坦尚尼亞卡拉圖——弗蘭克·阿特雷斯醫生不情願與蚊子展開軍備競賽。“你不想拿出所有劇毒的毒藥，”他站在他和妻子在這個鄉村小鎮建造的醫療診所前說。但為了抵禦貪婪的昆蟲及其攜帶的瘧疾寄生蟲，他知道幾乎沒有其他選擇。
阿特雷斯是一位來自加利福尼亞州的醫生，他皺著眉頭看著散落在恩戈羅恩戈羅火山口側面的簡陋土屋。他們沒有紗窗的窗戶和門，向潮溼的森林和紅色、佈滿水坑的田野敞開，是蚊子的靶心。與撒哈拉以南非洲的許多社群一樣，卡拉圖也依賴於浸泡了擬除蟲菊酯類殺蟲劑的蚊帳來控制瘧疾。
但是，在非洲廣泛使用擬除蟲菊酯十年後，這種一線化學武器的抗藥性已經增強。現在，對擬除蟲菊酯免疫的蚊子正在整個非洲大陸迅速蔓延。
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“在某種程度上，為了真正控制蚊子，”阿特雷斯說，“他們將不得不做更多的事情。”
然而，“更多”是什麼，尚不確定。由於缺乏研究，40多年來，沒有新的化學物質被用於殺死感染瘧疾的蚊子。
現在，農藥公司和公共衛生機構正試圖開發低毒且廉價——但功能強大且持久——的新型殺蟲劑。其他研究人員正在研究新的方法，例如基因改造蚊子，使其無法攜帶寄生蟲。
新的工具很可能還需要數年才能廣泛應用。與此同時，衛生官員表示，擬除蟲菊酯失效可能會引發瘧疾死灰復燃，導致全球數十萬人死亡。
為了填補空白，一些人正在轉向“綠色”方法，例如植物油或其他驅蚊植物。另一些人則透過排幹蚊子滋生的溝渠，並在池塘中放養以幼蟲為食的魚類或殺死幼蟲的細菌，來實行蚊子節育。
然而，對於越來越多的與瘧疾作鬥爭的社群來說，有爭議的殺蟲劑滴滴涕，這種殺蟲劑在世界大部分地區已被停用，可能會成為更常用的武器選擇。
貧困、環境和種族疾病
在世界上最貧困的地區，對新型安全和可持續的瘧疾防治工具的需求正在全世界引起共鳴，這種疾病估計使 2.19 億人患病，並威脅著超過 30 億人。
世界衛生組織表示，在三分之二的瘧疾流行國家，對一種或多種批准的室內殺蟲劑具有免疫力的蚊子已經活躍。世界衛生組織全球瘧疾規劃的瘧疾媒介控制協調員亞伯拉罕·姆恩扎瓦說，這個數字可能“嚴重低估”了。
撒哈拉以南非洲和印度受災最嚴重，但耐藥蚊子已遠至玻利維亞、土耳其和中國出現。最近出現的對主要藥物青蒿素具有免疫力的瘧疾寄生蟲使問題更加複雜。
世界上大約一半的人口面臨感染瘧疾的風險。
地圖：美國疾病控制中心
瘧疾是一種與貧困、環境和種族有關的疾病，每年估計導致 66 萬人死亡，其中主要是兒童。
瘧疾曾經在世界範圍內流行，但在幾十年前，富裕國家已經將其撲滅，這主要是由於有效的昆蟲控制和住房改善。但截至去年，仍有 104 個國家受到寄生性瘧原蟲原生動物的毒害，這些原生動物生活在雌性按蚊體內，並在昆蟲叮咬吸血時侵入人體血液。據世界衛生組織稱，世界上一半的人口仍然面臨感染瘧疾的風險。
更糟糕的是，氣溫升高，加上森林砍伐、農作物灌溉和其他人為造成的環境變化，正在將蚊子推向全球新的地域。在撒哈拉以南非洲，瘧疾現在正蔓延到比以往任何時候都更高的海拔地區。
