墨西哥恰帕斯州塔帕丘拉郊外——距离危地马拉10英里。为了到达笼子，我们沿着出城的主要公路行驶，经过在肥沃火山土壤中茁壮成长的的大豆、可可、香蕉和光亮的深绿色芒果种植园。经过里约弗洛里多小村庄后，道路退化成起伏不平的泥土路。我们在烤泥的波浪上颠簸前行，直到到达一个安全检查站，警卫严阵以待。带刺铁丝网围起来的院子里张贴着一个标志，上面画着一只蚊子，旁边站着一男一女：Estos mosquitos genéticamente modificados requieren un manejo especial，上面写着。我们遵守规则。
里面，腰果树构成了一组架在平台上的薄纱网笼的框架。笼子里装着数千只埃及伊蚊——当地物种，比美国典型的嗡嗡叫的样本更小更安静。早上 7 点，场景看起来空灵：阳光穿过滤网层，形成发光的黄色色调。然而，在笼子里，转基因蚊子正在与当地蚊子进行生死搏斗，这是一种试图通过交配进行的种族灭绝，有可能消灭登革热，这是世界上最麻烦、最具侵略性的疾病之一。
在亚热带和热带国家的广阔地区，四种密切相关的登革热病毒每年感染约 1 亿人，引起一系列疾病——从类似流感的疼痛到内出血、休克和死亡。目前尚无疫苗或治愈方法。与其他蚊媒疾病一样，主要的公共卫生策略是防止人们被叮咬。为此，当局试图清除昆虫滋生的社区积水，喷洒杀虫剂，并分发蚊帐和其他低技术蚊子阻挡物。他们追求遏制，而不是征服。
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然而，安东尼·詹姆斯正在发起攻势。詹姆斯是加州大学尔湾分校的分子生物学家，他和他的同事们已将基因添加到埃及伊蚊中，这些基因阻止了雌性飞行肌肉的发育。当转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，他会将工程基因传递给后代。雌性——叮咬者——活不长。当它们从蛹期出现时，它们会一动不动地坐在水面上。它们不会飞，不会交配，也不会传播疾病。相比之下，雄性后代将活下来传播它们的杀子种子。随着时间的推移，雌性后代的缺失应该会导致种群崩溃，詹姆斯的合作者已经在科罗拉多州室内实验室的受控环境中证明了这一点。现在他已将他的虫子带到南方。
这项技术标志着科学家首次对生物体进行基因工程改造，以专门消灭本土种群来阻止疾病传播。如果转基因蚊子获胜，那么在全球登革热流行区释放它们可能会防止数千万人遭受痛苦。然而，该计划的反对者警告说，可能会产生意想不到的后果——即使蚊子是预期的受害者。
研究人员也在努力解决如何测试他们的创造物的问题。目前尚无国际法律或机构来监管新的转基因生物的试验。在很大程度上，科学家和生物技术公司可以为所欲为——甚至在发展中国家进行不受控制的测试生物释放，既不警告居民他们的后院即将成为事实上的生物殖民主义田野实验室，也没有征得他们的同意。
詹姆斯多年来一直试图光明正大地行事。他与塔帕丘拉的社区领袖合作，通过传统的土地共享计划获得土地，并建立了一个安全测试设施——所有这些都是艰巨、耗时、细致的工作。但他并不是唯一在实验室外测试转基因蚊子的研究人员。詹姆斯的同事卢克·阿尔菲，英国生物技术公司 Oxitec 的创始人，一直在悄悄地推行更具侵略性的测试策略。2009 年和 2010 年，他的组织利用加勒比海大开曼岛的最低限度监管，将数百万只转基因蚊子释放到野外。詹姆斯第一次得知这些实验是在 2010 年亚特兰大的一次会议上，阿尔菲公开描述这些实验时——事后 14 个月。从那时起，Oxitec 继续进行试验，在马来西亚和巴西释放转基因蚊子。
