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第42章 另一条道路(1)

我们现在到达了一个分岔路口。但是这与罗伯特·弗罗斯特广为人知的诗中提及的路却不尽相同。我们长期以来跋涉的路表面看起来容易,仿佛我们在平坦的高速路上驰骋,但路的尽头却尽是灾难。另一条分岔路——少有人走的那条——给我们提供了最后也是唯一的希望,让地球最终得以保存。

毕竟,这要我们自己做出选择。如果在历经众多磨难之后,我们最终维护了知情权,又如果我们知道要冒着无谓而可怕的风险,那么我们便不应该接受现在人们的建议而导致有毒化学物充斥整个世界;应该四处看看,留心还有哪些路。

除了用化学方法控制昆虫以外,还有其他各种各样奇妙的方法。有一些已经在使用中并成效显著。其他的还在实验验证阶段。另外还有一些在想象力丰富的科学家脑海中酝酿着,等待机会加以测试。所有的都有一个共通点:他们利用生物特性来解决问题,基于对生命体的理解而进行控制,并了解这些生命体的生活状况。广阔的生物学中不同领域的专家们——昆虫学家、病理学家、遗传学家、生理学家、生物化学家和生态学家——都在做出贡献,全力运用自身知识和创意灵感打造生物控制的新学科。

约翰霍普金斯大学生物学家卡尔·P·斯旺森教授说:“任何一门科学都如河流。”它的开端隐约而不引人注目。它时而平缓,时而湍急;汛期与枯竭期并存;在许多研究者的共同努力下,各种思想如支流一般汇聚其中,流势渐强。陆续产生的新概念和结论又使得它朝纵深发展。

现代的生物控制学便是如此。在美国,它于一个世纪以前隐约萌芽,本意是引入给农民带来麻烦的昆虫之天敌,然而前期进展相当缓慢甚至毫无起色,但如今在已有的突出成绩推动之下,成效越发显著,速度亦越发加快。这门学科亦遭遇过枯竭期。在19世纪40年代左右,应用昆虫学的从业者目睹新杀虫剂的显著效果,放弃所有生物控制方法而重新踏上化学控制之路。但是,与实现“无昆虫世界”这一目标却渐行渐远。如今,人们终于发现,恣意地使用化学物对人类的威胁甚于对实现这一目标的威胁,生物控制科学的河流因而又开始流淌,并不断汲取新的思想之流。

在这些新方法中最引人注目的,就是利用一种昆虫自身的力量来控制它——利用昆虫的生命力作为动力来毁灭它。这些方法中,最了不起的就是由美国农业部昆虫研究所主任爱德华·尼普林博士和他的同事们发明的“雄性不育”术。

大约在25年前,尼普林教授提出的昆虫控制的独特方法曾一度让其同事震惊。他在理论中描述道,如果有可能将昆虫绝育并大量释放,绝育的雄性昆虫在某些特定情境下会与正常的雄性昆虫竞争求偶而获得成功,在一次又一次的释放之下,将会逐渐产生未受精卵从而导致该昆虫种族的消亡。

该建议受到官僚制度的阻挠以及科学家们的质疑,但是它依然在尼普林教授的脑海中生根发芽。在进入测试前,一个要解决的主要问题是——找到一个使昆虫绝育的实用方法。在1916年,一位名为G·A·朗纳的昆虫学者报告说,X光的照射会使烟草昆虫不育。从那时开始,人们便从理论上得知X光的照射会使昆虫绝育。赫尔曼马勒关于X射线能引发变异的创始性工作为19世纪20年代新思想的产生开辟了广阔的道路,而在该世纪中叶,许多专业工作者在报告中称,X射线和伽马射线的辐射造成十多种昆虫绝育。

但这些均属于实验室中的实验,离付诸实践还有一定的距离。大约在1950年,尼普林教授开始全身心投入工作中,致力于将昆虫绝育作为武器铲除南方牲畜主要的昆虫天敌螺旋锥蝇。这种雌蝇将卵产在温血动物的伤口上。孵化过程中的幼虫属寄生性质,靠寄主的肉生存。要是一头成年公牛染上此类病,严重的话,不出十天就会死亡,据估计,每年美国的牲畜因此遭到的损失达到4000万美元。野生动物的死亡数更难统计,但是必然为数众多。得克萨斯州的某些地区鹿的数量少就是螺旋锥蝇造成的。这是一种热带或亚热带的昆虫,居住在美洲中部南部以及墨西哥,而在美国,仅居住于西南一带。然而,大约在1933年,这种昆虫偶然被传到了佛罗里达州,那里的气候让它们得以度过冬季并且繁殖。它们甚至闯入了南阿拉巴马州和乔治亚州,很快,所有东南方州的牲畜业都面临每年将近2000万美元的损失。

