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中山大学研究用核技术灭蚊子,获国际原子能机构高度认可,这是一种什么技术?有哪些价值? 第1页

  

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吓死我了,我以为辐射工兵的辐射炮可以投入应用了

那就可以将辐射炮装天启坦克上,给塔利班们来一锅热辣的绿汁天启

闹半天只是辐射绝育


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摘要:该工作实际上很牛逼,发表于Nature正刊上。但是该新闻报道却完全写错了方向,还误解了意思,让人以为这个工作一般般似的。实际工作是将两种灭蚊技术进行结合起来(重点在于这个结合),用辐射对雌蚊绝育;结果在新闻报道中只写了一种技术,还写成了用辐射对雄蚊绝育。


最近中山大学被传利用核技术灭蚊子。刚看到这条新闻时,我以为是核弹打蚊子呢。结果仔细看了看新闻,发现报道中的是利用辐射破坏雄蚊子的生育能力。报道中是这样说的:

“据介绍,中山大学在实验室使用射线辐照破坏雄蚊的生育能力,正是核技术的一种应用。这些不育雄蚊被释放到野外后,与野生雌蚊交配,使雌蚊没有子代,从而达到了降低蚊媒病发病率的目的。”

而实际上,这里的辐射就指的是X射线。假如这样就能号称是核技术的话,是不是也要称在医院做X光检查和核磁共振检查也应该叫做核技术呢?(话虽没错但没人会这样说的)再比如我制作视频的话需要用到电脑,电脑中有芯片,芯片要用到半导体,半导体包含了量子技术。所以我就可以说我利用量子技术制作视频咯?

此外,这样的技术似乎也并不超前,在高中时我们就学过了,凭啥还值得大肆宣传呢?

看到这里,我不禁想起了我上次评论的“西安交大破解储氢难题”,我以为这次又是一个过度宣传的例子。

结果,我又多查了一些资料。这时我意外地发现,中山大学的这个工作实际上很牛逼,还发表在了Nature正刊上![1]而这次的新闻报道,不仅完全报道错了方向,甚至还对于科学原理的解释完全错了方向!下面,我就来向你们详细介绍这项工作。

在除蚊的领域,有这么两种常见的方法。第一种叫做Sterile Insect Technique (SIT),就是利用辐射对雄性的蚊子进行绝育然后大量释放,去和野生雄蚊子抢老婆(这种方法也可以对雌性绝育,但是在单独使用SIT时只对雄性使用——因为雄蚊子不咬人),非常好理解。但是第一种方法会降低雄蚊子的求偶竞争力和生存力(毕竟人家都ED了),所以这种方法效果并不算太好。(在此感谢 @233 的补充,他阅读这篇文章很仔细。回答链接 中山大学研究用核技术灭蚊子,获国际原子能机构高度认可,这是一种什么技术?有哪些价值?

第二种方法叫做Incompatible Insect Technique (IIT),则不会影响雄蚊子的性能力,下面我来进行详细地阐述第二种方法。

这种IIT方法是利用一种叫做沃尔巴克氏体(Wolbachia)的微生物去感染雄性的蚊子。这种微生物对于人体无害,但是如果受感染的雄性蚊子和未受感染的雌性蚊子交配所产下的蛋,则是无法孵化的。这样就也能达到绝育的目的。但是!一旦雌蚊子也感染了该微生物,那么无论雄性是否感染了,则产下的蛋都依然可以孵化。也就是说,只有雄性感染,雌性未感染的情况才能满足我们的条件,而其他的三种情况都是不可以的。[2][3]

所以,当我们使用IIT方法进行灭蚊时,必须保证做到雄蚊子和雌蚊子完全分离。一旦分离不完全,在雄蚊子中混入了少量雌蚊子,则会导致该方法失效。而要做到雄蚊子和雌蚊子100%分离,难度可想而知。

之前的科研人员一直都在致力于提高分离率,而中山大学的研究人员却想,即使分离不完全,其中混入了少量的雌蚊子,但如果这些雌蚊子都失去了生育能力的话,不也可以达到目的吗?于是他们将IIT技术和SIT技术联合起来,这样先用沃尔巴克氏体去感染雄蚊子,然后再用X射线去处理这批雄蚊子。这时候不是为了让雄蚊子失去生育能力,而是为了让雌蚊子(假如有残余的)失去生育能力!由于让雌蚊子失去生育能力的辐射量低于让雄蚊子ED的量,此时雄蚊子并没有ED。[4]这项工作也是取得了很好的结果,发表在了Nature上。[1]