卡拉圖就是這樣一個地方。當阿特雷斯和他的妻子七年前搬到那裡時，他們被告知“沒有蚊子，你們高於瘧疾線”，他說。但是“顯然隨著全球變暖，實際上有很多蚊子。”
對於首次遇到這種疾病的社群來說，結果可能是毀滅性的。
“瘧疾蚊子在非洲高地出現是真實的，”姆恩扎瓦說。“這些地區現在容易發生瘧疾流行，這對當地居民造成嚴重後果，因為他們缺乏免疫力。”
擬除蟲菊酯正在失效
擬除蟲菊酯於 1970 年代開發，是近半個世紀以來為公共衛生用途生產的最後一類新型殺蟲劑。
這些合成化合物以菊花中發現的天然物質為基礎，被環境保護署認為是“安全”的。動物研究 然而發現，擬除蟲菊酯會改變發育中的大腦，而且幾乎沒有研究它們對人類健康的潛在影響。
加拿大一群環境健康科學家最近建議：“鑑於長期接觸擬除蟲菊酯對健康影響（尤其是在現實情景下）的不確定性，我們在推廣擬除蟲菊酯產品作為安全害蟲防治方法時應謹慎。”
儘管如此，擬除蟲菊酯仍是所有主要瘧疾控制計劃的支柱。美國和國際援助組織在為期十年的大規模運動中提供的擬除蟲菊酯治療，近年來在對抗這種疾病方面取得了重大進展。據世界衛生組織稱，這種殺蟲劑在 2000 年至 2010 年間拯救了 100 多萬人的生命。
但是，對擬除蟲菊酯的依賴（它是蚊帳中唯一允許使用的殺蟲劑，也是大多數室內噴霧劑的主要成分）使得具有賦予免疫力的基因的昆蟲得以繁榮。這種免疫力現在有可能使這些成果倒退。
對抗瘧武器的抗藥性激增類似於當今對“超級細菌”的肆虐，這些“超級細菌”對生素具有免疫力。兩者都是由化學物質的不可持續使用引起的。
“在世界各地攻擊瘧疾並使用大量藥物會產生耐藥性寄生蟲。在世界各地攻擊蚊子並使用大量殺蟲劑會產生耐藥性蚊子，”全球抗擊艾滋病、結核病和瘧疾基金前執行主任、現任加州大學舊金山分校全球衛生組主任理查德·菲切姆爵士說。
“我們一直都知道這一點——這裡沒有什麼根本性的意外——我們一直都知道這會發生，”他說。“我們不知道的是它會發生得如此之快。”
潛在的影響是巨大的。 據世界衛生組織稱，如果抗藥性使蚊帳和噴霧劑中的擬除蟲菊酯失效，每年可能會導致 12 萬人死於瘧疾，並新增多達 2600 萬例病例。
加州大學戴維斯分校昆蟲學教授、加州大學瘧疾研究和控制小組的成員布魯斯·哈莫克說：“這是一個嚴重的問題。”
瘧疾每年估計導致 66 萬人死亡，其中主要是兒童。
圖片： 美國大使館
他說：“可悲的是，它在 1950 年代開始積累，那時甚至還沒有擬除蟲菊酯。”
罪魁禍首是滴滴涕，這是第一次全球瘧疾戰爭中的重磅武器。始於 1955 年的大規模廣泛噴灑取得了顯著的初步成功，近 40 個國家（主要是歐洲和美洲）消滅了這種疾病。
但是，這種殺蟲劑的普遍存在——它也被廣泛應用於農作物——釋放了耐藥性蚊子，到 1970 年代，剩餘瘧疾國家的死亡人數反彈至與以前相同甚至更高的水平。三十年後，隨著旨在用擬除蟲菊酯根除瘧疾的運動不斷加強，耐藥性的扳機早已被扣動。
哈莫克解釋說：“許多對滴滴涕的抗藥性機制會交叉轉移到擬除蟲菊酯。” 透過交叉抗藥性，如果兩種殺蟲劑具有相同的作用方式，則對一種殺蟲劑獲得的免疫力可以轉移到完全不同的化學物質。滴滴涕和擬除蟲菊酯都以昆蟲神經系統為目標。
