環境與生態

全球滅蚊行動

全世界的科學家正以新殺蟲藥、誘捕法和遺傳工程技術 對抗蚊媒傳染病的擴散。

撰文/斯特利克曼(Dan Strickman)
翻譯/姚若潔

環境與生態

全球滅蚊行動

全世界的科學家正以新殺蟲藥、誘捕法和遺傳工程技術 對抗蚊媒傳染病的擴散。

撰文/斯特利克曼(Dan Strickman)
翻譯/姚若潔


有史以來,人類一直與病媒蚊互相角力。


蚊子只要叮人兩次,第一次染上病原體、第二次傳播出去,就能散播疫情。人類過著群居生活、發展農業之初,瘧疾就在非洲擴展開來。1870年代,黃熱病幾乎催毀了美國田納西州的曼斐斯市,因為都市化和河運把感染疾病的人與蚊子湊在一起。有些考古學家甚至因此懷疑,是病媒蚊傳染病加速了羅馬帝國的衰亡。


我在比爾蓋茲夫婦基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)主持病媒蚊防治工作。目前每年因蚊子致死的人數估計約為72萬5000人,相較之下,每年人為事故死亡人數是47萬5000人。在整年都有蚊子活動的地區,包括非洲撒哈拉以南與南美洲、亞洲大部份地區,蚊子也削弱了經濟成長。整體來說,因蚊子致病而死的人數,比人類歷史上因戰爭而死亡的總人數還要多。


曾經有一度人類似乎快要戰勝蚊子。1939年,瑞士化學家穆勒(Paul Hermann Muller)發現了一種無色無味的合成物質,殺蟲效果非常好,那就是雙對氯苯基三氯乙烷(dichloroduphenyltrichloroethane),以DDT的名稱為大眾所熟知。當時許多住家、農場及軍事基地都噴灑了這種強效殺蟲劑,在某些瘧疾嚴重肆虐的地區成就了瘧疾消失的奇蹟,穆勒在1948年因為這項救命的研究獲得諾貝爾生醫獎。


但這種強效殺蟲劑帶來了威脅人類健康和破壞環境的後果,我們因此付出了昂貴的代價。DDT會累積在魚類、植物以及哺乳類的脂肪組織,在整個食物鏈肆虐。白頭海鵰、魚鷹和隼等鳥類吃了受DDT污染的魚後所產下的蛋變得脆弱,使得這些鳥類的數量大為減少,影響程度令人驚心。到了1970年代,DDT的使用受到嚴格限制,而蚊子與瘧疾很快又擴散開來。


近數十年來,氣候變遷和全球化共同加劇了蚊子帶來的威脅,經由蚊子傳播的疾病在許多地方變成越來越普遍的問題,例如美國去年就有約2000人感染西尼羅河病毒(West Nile virus)。過去五年,引起關節劇烈疼痛的屈公病毒(chikungunya virus)擴散到45個國家,有記錄的感染案例超過200萬人,美國境內也爆發多起大規模疫情。雖然在今年初的幾個月,美國茲卡病毒病例只有14例,而且全都從茲卡病毒疫區入境,但茲卡病毒在世界許多地區仍是一個問題。2016年在美國,蚊子叮咬致病的病例是4萬7000例,10年前則少於7000例。


最佳的病媒蚊防治策略是針對特定病媒蚊,若消滅的數量足夠得以中斷傳染。然而越來越明顯的狀況是,我們現有的滅蚊武器正在失效:蚊子對許多殺蟲劑已經產生抗藥性,例如為了對抗瘧疾而噴灑在蚊帳上的殺蟲劑,而近年的茲卡病毒也是如此。要有效殺害某些種類的蚊子,例如埃及斑蚊(Aedes aegypti),已經變得非常困難,牠們住在我們的居家環境中,只要一點點積水就能夠繁殖。