专家担心 Oxitec 的行为可能会引发对所有转基因昆虫的强烈抵制，让人想起欧洲拒绝转基因作物，此举可能会在科学家充分了解该技术的承诺和潜在后果之前扼杀该技术。
那将是一种遗憾，因为这项技术非常有前景。科罗拉多州的测试表明，转基因蚊子在受控环境中有效，尽管几个室内笼子不是中美洲、巴西或马来西亚的野外。为了对抗蚊子体内携带的疾病和死亡，科学家的创造物必须征服丛林。
强制绝育
2001 年，詹姆斯已经成为现代分子蚊子遗传学的先驱——第一位对蚊子进行基因改造的研究人员，也是第一位克隆蚊子基因的研究人员。那一年，他决定将自己的知识应用于疾病传播问题。他想知道他是否可以将旨在控制农业害虫的策略应用于蚊子。
一年前，当时在牛津大学的阿尔菲开发了一种生成携带基因的果蝇的技术，这些基因选择性地杀死雌性。这种种群控制策略只是对不育昆虫技术 (SIT) 的后基因组衍生，该技术已成功控制农作物害虫 60 年。技术人员饲养大量昆虫，用辐射束对雄性进行绝育。当它们与当地田野中的雌性交配时，结合不会产生后代。该策略不含杀虫剂，仅针对害虫物种，并且已成功应用多次——包括 1977 年在塔帕丘拉进行的大规模地中海果蝇（地中海实蝇）根除计划。
不幸的是，不育昆虫技术从未在蚊子上奏效。辐射会严重削弱成年雄性，分拣和运输过程会在它们交配之前杀死它们。然而，将阿尔菲的新果蝇技术扩展到蚊子，将使研究人员能够从基因组开始设计有效的无菌雄蚊。
为了杀死雌蚊——吸血和传播疾病的蚊子——詹姆斯需要劫持一个只有雌蚊才会利用的基因区域。2002 年，詹姆斯和阿尔菲确定了一种自然发生的开关，它可以控制雌蚊飞行肌肉的发育。关闭它，飞行肌肉就不会发育。从蛹期出现的雌蚊只是蹲在水面上，不会飞，无法吸引配偶。这是一个完美的目标。
阿尔菲于 2002 年创立了 Oxitec，以利用这项技术。2005 年，美国国立卫生研究院基金会（主要由比尔及梅琳达·盖茨基金会资助）向詹姆斯拨款 2000 万美元，用于测试针对登革热的基因策略。詹姆斯给了 Oxitec 500 万美元来制造蚊子。
合作者设计了一段 DNA，其中包括少量基因和在正确时间打开和关闭它们所需的调控开关。该系统的工作方式类似于接力队。在蚊子从幼虫到成虫的变态过程中，雌性特异性开关打开，激活第一个基因，该基因产生一种蛋白质。这种蛋白质激活第二个开关，该开关启动第二个基因，然后该基因制造一种毒素，破坏雌性的飞行肌肉。研究人员还添加了荧光蛋白的基因，使转基因幼虫发出红色和绿色光，从而使他们能够监测基因在种群中的传播。
为了繁殖他们明确编程要死亡的大量蚊子，阿尔菲和詹姆斯需要一种方法来保护雌性免受有毒基因盒的侵害，直到它们繁殖之后。诀窍是在水中掺入解毒剂——抗生素四环素，它可以阻止飞行肌肉破坏蛋白的产生。这种设计也是一种紧急故障保护措施：如果少量转基因蚊子逃脱，它们在没有药物的情况下就无法繁殖。