他說：“因此，當我們開始廣泛使用擬除蟲菊酯時，我們立即開始看到抗藥性，因為我們已經透過滴滴涕選擇了它。”
滴滴涕的使用可能會增加
具有諷刺意味的是，隨著擬除蟲菊酯的衰落，滴滴涕現在成為主要的化學替代品。本月早些時候，非洲聯盟國家元首和政府通過了一項決議，贊同在其 54 個成員國中使用滴滴涕來控制瘧疾。
作為最初的“永續性有機汙染物十二種髒彈”之一，該化合物根據聯合國條約被停用，但用於控制昆蟲傳播疾病的有限用途除外。該例外旨在是暫時的：四年前，聯合國環境規劃署 (UNEP) 宣佈其目標 是到 2014 年將滴滴涕的使用量減少 30%，並在 2020 年代初完全淘汰。現在，擬除蟲菊酯抗藥性的上升可能會破壞該計劃。
高濃度的滴滴涕會在噴灑過房屋的人們體內積聚，例如莫三比克村莊的這所房屋。
圖片： Flickr/蓋茨基金會
滴滴涕及其代謝物幾乎是堅不可摧的；它們在北極積聚，並在食物鏈頂端濃縮。在世界各地婦女的母乳中仍然可以發現痕跡。這種化學物質會使蛋殼變薄，導致 1960 年代和 70 年代鷹和其他鳥類幾乎滅絕。在人類中，越來越多的證據 表明它與流產、大腦發育異常、高血壓、糖尿病和癌症有關。
在非洲，南非、莫三比克、厄利垂亞、史瓦濟蘭、模里西斯、尚比亞和甘比亞這七個國家報告說，過去幾年一直在使用滴滴涕，而且隨著非洲領導人最近做出決定，使用滴滴涕的國家數量可能會增加。
統計資料是零星的，但根據環境規劃署的資料，平均每年生產 3,716 噸這種化學物質。印度是最大的使用者，其次是南非。
儘管在某些地區蚊子具有抗藥性，但滴滴涕仍然是一種有效的武器。“事實證明，它與其說是一種殺蟲劑，不如說是一種更好的驅避劑，”哈莫克說。“滴滴涕在今天的瘧疾控制中可能非常有用。如果我們能將蚊子擋在屋外，我們就可以在很大程度上打破瘧疾迴圈。我們不必殺死每一隻蚊子……但我們可以打破人畜共患病[疾病從動物傳播到人]，並將瘧疾控制在 90%。”
“這無疑會讓我被塞拉俱樂部開除[但]如果我們使用滴滴涕來塗抹[非洲]的牆壁或塗抹蚊帳，我們就可以……大大減輕人類的痛苦，”哈莫克說。
然而，非洲人民可能會接觸到極高劑量，因為滴滴涕被噴灑在房屋內部的牆壁上。南非村民母乳和血液中的滴滴涕濃度超過了數十年前在美國和歐洲發現的濃度。在這些村莊進行的少數健康研究 已經產生了一些令人不安的結果：滴滴涕與高度暴露的南非男性精子數量和精液質量下降以及男嬰泌尿生殖系統缺陷有關。
由於擔心這些高暴露量，一個由 15 名美國和南非健康科學家組成的小組在 2009 年釋出了一份宣告，稱滴滴涕應僅作為最後手段使用。他們還敦促監測噴灑滴滴涕的家庭中的人員。
瘧疾透過雌性按蚊的唾液傳播。
圖片： 英國公共衛生署
同年，環境規劃署執行主任阿希姆·施泰納稱滴滴涕是“前一個時代的簡單選擇”，並承諾“創新解決方案”和“可持續選擇”。
但在去年春天，環境規劃署的滴滴涕專家組批准了繼續使用這種殺蟲劑來控制疾病，理由是“缺乏具有新作用模式和持久功效以替代滴滴涕的新活性成分”。
