù)高達(dá)72.5萬，遠(yuǎn)多于排名第二的死因?yàn)槎旧咭?萬人和第三的狗咬死的2.5萬人，更不必提大草原中幾乎接觸不到人類的虎豹了。

為了解決人類身邊的這個(gè)大麻煩，一些科學(xué)家們挺身而出，其中就包括美國(guó)的昆蟲學(xué)家——伊馮·林頓。

生命條碼計(jì)劃

伊馮·林頓在中東地區(qū)長(zhǎng)大，在她的記憶中，童年仿佛被昆蟲占領(lǐng)了，視線所及滿是各種長(zhǎng)相怪異的昆蟲以及被蚊蟲叮咬后染上重病甚至死亡的人們。從那時(shí)起，伊馮就下定了決心，她要好好研究昆蟲，搞清楚這些昆蟲是如何讓人們?nèi)静〉?，減少死亡悲劇的發(fā)生。在夢(mèng)想的激勵(lì)下，伊馮努力學(xué)習(xí)，最終獲得了英國(guó)阿伯丁大學(xué)的動(dòng)物學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任美國(guó)自然歷史博物館蚊子收藏館的館長(zhǎng)，可謂是世界上最了解蚊子的人了。

多年以來，生物分類學(xué)家一直在尋找能夠迅速區(qū)分不同物種的方法。傳統(tǒng)的分類方法主要是鑒別物種外觀或者解剖特征，這種方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果物種能像商品一樣擁有一個(gè)表明自己身份的專屬“條形碼”，那么物種分類和鑒定工作將更簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確。根據(jù)這個(gè)思路，2003年，加拿大的生物學(xué)家保羅·赫伯特提出了物種的“DNA條碼”的概念。他提議，將物種線粒體中的一種名叫COI的基因作為給生物分類的專屬條碼，因?yàn)檫@個(gè)基因序列較短且在每個(gè)生物種類中獨(dú)一無二，很適合用于識(shí)別物種類別。

以此為標(biāo)志，全球的生物分類學(xué)家組建了“生命條形碼聯(lián)盟”，正式將COI基因作為物種分類的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，而伊馮正是其中的“蚊子條碼計(jì)劃”的領(lǐng)導(dǎo)者。該計(jì)劃打算測(cè)定全世界3000多種已知蚊子中的80%。迄今為止，已經(jīng)有超過250種蚊子的DNA條碼被測(cè)定了出來。

做最了解蚊子的人

為了進(jìn)行測(cè)定，伊馮走遍了世界各地，目前她已在全球30多個(gè)國(guó)家或地區(qū)進(jìn)行了野外采集，包括傳染病大流行的非洲國(guó)家。引發(fā)大流行病的蚊子種類是首要的測(cè)定目標(biāo)。每當(dāng)聽說哪里流行登革熱或瘧疾時(shí)，伊馮都會(huì)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)前往當(dāng)?shù)夭杉米?。她們通常選擇上風(fēng)區(qū)，在清晨和傍晚進(jìn)行共6個(gè)小時(shí)的采集工作，用自己的身體作為誘餌，當(dāng)蚊子靠近人體放松警惕，準(zhǔn)備飽餐一頓時(shí)，用裝有化學(xué)藥品的瓶子麻醉并收集蚊子。

將收集到的蚊子們帶回實(shí)驗(yàn)室后，伊馮就會(huì)對(duì)它們進(jìn)行DNA測(cè)序。伊馮發(fā)現(xiàn)，用DNA條形碼對(duì)蚊子分類確實(shí)很有必要，因?yàn)橛行┓N類的蚊子外表看上去一模一樣，但在進(jìn)行測(cè)序后就發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)出現(xiàn)了多個(gè)變種，能攜帶的病毒類型也出現(xiàn)了不同。她在土耳其采集的按蚊就是一個(gè)例子，在采集到的185個(gè)標(biāo)本中，通過測(cè)序發(fā)現(xiàn)了13個(gè)按蚊亞種，其中四個(gè)是新發(fā)現(xiàn)的亞種，這些亞種身上攜帶著的西尼羅河病毒也發(fā)生了變異。

伊馮團(tuán)隊(duì)放飛的捕蚊氦氣球

就這樣，伊馮花了10年的時(shí)間，初步建立了蚊子DNA條碼庫，不僅將已發(fā)現(xiàn)物種的DNA數(shù)據(jù)錄入其中，并且還在不斷地發(fā)現(xiàn)新種。

讓民眾更懂蚊子

想要控制蚊子帶來的傳染病，僅有研究人員了解蚊子是不夠的，對(duì)普通民眾也要進(jìn)行科普教育，在這方面伊馮也花了不少功夫。

伊馮每次進(jìn)行戶外采集工作至少要采集到上百只蚊子，因?yàn)檫@些蚊子要分成兩部分，一部分測(cè)定它們的DNA條碼，完善蚊子DNA條碼庫，有利于與其他研究人員分享信息。剩下的蚊子將被制成標(biāo)本，通過頭部、胸部等形態(tài)特征進(jìn)行分類，放在博物館中向公眾展示。在伊馮及其同事的努力下，現(xiàn)在美國(guó)的蚊子館中已有約190萬個(gè)蚊子標(biāo)本了。她們還建立了一個(gè)蚊子檢索網(wǎng)，民眾可以在網(wǎng)上看到各類蚊子用于分類的典型部位的高清照片，然后判斷蚊子的種類以及了解它可能攜帶的病菌。

伊馮還常在蚊子館中開展一些面向公眾的科普講座，給人們講一些實(shí)驗(yàn)中的趣事，比如最近她們?cè)谌龉衬蟹棚w了許多個(gè)氣球，發(fā)現(xiàn)撒哈拉沙漠竟然是蚊子的一個(gè)“越冬區(qū)”。伊馮放飛的氣球上帶有許多個(gè)捕蚊網(wǎng)，捉到了許多攜帶瘧原蟲的蚊子。經(jīng)過DNA鑒定，伊馮發(fā)現(xiàn)這些蚊子與在非洲各國(guó)發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致瘧疾的蚊子同源。

原來，蚊子們喜歡高溫，冬天的時(shí)候它們的活力下降，都在撒哈拉沙漠“貓冬”。到了夏天，天氣變熱，這些蚊子就會(huì)飛越沙漠，進(jìn)入非洲各地，開始吸血，然后回到沙漠中繁殖。世衛(wèi)組織每年都在非洲各國(guó)組織大型的滅蚊活動(dòng)，但仍未能根除瘧疾等疾病，正是因?yàn)樗麄儧]有“掃蕩”蚊子大本營(yíng)。

通過完善蚊子的DNA條碼庫和形態(tài)特征數(shù)據(jù)庫，無論是研究人員還是普通民眾，都可以進(jìn)一步了解蚊子，這樣人們就可以更有針對(duì)性地殺滅傳播疾病的蚊子，對(duì)控制由蚊子傳播的疾病，例如瘧疾、西尼羅河病毒病和登革熱等，將大有裨益。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，伊馮愿奮斗終生。

伊馮·林頓與已被冷凍準(zhǔn)備測(cè)序的蚊子