多年来,得克萨斯州农业部的科学家积累了大量的关于螺旋锥蝇生活习性的资料。在1954年以前,尼普林博士在佛罗里达岛屿进行了一系列初步实地测试,使其准备好了对自己的理论进行全方位的测试。为此,尼普林博士与荷兰政府接洽后,动身前往加勒比海上的库拉索岛,那里与大陆之间被海面隔离至少50英里。

该项目于1954年8月开始启动,首先将在佛罗里达州农业部实验室里的螺旋锥蝇进行人工培养和不育处理,后运到库拉索岛,然后再每周通过飞机,以每平方英里400只蝇的密度释放出来。用于实验的山羊身上产的卵块几乎立刻减少,而卵块的受精率亦下降。释放后仅过了七周,螺旋锥蝇所产的卵均为未受精卵。不久,就再也看不到任何一个卵块了。从此,库拉索岛上的螺旋锥蝇被彻底消灭了。

库拉索岛上的试验取得了巨大成功,引起了佛罗里达州牲畜饲养者的兴趣,他们也想以同样的办法除去螺旋锥蝇的祸害。尽管相对而言,这个难度更大,因为其目标面积是加勒比小岛的300倍,但1957年美国农业部和佛罗里达州却愿意共同为消除螺旋锥蝇提供赞助。该项目涉及了在特殊搭建的“蝇工厂”内每周生产的大约5000万的螺旋锥蝇以及20架预设飞行模式的轻型飞机。这些飞机每天需飞行5到6小时,每架飞机上携带1000个纸箱,每个纸箱内装有200到400只受过辐射处理的螺旋锥蝇。

1957年到1958年那个寒冷的冬季,当佛罗里达州陷于冰天雪地之中时,正好为科学家提供了一个开启项目的绝佳机遇,因为此时螺旋锥蝇幼虫的数量正在下降,而且困在了一个比较小的活动范围内。历时17个月后,项目宣告结束,此时已在佛罗里达洲、乔治亚州及阿拉巴马州的某些区域释放了35亿个人工喂养已绝育的螺旋锥蝇。最后一个有记载的由螺旋锥蝇引起动物伤口感染发生于1959年2月。随后几周又抓到几只成年蝇虫,但之后就再没有发现螺旋锥蝇了。东南部所有的螺旋锥蝇都已经被消灭了——这成功地展现了科学创造力的价值,也证明彻底的基础研究、坚持不懈的努力和顽强的意志所产生的巨大力量。

如今,密西西比州建起了检疫壁垒,以绝对确保螺旋锥蝇无法再次从西南方窜入。基于涉及面积之广以及螺旋锥蝇从墨西哥方向再次入侵的可能性,对螺旋锥蝇进行根除是一项艰巨的任务。并且,此举风险较高,农业部的想法貌似是要将螺旋锥蝇的数目控制在最低水平,并打算近期对得克萨斯州以及西南方疫情病区启动这一项目。

消灭螺旋锥蝇的项目获得巨大成功引起了科学家们将这种科学原理运用于消灭其他昆虫的兴趣。当然,并非所有昆虫都适用这一方法,大部分取决于昆虫的生存历史、分布密度以及对辐射的反应。

英国人已经进行实验,希望能将这一方法运用在消灭罗得西亚的舌蝇上。这种蝇的肆虐范围大约占了三分之一个非洲,对人类健康造成威胁,同时影响了大概450万平方英里树木繁茂的草原上牲畜的生存。这些舌蝇的生活习性与螺旋锥蝇截然不同,尽管也可以用辐射使其绝育,但是在启用这种方法之前依然有许多技术难题亟待解决。

英国已经对多种昆虫进行了辐射敏感性测试。美国科学家通过夏威夷的实验室里以及在偏远的罗塔岛的实地测试,发现这种方法用于消除瓜实蝇和东方及地中海的果蝇有着不错的效果。他们同样对玉米螟和甘蔗螟进行了测试。并且,医学昆虫也有极大可能通过绝育来进行控制。一位智利科学家指出,尽管智利采用灭蚊剂对携带疟疾病毒的蚊子进行了处理,这种蚊子依然肆虐;也许释放绝育的雄性蚊子是灭蚊的最后一招。

