如何消灭蚊子?谷歌和Verily有一个计划 - 彭博社
Kristen V Brown
插图:Maria Chimishkyan硅谷的研究人员正在加利福尼亚州弗雷斯诺县攻击飞行的吸血虫。这是谷歌母公司Alphabet Inc.在一场不太可能的战争中的第一次攻击:消灭全球的蚊子传播疾病。
一辆白色高顶梅赛德斯面包车穿行于郊区的扩张和购物中心之间,一群雄性Aedes aegypti蚊子从副驾驶窗的黑色塑料管中射出。这些害虫体型微小,翼展仅几毫米,几乎不可见。
“你听到那种小的拍打声了吗?”Verily Life Sciences的发言人Kathleen Parkes说,她是Alphabet的一个部门。她在车里跟着面包车,窗户打开。“像是‘嘟嘟嘟’的声音?那是蚊子的释放。”
与Parkes一起乘车的Verily高级科学家Jacob Crawford开始描述一种具有惊人潜力的蚊子控制技术。他解释说,这些特定的害虫是在距离200英里外的南旧金山Verily的自动蚊子繁育系统中培育的。它们被感染了常见的细菌沃尔巴克氏菌。当这80,000只实验室培育的沃尔巴克氏菌感染的雄性蚊子与野外的雌性蚊子交配时,结果是隐秘的毁灭:后代永远不会孵化。最好说是79,999只。“刚刚有一只撞上了挡风玻璃,”Crawford说。
消灭蚊子传播的疾病对Alphabet来说是非常重要的,尽管这只是该公司在医疗保健和生命科学领域众多尝试中的一个。通过Verily和公司的其他部门,Alphabet正在研究智能隐形眼镜、医疗保健的人工智能应用以及衰老的分子机制。就在这个月,谷歌聘请了Geisinger Health首席执行官David Feinberg来监督其众多医疗保健项目。
Verily 严密保护其技术。但可以推测,如果它成功地使蚊子控制变得简单且便宜,它可能会拥有一个有利可图的产品:全球许多政府和企业可能乐意为解决他们的蚊子问题付费。
在加利福尼亚中央谷的干旱气候中,A. aegypti因其凶狠的叮咬而被厌恶。但至少在那里,它们通常不会传播疾病。其他地方就没有那么幸运了。这种蚊子是世界上最致命的物种之一,在热带和亚热带传播登革热和基孔肯雅热等疾病。它的叮咬所携带的疾病每年导致数万人死亡,并感染数百万人。释放感染沃尔巴克氏体的蚊子到野外,最终可能会消灭整个致命蚊子的种群及其携带的疾病。
一台自动化幼虫饲养机器人在 Verily Life Sciences 位于南旧金山的实验室的蚊子工厂中。摄影师:David Paul Morris/Bloomberg至少如果加利福尼亚的实地测试顺利进行,这就是计划。每年蚊子季节——从四月到十一月——期间,印有“Debug Fresno”的面包车在满是多层住宅的绿树成荫的住宅区中巡游。在预定地点,算法会自动释放经过精确计算的蚊子数量,借助激光在蚊子离开面包车时计算每只蚊子。
随着消灭蚊子传播疾病的努力加大,出现了几种不同的解决方案。比尔·盖茨个人承诺投入超过10亿美元用于可能帮助消灭疟疾的技术,包括有争议的 基因改造蚊子 的努力。Verily 的方法依赖于一种非常古老的策略变体,称为无害昆虫技术,通过干扰繁殖能力逐渐消灭一个种群。
成蚊在 Verily 实验室的蚊子工厂内的保护容器中被观察到。摄影师:大卫·保罗·莫里斯/彭博社如果世界上的致病蚊子被消灭,会发生什么尚不清楚。蚊子在生态系统中扮演的角色尚未得到彻底研究,尽管一些科学家认为没有它们我们可能也能很好地生存。但很明显, A. aegypti 在弗雷斯诺县是没有立足之地的。它们原产于温暖潮湿的气候,没人知道它们在2013年首次出现时来自何处。唯一确定的是,它们传播得极其迅速。
