IAEA启动核技术项目应对螺旋蝇疫情
摘要
国际原子能机构宣布启动协调研究项目,利用昆虫不育技术应对新世界螺旋蝇在美国、墨西哥和中美洲的重新爆发。该寄生蝇对牲畜和野生动物危害极大,自2023年以来已造成超18.5万例动物感染。昆虫不育技术通过投放经辐照绝育的雄蝇抑制其繁殖,历史上曾成功根除该害虫。USDA正在德克萨斯州建设新的生产设施,计划每周生产1亿至3亿只绝育蝇以控制疫情。

上周,国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)宣布启动一项协调研究项目,聚焦于一种核技术,以应对新世界螺旋蝇(New World Screwworm, NWS)在中美洲、墨西哥和美国重新出现的问题。
新世界螺旋蝇(学名Cochliomyia hominivorax)是一种寄生蝇,会在哺乳动物的伤口中产卵,卵孵化后幼虫开始以活体组织为食,造成严重病变。NWS于1966年在美国西南部被根除,1991年在墨西哥被根除,2006年在向南直至巴拿马的地区被根除。
昆虫不育技术(Sterile Insect Technique, SIT)对根除工作至关重要。SIT通过向环境中投放大量绝育蝇来抑制螺旋蝇种群。在巴拿马南部的达连峡谷(Darién Gap)建立了一道昆虫不育屏障,近二十年来有效地将螺旋蝇阻隔在已根除区域之外。
自2023年以来,中美洲和墨西哥持续暴发疫情并向北蔓延。据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)数据,截至2026年6月8日,墨西哥和中美洲已累计报告超过18.5万例动物NWS病例和超过2100例人类病例。
国际原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西(Rafael Mariano Grossi)表示:"新世界螺旋蝇的卷土重来已对该地区造成严重损害,威胁动物、生计和经济。"
6月3日,美国农业部(USDA)确认了德克萨斯州(Texas)一例动物感染螺旋蝇的报告,这是40多年来美国首例NWS动物病例——随后又出现了更多病例。
早期发现NWS并快速响应至关重要。夏季,螺旋蝇试图向北扩散,每代可迁移50至100英里。此外,螺旋蝇还可通过受感染宿主的运输传播。为防止这种情况,USDA已暂停从墨西哥进口活牛、野牛和马科动物,并在已确认感染区域周围20公里内建立隔离、移动管制和监测措施。
关于NWS的更多信息:NWS可感染小如蜱叮咬的伤口,常见感染部位包括去角或阉割伤口、剪毛切口以及打耳号或挂耳标等标识部位。螺旋蝇产卵后,仅需10至12小时卵便会孵化为幼虫。
德州农工大学(Texas A&M University)教授索尼娅·斯威格(Sonja Swiger)负责教授"新世界螺旋蝇防范与应对教育"课程,她表示:"幼虫的早期龄期非常微小,大多数人往往无法识别,因为体型实在太小,而且我们并不熟悉如何搜寻它们。很多时候,那些幼小幼虫还会藏在皮肤下、伤口内部,以肉体为食,但同样因体型太小而不被察觉。"
在五到七天内,幼虫不断取食并迅速生长。如不治疗,感染可在7至14天内导致细菌感染甚至死亡,使其成为牲畜和野生动物的毁灭性害虫,甚至偶有感染人类。斯威格表示,新生动物尤其容易受到感染。新生幼崽的脐带部位是常见感染点,一旦感染,新生幼崽的死亡率接近百分之百。
据国际原子能机构称,气候模式变化、全球化和非法跨境动物流动都导致了近期螺旋蝇的扩散。如今,USDA再次依靠SIT来根除这一害虫。