唯一獲得批准用於室內蚊蟲控制的其他化學物質——氨基甲酸酯和有機磷酸酯——被認為太昂貴且磨損太快，無法在最需要的地方使用。
據奈及利亞報紙《Premium Times》報道，南非代表在最近的非洲領導人會議上宣稱：“如果我們停止使用滴滴涕，我們就是在判處我們的人民死刑。” “其他每個大陸都使用滴滴涕來根除瘧疾，那麼為什麼我們在非洲的情況與眾不同呢？”
世界衛生組織的姆恩扎瓦說：“在沒有為滴滴涕的替代品做出規定之前就談論逐步淘汰滴滴涕是錯誤的做法。在具有成本效益和可持續的配方可用之前，滴滴涕將繼續是廣泛用於瘧疾控制以及特別是用於控制殺蟲劑抗藥性的殺蟲劑之一。”
尋找安全、廉價的殺蟲劑
農藥行業現在正在尋找替代品，這些替代品每次施用僅需幾美元，但對昆蟲具有致命性，降解緩慢，並且對人類（尤其是兒童）安全。
創新媒介控制聯盟的准入和宣傳負責人傑德·斯通說：“這是一個非常緊迫的問題，該聯盟是公共衛生機構和農用化學品公司之間的非營利性合作組織，致力於開發新型殺蟲劑。”
幾十年來，很少有針對保護公共健康而設計的殺蟲劑的研究。“整個領域都停滯了，”菲切姆說。相反，努力完全集中在農業上。
這些婦女正在搬運用擬除蟲菊酯處理過的蚊帳。蚊子正變得對這種殺蟲劑產生抗藥性，引發了人們對瘧疾死灰復燃的擔憂。
圖片： Flickr/蓋茨基金會
住友化學公司全球媒介控制業務發展經理約翰·盧卡斯說：“從 70 年代開始，農業領域出現了八類新的化學物質，而公共衛生領域卻沒有。”住友化學公司是目前與聯盟合作的公司之一。“老實說，農業市場的規模巨大，而公共衛生市場的規模相對較小，”盧卡斯說。
更重要的是，這兩個市場有很大不同的需求。對於農作物，殺蟲劑必須是短效的，以避免汙染食物，而對於蚊帳等公共衛生用途，它們需要儘可能持久。“這就是為什麼在[後者]領域沒有真正的分子供應，”盧卡斯說。
瘧疾蚊子在死水中繁殖，例如尼日河沿岸的這些岩石水池。
圖片： M. Fodde 和 M. Coluzzi，美國國立衛生研究院
該行業聯盟旨在生產至少三種新型殺蟲劑，以及將農業殺蟲劑重新用於室內用途。
斯通對目前正在進行的“健康而強大的新型活性成分和配方管道”持樂觀態度。
盧卡斯說，挑戰在於“很多時候，你會發現那些對昆蟲非常有效的物質也恰好會殺死哺乳動物。化學家的技能在於找到一種對哺乳動物毒性低且殺蟲活性高的化合物。”
現在，透過一種名為“一隻小鼠測試”的快速篩選方法，他們可以立即排除任何顯示毒性跡象的物質。昆蟲學方面的進展還揭示了更多的昆蟲靶點，為具有完全不同作用模式的新型活性成分打開了大門。
盧卡斯說：“與其僅僅關注直接殺滅效果，不如關注微妙的效果、行為效果、長期效果。” “在過去，你噴灑昆蟲，如果它一天之內沒有死亡，你就會說該產品沒用。”
但是，新產品的出現受到獲得世界衛生組織建議所需的安全性和有效性試驗的費用和負擔的阻礙，而主要援助組織需要這些建議。
盧卡斯說：“這些試驗需要時間，需要大量資金。”
