以蚊子、苍蝇、蟑螂为研究对象,为防止传染病入境,8年多共获得600多种7万余头病媒标本。5月20日,由中山市科学技术局提名、中山海关技术中心完成的“病媒生物及其携带细菌性病原体的分子鉴定关键技术研发”项目荣获广东省科技进步二等奖。
为防止传染病入境把蚊、蝇、蟑螂作为研究对象
何为“病媒生物”?中山海关技术中心工程师陈健是项目参与者之一,他介绍,能直接或间接传播疾病(一般指人类疾病),危害、威胁人类健康的生物,就是“病媒生物”。具体而言有蚊、蝇、蜚蠊(蟑螂)、鼠……只要有人类活动的地方,就有病媒生物的存在。“病媒生物的数量很惊人,据估计,全世界仅老鼠的数量就有150亿只以上”,陈健表示,这些能携带病原体的病媒生物,一旦入境,可能传播疾病,势必会给当地健康安全带来巨大的威胁。
为什么要鉴定病媒生物?陈健介绍,现在各国间的贸易,主要依靠海运、空运、铁路运输等。以海运为例,一艘货船在出发时,货柜里可能就携带了当地的病媒生物,经过海上长时间航行,这些病媒生物不停繁衍,病原体不断滋生,可能污染了货柜里的物品。
“对蟑螂携带病原体的调查研究证实,蟑螂能携带60多种细菌、霉菌、病毒、寄生虫卵、原虫”,陈健表示,世界卫生组织的统计数据显示,世界上70%的传染病为虫媒传染病。根据《中华人民共和国国境卫生检疫法》,入境、出境的人员,交通工具,运输设备以及可能传播检疫传染病的行李、货物、邮包等物品,都应当接受检疫,经国境卫生检疫机关许可,方准入境或者出境。
2019年,中山港海关在对一艘自香港进境船舶实施卫生检疫时,使用药激法对厨房局部用药,现场发现近100只蟑螂。随后工作人员对船舶检疫处理单位封舱施药实施24小时熏蒸作业,共计灭杀蟑螂500余只。这是中山港海关成立以来首次对整船进行熏蒸处理。
建立DNA条形码数据库对每个物种精准区分
在对病媒生物进行消杀的同时,还需要对入境的病媒生物物种,其携带的病原体进行分析,这对保护我国公共安全意义重大。按照传统的鉴别方式鉴定病媒生物种类主要依靠形态学。
陈健介绍,比如抓获一只蟑螂,它到底属于什么物种?研究人员会直接观察它长什么样,然后跟工具书对比,像查字典一样,对照它的个体大小和颜色、腿的结构,以及其他部位的特征,通过这种方式来辨认。
“传统方法局限性很大”,陈健表示,一般来说适合进行形态学分析的病媒生物必须满足两个条件:成年、雄性。因为雌性特征往往不够明显,而幼虫也难以辨认,需要把它培育到成虫,鉴定周期太长。此后,DNA条形码技术开始运用到病媒生物鉴定中,每个DNA条形码有独特的身份信息,对应一个物种,这样就能进行精准区分。
但是对于研究人员来说,病媒生物的DNA条形码数据库要足够丰富,才能广泛对照应用,体现出使用价值。以蟑螂为例,我国南方和北方的蟑螂差异都很大,更不用说全球范围的种类,它们属于不同物种,它们携带的病原体也不尽相同。
从2012年起,中山海关技术中心开始系统采集除港澳台外的全国各省份的病媒生物及输入性种类。
8年努力已经获得7万余头病媒标本
长达几年的跟踪,不仅需要耗费大量时间,其中的艰辛更考验团队毅力。普通人一看就觉得恶心的“虫子”,项目组成员每天都要“亲密接触”,为了获得丰富的物种,除了去口岸采集外,项目组要到全国各地不同的环境中去高原、森林、沼泽,养猪场、菜地、垃圾场、农村厕所……
野外工作早出晚归是常事。陈健介绍,比如抓苍蝇适宜在清晨,这时候它们的活跃度不高;抓蚊虫适合在傍晚,这时候它们会密集出现;捕捉蟑螂又需要在夜晚,这时候才是他们活跃的时间。等一天的采集工作完成后,项目组成员回到住地还要及时将当天的标本进行制作,常常忙完已经是凌晨两三点。
在户外一守一整天,生火做饭,滑倒受伤,都是团队成员难忘的经历。出行一趟往往就是一两个月,有一次项目组出差回来后直奔单位,头发变长,脸色黝黑,连单位的打扫卫生的阿姨都没认出来。
经过努力,到目前中山海关技术中心已经获得600多种7万余头病媒标本,其中蟑螂110多种,苍蝇360多种。
改进检测方法能运用于食品鉴定
除了丰富数据库,项目组在研究过程中不断改进升级相关分子检测方法。对建立具有世界先进水平的病媒生物DNA 条形码等分子检测技术和检测平台,破解我国进境病媒生物检测的关键共性难题,实现检测技术跨越式的发展,有效防控病媒生物的入侵,保障我国公共卫生安全和生态安全奠定了坚实的基础。
值得一提的是,项目中升级的检测方法还有不少现实意义,比如成功扩展运用于大多数多种混合动物源性食品和深加工食品中的种类鉴定。
举个列子,市场上售卖的牛肉丸,其中到底有没有牛肉,牛肉含量大概多少?中草药材同物异名现象很严重,到底这个药是不是就是有药效的种类?这些问题都能进行快速检测。此外,最新检测方法还能为打击走私、生物多样性研究等提供技术支持。
出品:南都珠中江科创工作室
采写:南都记者吕婧
图片:受访者提供
编辑:吕靖