新品种的首次测试是在 2008 年和 2009 年进行的，当时詹姆斯的同事梅根·怀斯·德瓦尔德斯（当时在科罗拉多州立大学工作）将转基因雄蚊引入了实验室中普通埃及伊蚊蚊子的种群。五个月内，种群崩溃。杀伤开关起作用了。下一步是将转基因蚊子带到野外。
骨痛热症
在塔帕丘拉，詹姆斯在那里建立了他的网状实验室，登革热长期以来一直是一个问题，墨西哥大部分地区也是如此。“登革热是我日常生活中最重要的问题，”恰帕斯州卫生部副部长埃尔米洛·多明格斯·萨拉特去年我访问该地区时说。登革热呈爆炸式传播，在人口稠密地区造成最大的困难。
在我前往恰帕斯的旅程中，我参观了 Pobres Unidos——贫困联合区——塔帕丘拉郊外的一个贫困社区，该社区在 2009 年和 2010 年遭受了最多的登革热病例，同时还有詹姆斯团队的寄生虫学家珍妮·拉姆齐（她在现场领导日常工作）以及医学流行病学家罗杰利奥·达尼斯-洛萨诺。
我们参观的一户人家属于玛丽亚，她要求我不要使用她的姓氏。与 Pobres Unidos 的大多数房屋一样，玛丽亚的房子只有三面墙，就像电影布景中的房子一样，因此她无法阻止蚊子进入。潮湿的泥土地板营造了一个潮湿的环境，吸引昆虫靠近。成堆的垃圾和数十个容器收集雨水，为蚊子产卵提供了无数地点。
达尼斯-洛萨诺将我们的注意力引向一个装满淡水的大黄盆，并指向数百只细长的、黑色、线状的蚊子幼虫，它们以不规则的锯齿形图案剧烈地游动。玛丽亚当然知道登革热，但达尼斯-洛萨诺发现她不知道她洗衣盆里的幼虫会变成传播疾病的蚊子。
这种场景在全球贫困、拥挤的社区中比比皆是。从亚洲到非洲到美洲，有 100 多个国家遭受登革热之苦。登革热轻度形式——“骨痛热症”——的症状类似于流感：发烧、关节和肌肉疼痛，以及持续约一周的剧烈头痛。第二次感染可能引发潜在致命的登革出血热，从而引起呕吐、严重的腹部绞痛和内出血。血液从眼睛、鼻子、嘴巴和阴道流出。如果不治疗，出血性登革热会杀死高达 20% 的患者；通过昂贵的专家护理，死亡率降至 1%。全球每年的死亡人数超过所有其他病毒性出血热——包括埃博拉和马尔堡——的总和。
2008 年，流行病学家大卫·M·莫伦斯和美国国家过敏和传染病研究所所长安东尼·S·福奇警告说，登革热是“世界上最具侵略性的重新出现的感染之一”。疫情爆发的频率和规模一直在上升，这归因于日益增长的国际旅行和人口向城市迁移。自 20 世纪 70 年代以来，病例数每十年翻一番。2009 年，佛罗里达州公共卫生官员报告了该州七十多年来的首例登革热病例，这引起了流行病学家的担忧，即该疾病很快将在美国大陆扎根。
詹姆斯决定将他的基因技术应用于对抗登革热（而不是疟疾）的原因之一是，该病毒主要由单一蚊种传播。（有 30 到 40 种蚊子携带疟疾。）埃及伊蚊是世界主要的登革热传播媒介，是一种入侵性树栖非洲物种，大约 400 年前搭乘奴隶船而来。它现在是一种城市居民，在房屋旁边的任何可以容纳几汤匙清水的东西中繁殖。蚊子在白天叮咬，因此蚊帐无法提供保护。而且它几乎专门叮咬人类，从中获取营养，使其寿命长达一个月——有足够的时间叮咬和传播疾病。
埃及伊蚊很隐蔽，没有那种会引起快速拍打或惊慌挥手的尖锐、令人不安的嗡嗡声。在塔帕丘拉地区公共卫生研究中心的安全昆虫饲养室内，我几乎听不到小笼子里一群转基因蚊子的声音。加州大学戴维斯分校的昆虫学家劳拉·瓦莱里奥伸出戴着手套的手，指着一只雌蚊。入侵吓坏了雄蚊，它们飞起来在笼子里盘旋。然而，雌蚊只是坐在那里或笨拙地跳开。