重新配製現有殺蟲劑以獲得批准至少需要幾年時間，耗資約 100 萬美元。與全新化學物質的流程相比，這條途徑已經簡化了，全新化學物質的流程“肯定需要 1 億美元才能將新產品推向市場”，他說。
因此，盧卡斯說，新的殺蟲劑可能要到 2022 年左右才能用於瘧疾控制計劃。
姆恩扎瓦說，世界衛生組織意識到了瓶頸，並設立了一個諮詢小組來審查新的媒介控制範例。
他說：“這也將有助於縮短審查新產品的流程。”
然而，一些公共衛生科學家表示，新的殺蟲劑在獲得批准之前應進行徹底研究。加州大學伯克利分校流行病學家、農藥專家布倫達·埃斯克納齊以擬除蟲菊酯為例說，“實際上對人類健康影響一無所知……我對幾乎沒有人進行人體研究感到震驚。”
殺死蚊子的“綠色”方法
對於許多瘧疾學家來說，最新一輪的抗藥性證明，長期以來對合成化學物質對抗瘧疾的依賴無法繼續下去。
“各機構不喜歡聽到這個……蚊帳仍然有效，但我認為大勢已去，”加州大學戴維斯分校醫學昆蟲學家、瘧疾傳播蚊子遺傳學專家格雷戈裡·蘭扎羅說。“沒有人會嘲笑使用蚊帳的想法。它們拯救了許多人的生命。它們非常有效。但問題是，它們是不可持續的。它們將不得不被其他東西取代。”
蘭扎羅和其他人說，新的殺蟲劑不是答案，因為蚊子會再次適應。
蘭扎羅說：“這是一個生命系統，如果你戳它，它就會做出反應。” “我們需要全新的策略。”
研究人員正在研究的一種方法是基因工程改造蚊子，使其對瘧疾寄生蟲具有免疫力。另一種方法是用細菌感染蚊子，以對抗入侵的原生動物。雖然這些方法很有前景，但仍處於實驗階段。
“綠色”環境管理策略 在某些地區被證明非常成功。
排乾溝渠和清除雜草以消除蚊子滋生場所——隨著滴滴涕的出現而被 Largely 放棄的傳統做法——在近年來幫助墨西哥和中美洲將瘧疾病例減少了一半以上。墨西哥的一些州透過每週撇去水面一次來控制在藻類覆蓋的池塘中繁殖的蚊子。包括美國和歐洲的許多地方在內的其他地方，則使用生物製劑處理滋生地，以殺死昆蟲幼蟲。
圖片來源：美國國立衛生研究院
環境規劃署和其他國際衛生機構正在開展多個專案，以測試非化學方法，例如驅蚊樹和食幼蟲魚。
環境規劃署化學品處高階科學事務官員海德洛爾·菲德勒說，這些專案很有希望，“但地面上的實施進展緩慢……一種措施並不適用於所有情況。”
回到卡拉圖，阿特雷斯正試圖推遲拿出像滴滴涕這樣的劇毒物質。阿特雷斯是一位心臟麻醉師，在攀登乞力馬扎羅山的一次瀕死體驗後，用他在加利福尼亞州莫德斯托的利潤豐厚的執業換取了叢林醫學，他正在教村民可持續的做法，例如消除房屋周圍的死水。
與此同時，在附近的山坡上，卡拉圖自然主義者帕斯卡利·關杜正在以灌木狀植物的形式尋找替代品，這種植物長著一簇簇黃色花朵。關杜說，當地伊拉庫部落稱之為 qarerei 的灌木決明（番瀉葉）didymobotrya 的煙霧中含有一種天然驅避劑。
“我們在部落裡把[樹葉]放在火上，”他說，並描述瞭如何在火盆中燃燒植物來燻蒸房屋。
關杜說：“當你使用決明時，你不需要蚊帳。”
圖表： 遏制瘧疾，世界衛生組織
本文最初發表於 環境健康新聞，環境健康新聞是由非營利性媒體公司環境健康科學出版的新聞來源。