瘧疾仍是全球最致命的傳染病之一。世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《2025年世界瘧疾報(bào)告》顯示，2024年有2.82億例瘧疾病例和61萬(wàn)死亡，比上一年增加了約900萬(wàn)病例，且其中約95%的死亡都發(fā)生在非洲。

消除瘧疾是蓋茨基金會(huì)的重要工作之一。蓋茨基金會(huì)在推動(dòng)繼續(xù)擴(kuò)大使用現(xiàn)有工具的同時(shí)，致力于持續(xù)開(kāi)發(fā)并加速引入新的工具和解決方案，確保有效應(yīng)對(duì)不斷進(jìn)化的瘧原蟲(chóng)和傳播瘧疾的蚊子，實(shí)現(xiàn)全球消除瘧疾的目標(biāo)。

媒介控制是瘧疾防控必不可少的重要方面，主要措施包括擴(kuò)大藥浸蚊帳和長(zhǎng)效藥浸蚊帳的使用，以及加強(qiáng)室內(nèi)滯留噴灑。雖然絕大部分的瘧疾傳播發(fā)生在室內(nèi)，但瘧疾的戶外傳播問(wèn)題令人日益擔(dān)憂，亟需更多投入來(lái)推動(dòng)科學(xué)和技術(shù)上的突破。

為此，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)與蓋茨基金會(huì)在2021年聯(lián)合發(fā)起“大挑戰(zhàn)：戶外瘧疾媒介控制”聯(lián)合資助項(xiàng)目，專注于開(kāi)發(fā)瘧疾傳播媒介控制的創(chuàng)新解決方案，并借此促進(jìn)國(guó)際合作，發(fā)現(xiàn)和培育創(chuàng)新的策略、技術(shù)、產(chǎn)品及工具，應(yīng)對(duì)戶外瘧疾傳播所特有的挑戰(zhàn)。截至2025年11月，6項(xiàng)入選研究方案均已順利結(jié)題，部分研究成果正在轉(zhuǎn)化成具體產(chǎn)品，具體介紹見(jiàn)下文。

研究領(lǐng)域：高效實(shí)時(shí)戶外瘧疾媒介蚊蟲(chóng)誘捕監(jiān)測(cè)技術(shù)和裝置的研發(fā)

負(fù)責(zé)人：南方醫(yī)科大學(xué)陳曉光

媒介控制是瘧疾防治的主要手段，如何監(jiān)測(cè)和控制戶外媒介蚊蟲(chóng)是當(dāng)前瘧疾防控的重點(diǎn)和難點(diǎn)，但目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏能夠?qū)敉獐懠参妹教禺惛咝дT捕并能實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的技術(shù)和裝置，從而對(duì)其種群分布、日常活動(dòng)、吸血習(xí)性、棲息習(xí)性、季節(jié)消長(zhǎng)等諸多規(guī)律都知之不詳或了之不確，極大地桎梏了對(duì)瘧疾的科學(xué)防控。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已成功研發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的白紋伊蚊特異誘捕和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)國(guó)內(nèi)外瘧疾蚊媒的生態(tài)習(xí)性和傳病規(guī)律進(jìn)行了初步調(diào)研，在此基礎(chǔ)上這一項(xiàng)目的研究方向?yàn)椋海?）篩選瘧疾媒介蚊蟲(chóng)高效誘引物質(zhì)如人體氣味誘餌、光觸媒、熱源、黑箱等；（2）研發(fā)瘧疾媒介蚊蟲(chóng)紅外檢測(cè)、自動(dòng)記錄、無(wú)線傳輸技術(shù)；（3）研制瘧疾媒介蚊蟲(chóng)實(shí)時(shí)高效誘捕裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)效果測(cè)試。預(yù)期目標(biāo)是通過(guò)實(shí)時(shí)高效特異誘捕戶外瘧疾媒介蚊蟲(chóng)，掌握其種群密度、日常活動(dòng)和季節(jié)消長(zhǎng)規(guī)律，為戶外瘧疾媒介控制提供科學(xué)指引和技術(shù)手段。