通过辐射对昆虫绝育有着比较明显的困难,这导致人们寻找一种更为简单的方式来达成这一目的。如今,在化学绝育剂上掀起一股强烈的兴趣潮。

位于佛罗里达州的奥兰多农业实验室的科学家们在实验室研究甚至在一些实地试验中对家蝇进行绝育,将化学物质融入合适的食物当中。1961年佛罗里达群岛的某座岛屿上进行了一场测试,仅用了五周的时间就几乎将一种蝇类灭绝。当然这种蝇又从附近岛屿飞了过来。但是作为一个试验项目,这个测试是成功的。那么实验室对这种方法的前景难掩兴奋便不难理解。首先大家都知道,这种家蝇不受灭蝇剂的控制。无疑需要一种全新的控制方式。辐射绝育法的一个问题在于,这种方法不仅需要人工养殖,所需释放的绝育雄蝇的数量还需远超过外间的家蝇数量。这个在螺旋锥蝇身上可以实现,因为其数量并不太大。可是家蝇却不同,释放的数目几乎要是螺旋锥蝇的两倍,这是难以实现的,尽管数量的增加只需要很短时间。另外,一种化学绝育剂可以与诱饵物质相结合,引入家蝇的自然生存环境中;食用这种食物的昆虫会绝育,然后随着时间的推移,绝育家蝇将占据大多数,而昆虫会慢慢地将自己毁灭。

测试有绝育效果的化学物比测试化学毒药要难。评估这种化学物需要30天的时间——当然,尽管有些测试可以同时进行。然而在1958年4月至1961年12月,奥兰多实验室对几百种化学物的可能绝育效果进行筛查。让人高兴的是,农业部发现了这些化学物当中,有一些表现出了可行性。

现在农业部的其他实验室接着研究这一问题,在厩螯蝇、蚊子、棉子象鼻虫以及各式各样的果蝇上对化学物进行测试。当时这些都处于测试阶段,但是几年后开启了化学绝育项目后,这些实验都成效显著。理论上,这一项目有着许多诱人的特征。尼普林博士指出,高效的化学昆虫绝育剂“能轻而易举地超越一些最好的灭虫剂”。想象这样一个场景,上百万的昆虫每一代都在以五倍的速度增长。灭虫剂可以杀死90%的昆虫,但是第三代以后的昆虫却有125000只可以存活。而相反,用化学剂能够使90%的昆虫绝育,剩下能存活的昆虫仅有125只。

可是另一方面是涉及了一些极度强大有力的化学剂。幸运的是,至少在这个项目的早期,接触化学绝育剂的工作者们留心寻找安全的化学剂以及安全的使用方式。然而,到处都有建议称,可以将这种化学剂做成空中喷雾——比如,在舞毒蛾幼虫食用的植物上镀上一层此类化学剂。 要进行这种程序,必须要对可能的危险进行全面推进研究,否则都是不负责任的做法。如果我们没有时刻记住化学绝育剂的潜在危险,那么很容易就陷入更大的困境中,甚于现在杀虫剂带来的威胁。

目前接受测试的绝育剂主要是两种类型,这两种的生效方式都十分有趣。第一种与生命过程或者说与细胞的新陈代谢是密切相关的;也就是说,它们与细胞或组织所需的一种物质十分相似,导致生物体错把它们当成真的代谢物而尝试将它们纳入正常的构建过程。但是这种匹配是错误的,因此导致过程的停滞。这些化学物被称作抗代谢物。

第二组所包含的化学物作用于染色体,也许影响基因化学物并导致染色体分裂。这组的化学绝育剂是烷化剂, 一种极端活跃的化学物,可以摧毁大量细胞,损害染色体,并产生变异。这是位于伦敦的切斯特·比蒂研究所的皮特·亚历山大博士的看法,他认为,任何能有效使昆虫绝育的烷化剂同样是强而有力的诱变剂和致癌物质。亚历山大博士认为, 无论如何使用这种化学剂对昆虫进行控制,都会遭到严重的反对。因此,希望当前的实验并非得出如何使用这些特定化学剂的方式,而是发现其他一些有效针对目标昆虫的并且更安全的化学剂。

一些最有趣的近期工作是关于其他一些方式,这些方式研究从昆虫自身生活过程中制造对付它们的武器。昆虫产生许多毒液、引诱剂和驱虫剂。这些分泌物的化学本质是什么呢?我们能否将它们当作选择性杀虫剂来加以利用?康奈尔大学以及其他地方的科学家们正尝试寻找这些问题的答案,研究许多昆虫保护自己不受捕食者侵害的防御机制,找到昆虫分泌物的化学结构。其他的科学家正研究所谓的“保幼激素”,这种物质能强效防止幼虫蜕变,直到合适的生长阶段。

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