陈晓光至今记得1985年那个让他纠结万分的春天。
第一军医大学(现南方医科大学)的保送研究生名单下来了,他名列其中。可一道规定让他傻了眼——应届生不准考临床,只能去基础专业。他被分配到了寄生虫学研究室。
“当时真的很痛苦。”陈晓光回忆,“学医的谁不想当医生?悬壶济世,很体面。”
这个“被迫”走上公共卫生之路的年轻人,如今已是国务院政府特殊津贴专家、南方医科大学公共卫生学院教授。20多年来,他和蚊子较上了劲,不仅首先揭示了全球首个白纹伊蚊全基因组序列,还正在研究一项可能颠覆人蚊“战争”格局的“黑科技”——基因驱动技术,简单来说就是:把雌蚊变成雄蚊,让蚊子“生不出女儿”,吸不了血,传不了代,最终让蚊群自行崩溃。
这条路,他是怎么想到的?又是怎么一步步走过来的?
陈晓光教授的研究团队
被“逼”出来的蚊虫专家
1985年,中国的大学生还是“天之骄子”,研究生更是凤毛麟角。保送读研的机会摆在面前,放弃?舍不得。读?又不是自己想要的。
“当时内心特别纠结,彷徨了很久。”陈晓光说,“最后还是勉强说服自己读了。”硕士三年,他天天和蚊子、苍蝇、寄生虫打交道。“刚开始真的不喜欢,觉得枯燥。别人做临床的,病人治好了多有成就感,我呢?整天在实验室里看蚊子。”
转机出现在他发现一个“不解之谜”的时候。
广东常年被登革热困扰。政府年年投入巨资灭蚊,可蚊子似乎“越灭越多”。2014年广东暴发大规模登革热疫情,仅广州就有近一半面积喷洒了杀虫剂,花费近2亿元。
“我就想:为什么?”陈晓光说,“我们对传染病太熟悉了——传染源、传播途径、易感人群,三个环节切断一个就行。可登革热呢?输入性病例防不住,疫苗还没有,特效药也没有。唯一能下手的就是蚊虫。可蚊虫的生命力太强了。”
蚊子在地球上已生存超过一亿年,而人类谱系的历史不过数百万年。让陈晓光警觉的是:2015年到2017年,他在广州不同区域采集白纹伊蚊标本测试,发现蚊子对常用的拟除虫菊酯类杀虫剂已经产生“高抗性”。实验室的数据更惊人:只要六代,也就是六个月,蚊子就能进化出抗药性。
“你想想,一万只蚊子里可能有一只恰好基因突变,能抵抗杀虫剂。这一只活下来,它的后代全带着抗性基因,几个月就把‘耐药基因’传遍了整个种群。我们不能一直依赖杀虫剂,我们更需要一场革命性的技术。”他说。
陈晓光与蚊子死磕20年
读懂蚊子的基因组“天书”
2010年,陈晓光有个想法,能不能把白纹伊蚊的基因组弄清楚,这样才能把蚊子研究得清清楚楚。“你要打赢一场战争,总得要把对手拆解清楚吧?”
然而,他自己也没预料到这个工作的难度。“知道蚊子的基因组有多大吗?相当于人类的三分之二,有大量的基因储备——这就是蚊子能生存一亿多年的‘秘密武器’。而且它的基因组里重复片段极多,几百个片段完全一样,像一本重复印刷了几百遍的厚书。我们测了625倍的覆盖度,还建了10k的长片段库,才终于把它搞清楚。”前后花了五年时间,投入了约400万元,当时这笔巨款是很多人不敢想象的。
功夫不负有心人,2015年,陈晓光团队完成了全球首个白纹伊蚊全基因组序列测序,成果发表在国际著名学术期刊上。读懂基因组的“天书”后,陈晓光终于找到了三个关键突破口:
第一,搞清楚了蚊子的性别决定机制。蚊子有一个“雄性决定基因”,只要动一动这个基因,雌蚊也能变成雄蚊。第二,搞清楚了蚊子的嗅觉机制。蚊子长距离寻找“血源”,靠的是触角上的嗅觉受体。人呼出的二氧化碳、皮肤散发的气味分子,都是它的“导航信号”。
第三,搞清楚了蚊子的“五星级产房”偏好。白纹伊蚊喜欢黑色、小积水、安静的环境。一个废弃的轮胎内侧,就能让它的卵安然度过几个月旱季,一场雨一下,五到七天就能羽化成蚊。
“其实,只有基础研究做扎实了,才能给应用研究指明方向。”陈晓光说出了科研实践的真正意义。
陈晓光教授研究基因技术改造蚊子