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)與討論，研究團(tuán)隊(duì)研制了能良好誘捕媒介按蚊的誘引劑——Mix6，相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。同時(shí)，該項(xiàng)目已初步研制成功戶外瘧疾媒介蚊蟲(chóng)誘捕監(jiān)測(cè)技術(shù)和裝置——黑箱，該裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和半現(xiàn)場(chǎng)的效果測(cè)試，能對(duì)常見(jiàn)的瘧疾媒介蚊蟲(chóng)高效誘捕，并能將捕獲的蚊蟲(chóng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到云端，實(shí)現(xiàn)對(duì)瘧疾媒介蚊蟲(chóng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。目前，研究團(tuán)隊(duì)已通過(guò)圖像識(shí)別，研制成功AI辨別蚊蟲(chóng)種類的新一代“黑箱”，正處于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試效果階段。下一步，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將嘗試擴(kuò)大測(cè)試的地域，降低生產(chǎn)成本，為推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

研究領(lǐng)域：利用按蚊腸道共生菌阻斷瘧疾傳播的共生控制策略

負(fù)責(zé)人：中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心王四寶

圖片說(shuō)明：按蚊共生菌Su_YN1分泌抗瘧蛋白脂肪酶AmLip殺滅瘧原蟲(chóng)示意圖

（中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心供圖）

瘧疾的傳播主要是雌蚊通過(guò)叮咬吸食被感染患者的血液，將血液中的瘧原蟲(chóng)帶入蚊子的腸道。瘧原蟲(chóng)在蚊子體內(nèi)大量增殖，并最終感染蚊子的唾液腺，使蚊子具備了通過(guò)再次叮咬傳播瘧原蟲(chóng)的能力。然而，絕大部分瘧原蟲(chóng)隨血液攝入蚊子腸道后會(huì)被殺滅，只有極少量能成功存活并繁殖。在此過(guò)程中，蚊子腸道菌成為限制瘧原蟲(chóng)感染和傳播的關(guān)鍵因子。

該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)及國(guó)內(nèi)外合作方近年來(lái)一直引領(lǐng)利用按蚊抗瘧腸道共生菌阻斷瘧疾傳播的技術(shù)探索。經(jīng)過(guò)大量的研究測(cè)試，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在騰沖地區(qū)的蚊子體內(nèi)分離出多株益生菌，它們能夠高效地阻斷蚊子體內(nèi)瘧原蟲(chóng)的感染和傳播，其中解脲沙雷氏菌（Serratia ureilytica）菌株Su_YN1通過(guò)釋放的胞外囊泡遞送抗瘧效應(yīng)蛋白——脂肪酶，經(jīng)瘧原蟲(chóng)磷脂酰膽堿清除途徑精準(zhǔn)靶向殺死瘧原蟲(chóng)。

項(xiàng)目旨在利用中方完善的生化技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合布基納法索衛(wèi)生科學(xué)研究所建造的全球領(lǐng)先的大型戶外蚊蟲(chóng)研究設(shè)施在野外環(huán)境中開(kāi)展研究，探索將蚊子共生菌引入野外瘧蚊種群的有效途徑，評(píng)估真實(shí)環(huán)境中在野外瘧蚊中的定植播散并阻斷瘧原蟲(chóng)傳播的效能，推動(dòng)其最終應(yīng)用于疫區(qū)野外蚊群阻斷瘧疾傳播。

該策略綠色安全、成本低廉、易于推廣，并且能夠與殺蟲(chóng)劑處理長(zhǎng)效蚊帳和室內(nèi)滯留噴灑等傳統(tǒng)策略兼容并快速應(yīng)用于瘧疾疫區(qū)。

研究領(lǐng)域：戶外誘殺蚊蟲(chóng)的真菌殺蟲(chóng)劑及其釋放裝置的研發(fā)和應(yīng)用研究

負(fù)責(zé)人：浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院方衛(wèi)國(guó)