转基因蚊子幼虫稍后将被转移到詹姆斯的野外试验场，该试验场由五对笼子组成，每对笼子都有一个控制笼，里面饲养着野生蚊子种群，还有一个处理笼，转基因蚊子在其中与当地蚊子混合。每个笼子都由多层网眼保护——防止逃逸者——研究人员在向实验添加新的测试对象时必须小心地穿过这些网眼。
严格的协议是为了避免过去的错误。发展中国家长期以来一直是第一世界田野试验的便利地点，但对当地环境的漫不经心的态度导致了强烈反对，从而破坏了整个研究计划。也许没有哪个领域比转基因生物更容易受到滥用——无论是真实的还是感知的。
井里的毒药
例如，1969 年，世界卫生组织和印度政府合作研究了三种蚊子物种的基因控制：致倦库蚊（传播丝虫病（引起象皮病的寄生虫））、埃及伊蚊（传播登革热和黄热病）和传播疟疾的斯氏按蚊。美国政府资助了部分研究。
1972 年，一位科学家在印度《国民先驱报》上匿名发表了一篇文章，声称研究人员一直在将用噻替派处理过的蚊子（被描述为芥子气衍生物，会在动物中引起出生缺陷和癌症）放入村庄的饮用水井中。该项目的负责人发表了胆怯的反驳，并拒绝了新闻界随后的采访请求。然后，在 1974 年，印度报业托拉斯发表了一篇报道，标题耸人听闻：“世卫组织在印度为美国秘密研究工作”。文章声称，蚊子项目被用来测试使用埃及伊蚊作为生物战剂的可行性。该报道称，印度被用来测试“赞助国不允许使用的化学品或方法”，还指责埃及伊蚊正在被研究，因为“它的卵（与其他蚊子不同）可以干燥，放在信封里的纸上邮寄到该国的任何地方，在那里它们可以孵化”。尽管调查人员极力否认这些指控，但公关惨败促使世卫组织放弃了该计划。
从那时起，美国国立卫生研究院基金会“全球健康重大挑战”倡议主任斯蒂芬妮·詹姆斯（与安东尼无关）说，调查人员一直害怕对转基因 (GM) 生物进行田野试验。“存在真正的心理障碍。他们知道自己不能搞砸。”
“我的整个职业生涯都被告知你永远不会让人们同意这样做，”安东尼·詹姆斯告诉我。在 2005 年“重大挑战”资助获得者就职晚宴上，他咨询了吉姆·拉弗里，后者是多伦多圣迈克尔医院全球健康研究中心社区参与科学专家。“转基因让人们感到恐慌，”詹姆斯说。“那么你如何让社区参与进来呢？”
拉弗里建议选择一个登革热是重大公共卫生问题且控制方法失败的地点，在一个拥有严格、完善的监管结构的国家，该结构能够评估转基因抗登革热蚊子的风险和收益。这样，当地人就会放心，这项努力不会危及或剥削他们。他和加州大学戴维斯分校的蚊子田野试验老手托马斯·斯科特在安东尼·詹姆斯有足够的蚊子进行测试之前很久就帮助他组建了一个由蚊子生态学家、人类学家和伦理学家组成的国际团队。
到 2006 年，塔帕丘拉成为这些试验的领跑者。墨西哥制定了关于转基因生物的国家法律，并签署了《卡塔赫纳生物安全议定书》——进口转基因生物的国际框架。拉弗里说，在地中海实蝇方面的经验意味着塔帕丘拉社区并没有因改造昆虫的想法而“吓坏”。
“起初，对土地的要求听起来很奇怪，”实验所在农业社区的领导人马蒂米亚诺·巴里奥斯·马图特说。为什么有人要建造大型笼子并装满人造蚊子？社区也对转基因蚊子能做什么感到困惑。逃逸者会伤害他们或他们的田地吗？它们的不育性会转移到其他昆虫身上吗？
