蚊子，一直被视为东说念主类历史上最令东说念主头疼的虫豸之一。它们的叮咬不仅带来恼东说念主的瘙痒，更严重的是，它们是多种致命疾病的主要传播引子。迄今为止，全球已发现卓越 300 种由蚊子传播的病毒，其中包括疟疾、黄热病、登革热和寨卡病毒等。这些疾病对全球人人卫生组成了广博的威逼，令东说念主谈蚊色变。事实上，淌若将传播的疾病带来的物化也算上，蚊子当之无愧是全球杀东说念主最多的动物。

关系词，荷兰莱顿大学的科学家最近取得了一项冲破性进展：通过对疟原虫进行革命性的基因更正，使蚊子能够捎带更正后的疟原虫为东说念主类接种疫苗。这一手艺的得胜，或将使蚊子从令东说念主厌恶的"东说念主类公敌"苍狗白衣，成为保护健康的"防疟助手"。这到底是怎样回事呢？底下我们就来聊聊。

蚊子能为东说念主类"打疫苗"？

疟疾，是一种由疟原虫引起的传染病，主要通过受感染的按蚊叮咬传播给东说念主类。疟疾主要在热带和亚热带地区流行，尤其口角洲和东南亚地区，发病率较高。尽管现在已有两种获批准的疟疾疫苗，疟疾依然每年感染约 2.5 亿东说念主，导致全球约 60 万东说念主物化，是全球人人卫生面对的紧要挑战之一。

青蒿素和其他抗疟药联用的"青蒿素研究疗法"是调整恶性和重症疟疾的保举疗法，2015 年中国科学家屠呦呦因发现青蒿素而得到诺贝尔生理学或医学奖   图源：新华社

疟原虫是怎样通过蚊子投入东说念主体的呢？普通的带有疟原虫的雌性按蚊叮咬东说念主类后，疟原虫的幼虫会随蚊子的唾液注入东说念主的血液中。疟原虫在东说念主体内经过 7 到 14 天发育教育后，投入红血球并马上繁衍，导致红血球闹翻。当红血球闹翻时，新一代的疟原虫被开释到血液中，赓续感染更多的红血球，酿成恶性轮回，以致可能致东说念主物化。

与此不同的是，经过基因工程更正的"纠正版疟原虫" GA2 在感染东说念主体后轻便 6 天便会住手进一步发育，不会引起红血球闹翻，也不会导致接种者患上疟疾，然而能够有用引发免疫响应，从而推崇相通疫苗的保护作用。

为了测试交游寄生虫是否有助于东说念主类对疟疾产生免疫力，扣问东说念主员进行了小范畴的临床锤真金不怕火。在施行中，施行组的参与者最初被捎带"纠正版疟原虫" GA2 的蚊子叮咬，三周后再交游捎带普通疟原虫的蚊子。终端走漏，89% 被 GA2 蚊子叮咬的参与者在交游捎带疟原虫的蚊子后未感染疾病，其保护率要高于现在已获批准的两种疟疾疫苗（保护率约为 75%），也高于感染东说念主体后 24 小时便住手发育的纠正疟原虫 GA1（约 13%）。

尽管初步终端令东说念主饱读吹，但要结束平常左右，现在的临床施行范畴惟有 20 东说念主，因此蚊子疫苗的安全性和有用性还需要进一步考证，要结束平常左右还有很长的路要走。

以蚊治蚊？

为了防治通过蚊子传播的传染病，这不是科学家第一次对蚊子下手。

早在 2010 年，中山大学与密歇根州立大学热带病虫媒截止研究扣问中心的奚志勇讲解团队，给伊蚊注射了一种纠正内共生细菌——沃尔巴克氏体，得胜阻断了伊蚊传播登革热病毒的智商。

登革热是一种通过伊蚊传播的疾病，感染登革热病毒后，患者可出现高热、头痛、要道痛等症状，严重者可能发展为出血热或休克症候群，危及生命。现在仍莫得殊效的抗病毒药物能够告成调整登革热。

扣问发现，注射沃尔巴克氏体后，沃尔巴克氏体能扼制登革热主要的传播引子——埃及伊蚊体内的登革病毒复制和传播，从而贫苦了病毒的传染。此外，沃尔巴克氏体的免疫特质还能遗传给蚊子的后代，进一步裁减了蚊子传播登革热的风险。其后，奚志勇讲解团队将这一门径进一步膨胀到疟疾、寨卡病毒等疾病防治，草创了蚊虫免疫调控的新想路。

田间处所、开释时间表和 HC 雄性开释对幼虫的扼制   图源：文件 [ 6 ]

2016 年，奚讲解团队经农业部批准，开动在广州两个并立的河流岛屿的住户区大范畴投放注射过三重沃尔巴克氏体的"绝育雄蚊"。这些"绝育雄蚊"与旷野雌蚊交配后无法产卵，导致种群无法繁衍。

通过保管一定时间的上风比例，最终结束了对旷野蚊子种群的压制，达到截止以致澌灭传病蚊种的成果。在两年的时间里，团队开释了数百万只"绝育雄蚊"，得胜使这两个住户区的野生白纹伊蚊种群险些十足隐藏。随开端艺的连续发展，开释的范围也照旧迟缓扩大到广东多个城市。

