美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥研究院開(kāi)發(fā)了基于CRISPR基因編輯技術(shù)的昆蟲(chóng)控制手段，通過(guò)持續(xù)生成不育雄性昆蟲(chóng)來(lái)達(dá)到控制昆蟲(chóng)群的目的。

他們?cè)?日的《自然·通訊》雜志上發(fā)表論文指出，這種新型“精確制導(dǎo)”的昆蟲(chóng)不育技術(shù)(pgSIT)將極大提高人類控制農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)和病媒昆蟲(chóng)的能力。

自20世紀(jì)30年代開(kāi)始，農(nóng)業(yè)研究人員就一直在尋求各種手段將不育的雄性害蟲(chóng)釋放到野外，以控制和消滅害蟲(chóng)種群。如美國(guó)在20世紀(jì)50年代即開(kāi)始實(shí)施一種輻射雄性害蟲(chóng)的方法，用來(lái)消滅新大陸螺旋錐蠅。直到今天，這種方法仍在墨西哥和中美洲部分地區(qū)使用。

而此次，研究人員將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代基因技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了pgSIT，利用基因編輯技術(shù)改變控制昆蟲(chóng)性別和生育能力的關(guān)鍵基因，使蟲(chóng)卵只能孵化出不育的雄性昆蟲(chóng)。為了證明該技術(shù)的有效性，研究人員在果蠅體內(nèi)設(shè)計(jì)了多個(gè)pgSIT系統(tǒng)，最終持續(xù)產(chǎn)生了100%不育的雄性果蠅。

由于該技術(shù)的靶向基因在很多種昆蟲(chóng)中都存在，因此研究人員相信這一技術(shù)可以用于控制包括傳播疾病的蚊子在內(nèi)的一系列昆蟲(chóng)。在他們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，首先通過(guò)基因編輯來(lái)產(chǎn)生目標(biāo)害蟲(chóng)蟲(chóng)卵，然后將這些蟲(chóng)卵運(yùn)送到害蟲(chóng)肆虐之地孵化，新生不育雄性害蟲(chóng)會(huì)在野外與雌性害蟲(chóng)交配，但無(wú)法繁殖后代，最終導(dǎo)致害蟲(chóng)種群數(shù)量下降。數(shù)學(xué)模型研究顯示，pgSIT可實(shí)現(xiàn)比目前的自限抑制技術(shù)更強(qiáng)大的種群抑制效果。

領(lǐng)導(dǎo)該研究的奧馬爾·阿卡比博士表示，pgSIT是一種物種特異性的、安全有效且可擴(kuò)展的新型遺傳種群控制技術(shù)，在控制農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)和疾病媒介方面具有巨大潛力。他相信未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)能安全地用于抑制甚至根除目標(biāo)物種，從而徹底改變昆蟲(chóng)的管理和控制方式。(記者劉海英)

總編輯圈點(diǎn)

基因編輯技術(shù)在改變種群特性方面的能力，隨著基因編輯嬰兒事件的發(fā)酵，相信大部分人已經(jīng)有所了解。在此之前，我們每次讀到修改蚊子基因的新聞總是歡呼雀躍。可現(xiàn)在，我們是否需要考慮持續(xù)抑制某一物種數(shù)量的同時(shí)，先對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)做個(gè)模擬預(yù)測(cè)？人為的此消彼長(zhǎng)顯然是從人的利益出發(fā)，但不可否認(rèn)的是，一旦打破自然平衡，可能帶來(lái)后患無(wú)窮的蝴蝶效應(yīng)。