詹姆斯和他的团队解决了社区的担忧，并通过该地区传统的公共土地所有制计划购买了土地来建造笼子。随着实验的继续，他们继续与当地人互动。
在塔帕丘拉历史悠久的主广场文化宫每周一次的市政厅聚会上，项目现场经理拉姆齐向社区领导人（30 名男性和 5 名女性）介绍了该项目。很难看出她是一位美国侨民，因为她让整个房间都入了迷；她很生动，手舞足蹈，开着玩笑。
当她结束时，听众小心翼翼地提出了问题。一位男士问他是否可以参观蚊子笼。另一位想知道如果蚊子逃跑会发生什么。一位年轻女士问为什么人们反对转基因生物。一位来自山区村庄的老年人问疟疾和登革热是否不同。拉姆齐一一回答了他们，然后在离开时微笑着握手。
“现在我们明白了，我们更加喜欢这个项目了，”身材苗条、镶着金牙的大豆农民巴里奥斯·马图特说。“它不仅将使里约弗洛里多受益，而且将使里约弗洛里多周围地区、墨西哥和世界其他地区受益。”
大逃亡
当所有这些缓慢的科学和社区工作在墨西哥进行时，阿尔菲正在悄悄地采取截然不同的方法。去年 11 月，他带着一个令人惊讶的故事参加了美国热带医学与卫生学会年会。阿尔菲说，从 2009 年 9 月开始，Oxitec 一直在加勒比海大开曼岛上释放转基因蚊子。（这些蚊子与塔帕丘拉正在测试的蚊子相似，但并非完全相同——在开曼群岛株中，雄性和雌性蚊子都在幼虫期死亡。）他透露，在 2010 年 5 月至 10 月期间，Oxitec 释放了超过 300 万只雄蚊，这使当地埃及伊蚊种群减少了 80%。数据已提交发表。
阿尔菲为他积极进取的方法辩护，称 Oxitec 将外联工作主要留给政府，因为他们了解文化敏感性。在大开曼岛，外联工作包括在当地晚间新闻广播中播放一个五分钟的节目，以及一本小册子，该小册子将蚊子描述为不育的，避免提及任何基因改造。没有公开会议或居民表达担忧的机会。
阿尔菲在亚特兰大会议上为自己的行为辩解。“就宣传而言，我们只在开曼群岛这样做，”他说。“我们只需要社区，岛上的人们知道这件事。”
意大利佩鲁贾大学的分子生物学家、盖茨基金会顾问马克·Q·本尼迪克特表示，Oxitec 没有违反任何法律，并称开曼群岛的试验“勇敢”，因为它测试的技术注定会吸引“好的和坏的关注”。本尼迪克特说，混乱和相互矛盾的媒体报道给人留下了“孤独的科学家带着他的蚊子桶冲出来，在没有任何监督的情况下将它们扔到环境中”的印象。这种情况并没有发生。” Oxitec 与地方和国家政府合作，以便在任何田野试验之前获得批准。
尽管如此，开曼群岛的释放还是激起了阿尔菲的许多同事、环保组织和公众的强烈情绪——不信任、失望和沮丧。阿姆斯特丹大学医学昆虫学家、疟疾世界总经理巴特·诺尔斯说：“国际社会对这次释放的发生感到惊讶。“现在外界认为 Oxitec 很神秘，这让公众想知道为什么。这滋生了怀疑。”
诺尔斯说，这是一项很有前途的技术。“如果某些方面搞砸了并误导了公众，那么其他转基因试验可能会受到影响。”他补充说，现在，由于 Oxitec，“我们遇到了与 1976 年世卫组织在印度遇到的相同问题。”
其他专家表示，该公司正在掠夺官僚机构和监管最少的国家。斯蒂芬妮·詹姆斯说，在开曼群岛，Oxitec 在一个“监管结构精简”的地方进行了试验，那里的生物安全法案墨迹未干，尚未成为法律。