正在开释"绝育雄蚊"的科研东说念主员   图源：广州日报

以蚊子为安分？

除了防治传染病，科学家们还从蚊子身上吸收了许多灵感，用于仿生科技。

你可能会钦慕，为什么蚊子吸血时险些莫得痛感，而注射时却如斯痛苦？这是因为蚊子的口器平均长度仅为 1.5 毫米，直径却不到 0.1 毫米，细得险些嗅觉不到。而我们常见的注射器针头直径平淡在 0.45 到 0.7 毫米之间，比蚊子的口器粗至少四倍以上。

蚊子口器的扫描电镜图像，走漏上颌骨和盂唇的元素   图源：文件 [ 4 ]

这样眇小的口器是怎样大意戳破我们的肌肤的？通过显微镜不雅察，科学家发现蚊子的口器由多个部分组成，包括上唇、下唇、舌、上颚和下颚。蚊子吸血时，开端缺陷的是上颚，它像一根狠恶的针刺入皮肤；接着，下颚带有锯齿，反复切割皮肤，匡助口器真切。蚊子的上颚和下颚会以每秒 10~15 次的频率，反复刺入和切割，寻找妥当的毛细血管。当蚊子找到妥当的血管后，舌就开动注入唾液，看管血液凝固，并麻醉皮肤减少痛感。临了，上唇认真插入血管，开动吸血。

从蚊子口器中吸收灵感，好意思国天普大学的科学家蓄意了一种仿生人术针。通过使用聚氯乙烯凝胶进行测试，他们发现这种迥殊结构的针头比普通针头更高效。与传统针头比拟，锯齿状的针头在穿透凝胶时减少了约 60% 的阻力，同期使组织变形的面积减少了约 36%。淌若再师法蚊子口器的振动神志，摩擦阻力还不错进一步裁减约 10%。

3D 打印的蚊子灵感针头   图源：文件 [ 4 ]

此外，2023 年，中国科学院上海微系统与信息手艺扣问所的扣问团队也受蚊子口器结构的启发，研制出一种仿生柔性神经探针。该探针能够穿透硬脑膜，结束多脑区的微创植入，并可感知植入流程中颅内血管的存在，提供毁伤预警。这进一步展示了仿生蓄意在医疗器械范围的浩繁左右出息。

从基因工程更正的疟原虫、沃尔巴克氏体的生物防治战略，到仿生手艺的左右，科学家们通过革命技能，不仅有用扼制了蚊子传播疾病的智商，还从蚊子的生物机制中吸收了许多真贵的灵感，鞭策了医学和工程手艺的卓越。将来，蚊子粗略会成为鞭策人人卫生和科技革命的蹙迫"桥梁"。

参考文件

[ 1 ] 殷启凯   ,   付士红   ,   王环宇   ,   梁国栋 .   我国蚊传虫媒病毒及蚊传虫媒病毒病近况及预测 . 中国热带医学 . 2024, 24 ( 4 ) : 478-485   https://doi.org/10.13604/j.cnki.46-1064/r.2024.04.21

[ 2 ] Lamers O A C, Franke-Fayard B M D, Koopman J P R, et al. Safety and Efficacy of Immunization with a Late-Liver-Stage Attenuated Malaria Parasite [ J ] . New England Journal of Medicine, 2024, 391 ( 20 ) : 1913-1923.

[ 3 ] Kudiabor H. This malaria vaccine is delivered by a mosquito bite [ J ] . Nature.

[ 4 ] Gidde S T R, Islam S, Kim A, et al. Experimental study of mosquito-inspired needle to minimize insertion force and tissue deformation [ J ] . Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 2023, 237 ( 1 ) : 113-123.

[ 5 ] Singh B, Ahmad K A, Murugaiah M, et al. Quasi-steady aerodynamic modeling and dynamic stability of mosquito-inspired flapping wing pico aerial vehicle [ J ] . Frontiers in Robotics and AI, 2024, 11.

[ 6 ] Zheng X, Zhang D, Li Y, et al. Incompatible and sterile insect techniques combined eliminate mosquitoes [ J ] . Nature, 2019, 572 ( 7767 ) : 56-61.

[ 7 ] Bian G, Xu Y, Lu P, et al. The endosymbiotic bacterium Wolbachia induces resistance to dengue virus in Aedes aegypti [ J ] . PLoS pathogens, 2010, 6 ( 4 ) : e1000833.

[ 8 ] Bian G, Joshi D, Dong Y, et al. Wolbachia invades Anopheles stephensi populations and induces refractoriness to Plasmodium infection [ J ] . Science, 2013, 340 ( 6133 ) : 748-751.

筹划制作

作家丨 Denovo 团队

审核丨王多全   中国疾病防患截止中心寄生虫病防患截止所（国度热带病扣问中心） 扣问员

          孟凤霞   中国疾控中心传染病所   扣问员

筹划丨丁崝

责编丨丁崝

审校丨徐来、林林

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