所以中山大学的这项工作实际上很漂亮很牛逼,但是这篇报道却完全写错了重点,反而让人以为这是个没啥用的工作。由此可见,这些媒体工作者,还是需要提高自己的知识水平。

建议这位记者同志至少应该学一下这本生物书,再来报道生物相关的话题。

参考

  1. ^ a b https://www.nature.com/articles/s41586-019-1407-9
  2. ^ https://www.thenewslens.com/article/101257
  3. ^ https://www.worldmosquitoprogram.org/en/learn/how-our-method-compares
  4. ^ https://www.zhihu.com/question/481606752/answer/2081692700

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前两个月学校开会时听这个团队的成员讲过报告,思路挺清晰的,让我这种从来没认真学过生物的人也大概听明白了。


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媒体完全曲解了中山大学的科研成果

——也不一定,媒体可能报道的不是下面这篇nature的应用,而是中山大学之前的工作。

此前抑制害虫种群数量有两类方法:

第一类是radiation-based sterile insect technique(SIT),通过辐射处理制造大量绝育的雄性昆虫,投放至野外与野生雄性竞争雌性,导致可育的野生雄性交配机会减少,种群后代数量减少。

这种方法的缺陷是,辐射处理过的雄性昆虫的求偶竞争力和生存力也会受到影响,即使数量更多也难以对野生雄性造成威胁。

However, despite various trials, SIT has not been widely used against mosquitoes because of the difficulty of irradiating males without reducing their mating competitiveness and survival.

第二类是incompatible insect technique(IIT),利用sterilization caused by the maternally inherited endosymbiotic bacteria Wolbachia(沃尔巴克氏体)机制,就是感染沃尔巴克氏体的雄性与未感染雌性交配所得合子(卵)无法发育。

这种方法的优点是几乎不会损害雄性的求偶竞争力和生存力。

这种方法的缺陷是,如果雌性也感染了同样的沃尔巴克氏体,则无论雄性是否感染,交配所得合子都可发育。

虽然沃尔巴克氏体只能亲子传播(只能通过细胞质遗传,从母亲传播给孩子),但实践中很难从得到的感染虫群中分离出纯粹的雄性进行投放。

如果漏了一些感染的雌性出去,不仅影响这一代的效果,而且野生种群中感染的雌性比例也会上升,直到把整个种群都“替换”了,以后同样的沃尔巴克氏体就无效了。

but the approach has not been deployed operationally, primarily because the accidental release of fertile females risks causing population replacement, whereby individuals infected with the same Wolbachia strain as released males replace the wild-type field population, preventing future population suppression (as matings between released males and field females are no longer incompatible).

注:多种沃尔巴克氏体可以组合使用,只要不匹配就有绝育效果。

中山大学首次实际部署(deploy)了IIT-SIT联合方法(不是首次提出),把上面两种方法联合起来用,用SIT保证IIT方法释放的感染虫群中混入的雌性是绝育的。

原理是使雌性绝育需要的辐射剂量比使雄性绝育需要的辐射剂量小得多,因而对雄性的求偶竞争力和生存力影响不大或者没有有效。

Consequently, previous studies have proposed combining IIT and SIT so that any residual females
that are not removed from the released males are sterilized using low dose irradiation without affecting the males’ mating competitiveness
or survival.

这样就兼具了SIT长期有效(不会替换种群导致后续投放无效)的优点和IIT单次效果好(不会严重损害投放雄性的求偶竞争力和生存力)的优点。

注意中山大学并不是联合方法的提出者,而是首个实际部署者:

Concurrently, the combined IIT–SIT approach has also been under renewed consideration and development, but has not yet been deployed.

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中山大学灭蚊八部曲----简单图文版


1。研究人员准备消灭一个地区的蚊子。

2。先从野外抓取一部分蚊子等待处理。(数量不够的话,应该可以先繁殖再处理)

3。让抓到的所有蚊子感染沃尔巴克氏体(Wolbachia)菌,让公蚊精子作废(对母蚊子。。。管它作甚!)。同时用辐射照射蚊子,让抓到的母蚊子绝育(对公蚊无影响)。

4。把处理过的蚊子放飞到野外,让绝育母蚊自生自灭,让带菌公蚊子与野外的正常母蚊子交配,让它们怀孕。

5。生下的带菌卵不能孵化。

(此菌可使蚊子卵不孵化,但对人体无害)


6。只要放出的带菌蚊子足够勤劳,就可成功让当地的所有蚊子绝育。


7。然后这些蚊子孤独地老死了。

8。灭蚊任务完成。


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乍一看我还以为核弹打蚊子……吓死我了


user avatar   li-miao-wen-27 网友的相关建议: 
      

我只听说过高射炮打蚊子,

得,今天整个核弹炸蚊子,

算是长见识了~

PS:我看不懂内容,

只是嘲讽一下那些文科生记者,

狗头保命




  

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