更厲害的陷阱


為了挽救這種劣勢,數十個國家的科學家正致力研發防治病媒蚊的新工具:更有效的殺蟲劑、更好的誘捕陷阱,甚至利用放射線或遺傳工程使雌蚊不孕。這些新工具背後的構想,有些其實在數十年前便已提出。隨著科技進步、許多團體的資金挹注(包括我們基金會),以及人們普遍認知到,控制病媒蚊是防治這類疾病的根本之道,終於使病媒蚊防治再度得到應有的重視。


在病媒蚊傳染病中,瘧疾尤其頑強且致命。2016年,全世界有2億1600萬人罹患瘧疾,其中44萬5000人死亡。瘧疾是因感染瘧原蟲(Plasmodium)所致,而瘧蚊屬的某些種類是瘧原蟲的媒介。當雌蚊為了產卵所需的營養而叮咬人類時(雄蚊不會叮人),有可能無意間成為攜帶瘧原蟲的宿主。瘧原蟲會在宿主雌蚊的腸道繁殖,然後移動到宿主雌蚊的唾液腺。大約一星期後,當宿主雌蚊再次叮咬人類時,這些搭便車的瘧原蟲便經由宿主雌蚊的唾液進入人體中,最終感染人體肝臟和血液,使人類宿主發病乃至死亡。


瘧疾大量傳播和致死人數令人憂心,因此人們投注了很多心力與金錢來防治瘧疾病媒蚊;2016年,投注在研究與消除瘧疾的經費共27億美元。然而最大的挑戰往往是該在「何處」進行防治:要在蚊子生長的環境中消滅牠們,卻又得盡可能不危害周遭居民和野生動物。於是有了「簷管」(eave tube)的發明;多數熱帶住家的屋頂和外牆頂端之間有一個小空隙,稱為「簷」。蚊子有許多方法找尋獵物,包括透過這道小空隙尋覓人類排放的二氧化碳,再進入住家。過去幾年,研究人員開始推出簷管,在封閉這些空隙的同時也降低了瘧疾的傳播。簷管是簡單而安全的設備,由塑膠圓筒和灑滿殺蟲藥粉的靜電網組成,相當於把人當做誘餌,讓整個住家變成捕蚊器。當蚊子試圖從簷管進入屋內,就會被灑有殺蟲劑的靜電網擋下並殺死。


簷管實地測試的時間已經將近10年。2016~2017年,美國賓州州立大學與歐洲、非洲的研究人員共同在西非的象牙海岸進行實地測試,尚未發表的初步結果指出,裝設簷管的住家,兒童感染瘧疾的人數減少了40%。研究人員期望簷管最終可取代室內殘效噴藥(indoor residual spraying),後者雖然頗有成效,但實行上較麻煩且殺蟲劑用量較大。簷管對兒童也比較安全,因為殺蟲劑的位置很高,兒童較不會接觸到。再者,這個方法可以使抗藥性產生的機率降到最低。當蚊子試著通過簷管時,全身會被殺蟲劑粉末覆蓋,接觸到的藥量比蚊子停在噴灑殺蟲藥的牆面還多,也因此大為提高簷管殺死蚊子的可能性。


不過,並非所有蚊子都進入室內吸血,也不是每一戶人家都適合裝設簷管。為此,以色列科學家正發展一種含有殺蟲劑的糖餌,可同時吸引雌蚊和雄蚊。和其他用來殺死成蚊的誘餌相比,蚊子攝食糖餌時,攝入的藥量較多,因為蚊子以為糖餌是維持生存所需的糖份,一隻蚊子可攝食相當於自己體重20%的糖餌。蚊子會不斷飛到這種試驗陷阱(尺寸近似標準印表機用紙),叮咬一層護膜,這層護膜中有許多小室,內含毒糖餌。在馬利(Mali)進行的實地實驗顯示,護膜的微小開孔讓蚊子和其他吸血性昆蟲可進入攝食殺蟲藥,但蜜蜂等授粉昆蟲則被擋在外面。


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