马来西亚是下一个。在 20 多个非营利组织的抗议声中，Oxitec 于去年 12 月在无人居住的地区启动了一项试验。在附近村庄进行的后续行动正在等待中。马来西亚非营利组织环境、技术与发展中心主席古尔米特·辛格说，即使马来西亚新成立了国家生物安全委员会来监测转基因生物，并且制定了 2009 年马来西亚生物安全法案法规，许多人仍然认为马来西亚缺乏监测该实验的经验。
当我们讨论情况时，安东尼·詹姆斯颓然地坐在椅子上，但始终保持外交辞令，直截了当地说：“这就是与公司合作的困难之处。我无法控制企业合作伙伴。” 他补充说：“如果它爆炸了，我已经告诉过你了。如果没有，你就走运了。” 詹姆斯说，Oxitec 的方法在墨西哥是不可能实现的，并补充说，他相信他的团队的社区参与活动“为测试转基因生物树立了标准”。
阿尔菲并没有气馁。今年早些时候，Oxitec 在巴西北部巴伊亚州茹阿泽鲁的一个贫困郊区启动了一项为期六个月的试验，该郊区常年遭受蚊子和登革热的困扰。今年晚些时候，阿尔菲计划返回大开曼岛，将塔帕丘拉和开曼群岛的转基因蚊子品系与当地蚊子进行对抗，以了解哪种蚊子寿命更长、飞行距离更远，并且更擅长与当地雌性交配。巴拿马和菲律宾的蚊子控制官员以及佛罗里达州当局都表示了兴趣。
永久传播
当然，许多团体反对释放任何转基因生物，无论科学家事先多么周到地解释自己。绿色和平研究实验室的高级科学家珍妮特·科特警告说，“Oxitec 释放转基因蚊子是极其危险的。不存在 100% 的不育性，因此会释放一些可育的雌性，我们不知道这会产生什么影响。”
有些人怀疑，即使只是在一个小地理区域内，消灭一种生物是否合乎道德——或安全。支持者认为，埃及伊蚊是一种入侵物种，它已经进化到专门利用人类生态位。“城市埃及伊蚊不是任何重要食物链的一部分，”佛罗里达州医学昆虫学实验室的蚊子生态学家菲尔·卢尼博斯说。然而，卢尼博斯怀疑消灭埃及伊蚊是否能永久阻止登革热传播。“此前在 20 世纪 50 年代和 60 年代，当它是城市黄热病的主要传播媒介时，在美国根除该物种的运动惨败，”他说。入侵的亚洲虎蚊——另一种良好的登革热传播媒介——很容易占据埃及伊蚊腾出的生态位。此外，即使开曼群岛和塔帕丘拉蚊子品系成功，也不是永久性的。蚊子从邻近地区迁徙到塔帕丘拉可能会破坏根除尝试，并需要频繁释放转基因雄蚊以控制种群数量。
詹姆斯和他的合作者一直在开发一种自我维持但更具争议性的解决方案。它使用“基因驱动系统”，该系统促进登革热抗性基因在野生蚊子种群中的传播，阻止至少一种形式的登革热病毒（称为 2 型）的复制。与释放后不久死亡的塔帕丘拉蚊子不同，配备基因驱动的蚊子将持续存在于环境中。詹姆斯说，基因驱动系统的田野试验还需要几年时间。
詹姆斯说：“通过种群传播基因的东西将面临更困难的监管障碍，因此我很高兴接受像[塔帕丘拉品系]这样具有自我限制性、不可持续的东西，并将其作为我们的第一次尝试。”
卫生部副部长多明格斯·萨拉特认为转基因方法“成本低且富有创意”。“如果登革热的重要性较低，那么为什么要改造自然界的东西呢？”他问道。“我们需要尽可能地尊重自然。” 他说，尽管如此，登革热的代价超过了潜在的环境风险。“值得冒险。”