SIT的工作原理:SIT有一个看似反直觉的起点:培育更多螺旋蝇。这些大规模人工饲养的昆虫经过绝育后被释放到野外,它们会交配但只产未受精的卵。
SIT对NWS极为有效,部分原因在于其繁殖习性:雌性螺旋蝇一生只交配一次,因此与不育雄蝇交配的雌蝇将永远不会产生任何后代。
据国际原子能机构称,SIT是"有史以来开发的最环保的害虫控制方法之一"。
它不依赖化学农药,且仅针对被控制的特定物种。经SIT绝育的昆虫对捕食者来说是安全的食物。
为促进在感染区域根除NWS,已建立了不育蝇生产工厂。这些设施对NWS蛹进行辐照,破坏蝇生殖细胞中的DNA,使其丧失生育能力。
SIT辐照装置分为两类:来自放射性同位素的伽马射线和由粒子加速器通过电产生的射束。
将密集填装的蛹罐暴露于钴-60(Co-60)发射的高能光子,历来是主要的辐照方法。这种方法能可靠地提供均匀的辐射剂量,但由于半衰期为5.3年,需要定期补充。
铯-137(Cs-137)在SIT功能上与Co-60等效,且具有30年半衰期的优势,但其可溶性粉末形态使其具有更高的安保风险,因此已基本被淘汰。
X射线或电子束也可用于昆虫绝育。这些方法避免了使用放射源带来的安保风险、监管障碍和需要定期补充的问题。
然而,X射线方法产生的低能混合光子对密集蛹罐的穿透均匀性较差。电子束方法仅提供浅层穿透,需要将蛹铺成薄而均匀的层进行辐照。
加速器驱动的SIT方法是当前活跃的研究领域。2025年,美国国家核安保管理局(National Nuclear Security Administration)宣布与德州农工大学合作,利用电子束技术推进SIT。
绝育昆虫在感染区域投放,主要通过飞机播撒的投放舱释放,以抑制种群。SIT不会影响昆虫的飞行能力、寿命、搜寻行为或交配能力。USDA的目标是在已确认活跃病例的地区定向投放绝育蝇。
SIT因其用于防治螺旋蝇而最为知名,但也已应用于其他类型的昆虫,包括佛罗里达州(Florida)和古巴的蚊子。
当前的SIT工作:国际原子能机构表示,可能需要每周多达6亿只绝育蝇才能控制当前疫情。据巴拿马-美国牛螺旋蝇根除与预防委员会(COPEG)称,其位于巴拿马的SIT设施正满负荷运行,每周生产约1亿只绝育蝇。
墨西哥和中美洲各地也在努力提高产能,4月USDA宣布已在德克萨斯州破土动工建设一座生产设施。据公告,该设施的目标是到2027年11月开始每周生产1亿只绝育蝇,最终扩大到每周3亿只。该设施将使用Co-60辐照装置。
USDA负责市场与监管计划的副部长达德利·霍斯金斯(Dudley Hoskins)表示:"自从中美洲和墨西哥病例开始增加以来,USDA在根除NWS所需的工具方面投入了大量资源。美国以前曾战胜过这种害虫,我们将再胜一次。"
国际原子能机构协调研究项目:据国际原子能机构称,正在启动一项新的协调研究项目,将汇集来自20多个受影响国家的专家,以加强监测和控制方法,改进大规模饲养和绝育,研究交配兼容性和竞争力,并支持绝育蝇的投放。该五年期项目计划预算为100万美元。
国际原子能机构害虫控制科科长鲁伊·卡多佐·佩雷拉(Rui Cardoso Pereira)表示:"为满足对更多绝育蝇的需求,该项目将汇集专业知识,以提高大规模饲养、开发和管理螺旋蝇品系的成本效益,改进处理和投放方法,并研究交配行为和竞争力。"
更多资源:USDA有一个追踪墨西哥和美国NWS确诊病例的仪表板,每日更新。
德克萨斯州应急管理部(Texas Division of Emergency Management)设有一个网页,介绍如何发现NWS、样本采集程序,并提供免费的NWS防范与应对教育在线课程。