圖片說(shuō)明：綠僵菌控蚊實(shí)驗(yàn)裝置（浙江大學(xué)供圖）

項(xiàng)目組前期構(gòu)建了殺蟲(chóng)真菌綠僵菌的一種新型轉(zhuǎn)基因菌株Mp-Tps，其特點(diǎn)是將松樹(shù)中合成長(zhǎng)葉烯的關(guān)鍵基因?qū)雽?duì)蚊蟲(chóng)高致病力的平沙綠僵菌中。這種工程菌株不僅能通過(guò)揮發(fā)昆蟲(chóng)引誘劑來(lái)主動(dòng)誘殺瘧疾媒介按蚊，還可在廉價(jià)的BRH（米糠、稻谷、谷殼）培養(yǎng)基上大量產(chǎn)孢。由此制備的真菌培養(yǎng)物可在室溫下穩(wěn)定儲(chǔ)存，為大規(guī)模、低成本的戶內(nèi)外推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

同時(shí)，為解決孢子戶外釋放難題，項(xiàng)目組還設(shè)計(jì)了一款低成本、免電源的孢子釋放裝置。該裝置的核心是誘殺模塊，其中裝載的Mp-Tps培養(yǎng)物可持續(xù)釋放長(zhǎng)葉烯，有效吸引野外按蚊主動(dòng)接觸。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，Mp-Tps及其釋放裝置在不同層級(jí)的環(huán)境中均展現(xiàn)出卓越的蚊蟲(chóng)防控效果，形成了一套從生產(chǎn)到應(yīng)用、從實(shí)驗(yàn)室到戶外的完整解決方案。

研究領(lǐng)域：基于中藥源的媒介生物傳染病防控技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

負(fù)責(zé)人：中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所姜標(biāo)

圖片說(shuō)明：中國(guó)企業(yè)研發(fā)的安裝長(zhǎng)效驅(qū)蚊劑的新型戶外媒介控制設(shè)備（浙江洛納德供圖）

化學(xué)殺蟲(chóng)劑的耐藥性問(wèn)題及其對(duì)應(yīng)的高效持久的戶外控制工具的缺乏，成為全球消除瘧疾進(jìn)程趨緩的主要因素。針對(duì)兩大困境，項(xiàng)目在前期基金會(huì)項(xiàng)目支持基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地將計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)及篩選手段與傳統(tǒng)中藥研究相結(jié)合，開(kāi)展中藥源蚊媒驅(qū)殺化合物開(kāi)發(fā)。

該體系通過(guò)中藥數(shù)據(jù)庫(kù)初篩、活性預(yù)測(cè)平臺(tái)篩選、分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)構(gòu)建出精準(zhǔn)的虛擬化合物庫(kù)。虛擬篩選完成后，實(shí)體化合物設(shè)計(jì)合成項(xiàng)目組會(huì)結(jié)合現(xiàn)有殺蚊劑特性及化學(xué)規(guī)律，對(duì)虛擬庫(kù)進(jìn)一步精煉，通過(guò)化學(xué)合成或天然提取等方式獲得實(shí)體化合物。最終，生物活性評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)將對(duì)這些實(shí)體化合物開(kāi)展殺蟲(chóng)活性、趨避效果、安全性及環(huán)保性的系統(tǒng)測(cè)試，確保研發(fā)成果符合實(shí)際應(yīng)用需求。

目前，項(xiàng)目組已完成近100種中草藥、約5萬(wàn)個(gè)活性化合物的虛擬篩選，從中鎖定超3000個(gè)潛在活性化合物；通過(guò)合成或提取獲得的200余個(gè)實(shí)體化合物中，60多個(gè)展現(xiàn)出中等生物活性，7個(gè)達(dá)到高等生物活性水平。

其中，一類具有全新結(jié)構(gòu)的含硫先導(dǎo)活性化合物，其在多種按蚊中展現(xiàn)出優(yōu)異的滅蚊效果且無(wú)交叉抗性。

下一步團(tuán)隊(duì)將運(yùn)用多種新型生物研究手段，深入解析這類化合物的作用機(jī)制，為進(jìn)一步提升其活性、安全性提供科學(xué)依據(jù)，加速新一代蚊媒殺蟲(chóng)劑的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