“在我们检测到它之后,我们进行了大规模和广泛的努力,以防止蚊子定居并消灭它,”弗雷斯诺县综合蚊虫防治区的科学服务主任乔迪·霍尔曼说。“我们没有成功,毫无例外。”
该县从几乎没有蚊子问题变成了居民避开后院和阳台的问题。与大多数蚊子不同, A. aegypti 生活和繁殖在人类居住的地方,比如在阳台上留下的酒杯底部的几滴静止水中产卵,然后藏在床下和衣柜里,叮咬腿部和脚踝。这使得防治变得更加困难。逐户上门请求居民倾倒静止水并没有奏效,因此在2016年,弗雷斯诺与一位名叫斯蒂芬·多布森的科学家及其公司 MosquitoMate 合作。
是Dobson实验室发现了如何用一种不同于蚊子通常携带的细菌类型的沃尔巴克氏体感染蚊子。这就是使卵子无法存活的原因。MosquitoMate制造了两种感染了沃尔巴克氏体的蚊子,A. aegypti和Aedes albopictus。弗雷斯诺成为了其测试地点之一。
最初的弗雷斯诺试验是美国首次释放感染了这种细菌的雄性A. aegypti。第二年,Verily介入以帮助扩大这些努力,引入更先进的技术到繁殖和释放过程中,他们希望最终能使抗击蚊子的工作大规模化。
一名Verily员工在“工厂”中检查一盘蚊子幼虫。摄影师:David Paul Morris/Bloomberg这似乎有效。今年,Verily签署了第二个释放季节。两辆Verily卡车在四个不同的社区中穿行,覆盖超过3000个家庭。在六个月内,公司释放了超过1500万只蚊子。2017年的结果表明,叮咬雌性蚊子的人口减少了三分之二。今年,对该项目的调整使蚊子数量减少了惊人的95%。Verily在澳大利亚Innisfail进行的第二个项目于6月结束,蚊子数量减少了80%。这对最终将技术带到世界其他地区——不仅被痒痒的脚踝困扰,还被致命疾病肆虐的地区——是个好兆头。
起初,Verily的高管们担心社区对用更多昆虫来对抗虫害的抵制。因此,公司设立了一个宣传展位,里面有一个装满雄性蚊子的笼子,人们可以把手伸进去,了解到雄性蚊子是不会叮咬的。(只有雌性蚊子叮咬,这也是为什么这个项目和类似项目小心翼翼地只释放雄性蚊子。)
“我们非常感谢你们的到来,”居民克利福德·洛佩斯告诉公司。“我向人们夸耀我现在可以坐在我的门廊上而不被叮咬。”
在原始试验的视频中,你可以看到弗雷斯诺县的科学家霍尔曼小心翼翼地将蚊子从一个管子里吹出来。释放车现在装满了专有技术,包括能够精确确定蚊子应该释放到社区哪些区域的软件,以及一个足够灵敏的激光器,可以在每只蚊子离开时进行计数,生成大量数据,后来可以用来微调这个过程。
在Verily的总部,蚊子繁殖的“工厂”更是引入了更多的自动化。一旦卵子被产下,机器人就会将蚊子养到成虫,包装在装满水和空气的容器中,喂养它们,并保持温暖。还有其他机器人根据性别对它们进行分类,首先按大小(雌性较大),然后通过专有技术进行光学分类。所有蚊子都被赋予一个数字标识符,使得可以从卵状态跟踪到它们被释放的具体GPS坐标。
随着今年的季节结束,公司尚未决定是否会在明年进一步扩展该项目。Verily 不愿透露每天制造和释放数万只蚊子的成本,但可以肯定的是,这仍然是一个昂贵的提议。
“关键部分是尝试以非常经济和高效的方式进行这样的项目,”Verily 的科学家 Crawford 说,“这样我们就可以去那些没有很多资金的地方。”