近日，Nature雜誌公布了「2020年度十大科學人物」。2020年確實是不平凡的一年，年度十大科學人物中7位都因在疫情防控中的突出貢獻上榜，包括提出武漢封城建議的李蘭娟院士、率先公布新冠病毒RNA序列的張永振教授等。其中有一位科學家在全球都在對抗新冠之時，卻致力於消滅另外一種可怕的病毒引起的疾病——登革熱。這位來自印度尼西亞加查馬達大學的女科學家阿迪·烏塔裡尼（Adi Utarini）被Nature譽為蚊蟲指揮官，因為她領導了一項可能有助於消滅登革熱的技術的開創性試驗。
印尼「蚊蟲指揮官」力戰登革熱
圖1 阿迪·烏塔裡尼（Adi Utarini）
登革熱，又稱波爾加熱、五日熱等，是由登革熱病毒引起的一種急性發熱性疾病，其特徵為發熱、關節痛、肌肉痛、皮疹、淋巴結腫大和白細胞減少，嚴重的患者會因中樞性呼吸衰竭等併發症死亡。
登革熱在世界範圍內危害巨大，嚴重威脅著人民健康，給多個國家帶來沉重的經濟負擔。2013年，全球約有5000萬到1億人感染登革熱病毒，約10000人因此喪生。因此而來的經濟負擔也是巨大的，登革熱在美洲每年造成約21億美元的損失，在東南亞每年造成約10億美元的損失。阿迪·烏塔裡尼所在的印度尼西亞是世界上登革熱流行最嚴重的國家之一，每年因登革熱病毒患病的人超過1000萬，人均發病率為36~44‰。
圖2 烏塔裡尼團隊的研究結果之一（DOI：https：//doi.org/10.12688/gatesopenres.13122.1）
烏塔裡尼研究團隊利用改造後的埃及伊蚊，大大減少了登革熱的發病率。他們將擁有近40萬人口的印度尼西亞日惹市分成24個群落，並隨機選擇12個群落釋放經過改造後的埃及伊蚊，而剩下的12個群落則作為對照。最終的結果顯示，在部署蚊子兩年後，試驗地區的登革熱病例減少了77%，這也是首次成功開展的針對埃及伊蚊和減少登革熱病例的隨機對照試驗，隨機對照試驗被稱作臨床研究的金標準，其結果令人信服。
通過細菌，消滅病毒
這是一個鼓舞人心的結果，但是為什麼釋放蚊子能夠消滅登革熱？
登革熱是一種蟲媒性傳染病，傳播的罪魁禍首是埃及伊蚊，「惡貫滿盈」的埃及伊蚊同時也是寨卡病毒、基孔肯雅病毒的傳播媒介。我們都知道，要控制和消滅一種傳染性疾病，需要從3個方面入手，控制傳染源、切斷傳播途徑和保護易感人群。由於目前還沒有針對登革熱病毒的有效疫苗，於是，消滅中間的傳播媒介——埃及伊蚊就成了預防登革熱的重要一環。
殺蟲劑是有效防控蚊蟲的重要方法，但是殺蟲劑具有汙染環境，價格昂貴，易造成耐藥性等缺陷，不適合用作長期的防控措施，在經過數年探索之後，基於共生菌沃爾巴克氏體(Wolbachia)的生物防治方案誕生了。
沃爾巴克次體是一種自然存在於許多種類的昆蟲中的共生細菌，其廣泛分布於昆蟲等節肢動物體內，研究發現，超過65%的節肢動物在自然狀態下存在沃爾巴克氏體感染。沃爾巴克氏體感染之後，能夠誘導胞質不相容性，即雌性和雄性動物如果攜帶不同型的沃爾巴克氏體進行交配，產生的受精卵便無法正常發育，將會在胚胎早期死亡。並且沃爾巴克氏體還具有母系遺傳的特性，如果雌性感染了沃爾巴克氏體，那麼產生的後代一定會攜帶這種病原體，這一特性有利於該細菌在種群中的快速傳播。
圖3 沃爾巴克氏體不斷傳播
遺憾的是，在自然條件下，沃爾巴克氏體並不能感染埃及伊蚊。科學家們自有解決辦法，將沃爾巴克氏體感染的埃及伊蚊卵的細胞質通過顯微注射法注射到伊蚊卵內，這些受精卵發育為成蟲之後就攜帶了沃爾巴克氏體。再將攜帶細菌的埃及伊蚊釋放到自然界中，只要釋放感染某型的沃爾巴克氏體在蚊蟲中的種群密度達到20%~30%，就能保證獨立蚊蟲種群在沒有外界幹預的情況下不斷擴大感染範圍。
這一點也在烏塔裡尼的研究中得到了驗證，他們在日惹市部署感染埃及伊蚊兩年之後，某些地區的伊蚊沃爾巴克氏體感染率已經達到了100%。