研究領(lǐng)域：戶外殺蚊真菌農(nóng)藥研制

負(fù)責(zé)人：重慶大學(xué)彭國(guó)雄

采用病原微生物控制瘧疾媒介蚊蟲(chóng)替代或減少化學(xué)殺蟲(chóng)劑成為重要的瘧疾防控策略，目前細(xì)菌殺蚊產(chǎn)品已商業(yè)化，但只能用于控制幼蚊，對(duì)蚊蟲(chóng)的其他蟲(chóng)態(tài)（成蟲(chóng)、卵、蛹）沒(méi)有控制作用。同時(shí)，細(xì)菌殺蚊產(chǎn)品在環(huán)境中的持續(xù)使用，存在蚊蟲(chóng)產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)，限制其應(yīng)用范圍。

該項(xiàng)目采用課題組成員前期建立的真菌制劑研發(fā)的成熟技術(shù)、方法，與美國(guó)馬里蘭大學(xué)合作從全球殺蚊菌株資源中選育高產(chǎn)、對(duì)幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)高毒力、穩(wěn)定的殺蚊真菌生產(chǎn)菌株，開(kāi)展菌株安全性測(cè)試，優(yōu)化固體發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵工藝，研究油基殺蚊真菌制劑組分和配比，開(kāi)發(fā)具有大規(guī)模生產(chǎn)潛力的殺蚊真菌油基制劑。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已篩選出3株對(duì)媒介蚊蟲(chóng)（成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)、蛹、卵）具有高效侵染活性的殺蟲(chóng)真菌菌株，并開(kāi)發(fā)出Ma421殺蚊可分散油懸浮劑，該制劑對(duì)成蚊（中華按蚊、白紋伊蚊、致倦庫(kù)蚊）的吸引率達(dá)45%~55%，半田間防效試驗(yàn)表明，其防治效果達(dá)90%以上。該制劑動(dòng)物毒性為低毒，對(duì)環(huán)境生物安全，且連續(xù)3年的戶外大面積（2000畝）應(yīng)用顯示，其防效達(dá)65%~85%

未來(lái)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將擴(kuò)大殺蚊制劑的防治范圍以驗(yàn)證效果，增加不同應(yīng)用場(chǎng)景的技術(shù)研究，提升制劑適用性，研發(fā)可同時(shí)高效防治室外成蚊與幼蟲(chóng)的新型殺蚊真菌農(nóng)藥劑型，進(jìn)一步提升室外蚊蟲(chóng)防治效果。同時(shí)，計(jì)劃在非洲開(kāi)展戶外防蚊試驗(yàn)，推進(jìn)國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥登記工作，推動(dòng)研究成果的落地應(yīng)用。

研究領(lǐng)域：研發(fā)昆蟲(chóng)不育技術(shù)用于控制城市瘧疾媒介斯氏按蚊

負(fù)責(zé)人：中山大學(xué)張東京

以藥浸蚊帳和室內(nèi)滯留噴灑的媒介按蚊控制仍是預(yù)防瘧疾的關(guān)鍵措施，但對(duì)防控戶外活動(dòng)的斯氏按蚊效果有限，且長(zhǎng)期濫用誤用已導(dǎo)致蚊子抗藥性，化學(xué)殺蟲(chóng)劑還會(huì)污染環(huán)境、威脅人體健康。

特異性強(qiáng)和環(huán)境友好型的昆蟲(chóng)不育技術(shù)(SIT)，通過(guò)釋放輻照絕育的雄蚊，讓其與野生雌蚊交配產(chǎn)生不育后代，從而減少蚊群數(shù)量，不僅對(duì)物種針對(duì)性強(qiáng)，還對(duì)環(huán)境友好，已成功消滅多種農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。

前期研究中，項(xiàng)目組在實(shí)驗(yàn)室建立了具有印度遺傳背景的斯氏按蚊，并評(píng)估了其生物學(xué)特征及繪制了雄蚊劑量-絕育強(qiáng)度曲線。項(xiàng)目還優(yōu)化了幼蟲(chóng)飼料配方，并基于雌雄蚊行為學(xué)優(yōu)化了雌雄分離的方法。目前團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得兩項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目下一階段將重點(diǎn)探索通過(guò)基因編輯等新技術(shù)提升雌雄分離效率，并結(jié)合‘種間交配干擾’，構(gòu)建綜合防控體系，為后續(xù)在非洲國(guó)家如蘇丹或亞洲其他國(guó)家開(kāi)展SIT控制該戶外瘧疾媒介的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

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