Sally
远远就能听到的嘈杂声,这是西兰蒂亚给笔者的第一印象。
驱车离开新西兰首都惠灵顿还不到15分钟,各种鸟叫声开始不绝于耳:此起彼伏的咕咕声、高亢的嗡嗡声。还有那些难以用言语描述的奇怪鸣叫声。
在新西兰的许多地方,包括本该体现出野生自然环境的国家公园,鸟儿的踪迹已经渐渐消失,那天籁般的鸣叫鲜有耳闻。而在这里,作为一个独特的具有225公顷的世外桃源,西兰蒂亚保护着新西兰全国大量珍稀濒危物种。在西兰蒂亚,这些生物得以繁衍歌唱。在那里,笔者猛然意识到,在未被外来哺乳动物入侵之前,这个国家曾被多么美妙的声音围绕。
13世纪之前,蝙蝠是新西兰唯一的哺乳动物。在没有竞争的世界里,当地鸟类安逸地繁衍进化。很多鸟类,比如鹬鸵和鸮鹦鹉,甚至失去了飞翔能力。性情温顺又不会飞,使得这些鸟类成为日后人类带来的大量哺乳动物的盘中餐。这些外来肉食动物,每年吞噬2600万只幼鸟和鸟蛋,该国四分之一的珍稀鸟类因而濒临灭绝。
如今很多鸟类仅栖息在天敌较少的离岸小岛或者像西兰蒂亚这样的保护区内。尽管如此,它们依然向我们展示着新西兰原本的面貌。
近年来,新西兰的许多自然保护主义者和居民都加入到了“消灭食肉动物2050计划”(Predator-Free2050)中。这个雄心勃勃的计划打算通过灭绝所有入侵肉食动物来保护本土鸟类。而最近发布的“消灭食肉动物2050计划”的研究战略。则等同于宣告了所有老鼠、负鼠和鼬(一种大型鼬鼠)的末日。至今,没有哪个国家,企图在如此广阔的疆域实现上述目标。澳大利亚的麦格里岛是至今灭绝全部老鼠的最大岛屿。但该岛面积仅50平方英里,而新西兰面积是该岛的2000倍。但新西兰铁了心,要在未来三十年内完成这一生态目标。
“消灭食肉动物2050”計划野心虽大,但其背后确实有可助其实现的新技术——CRISPR。这项革命性的技术,可以让科学家更加精确且容易地编辑基因。不少自然保护主义者从中看到了希望,即通过在野生种群中传播某种基因来消灭全岛的老鼠。然而,假如被消灭的对象不是老鼠,而是人类呢?不少科学家,包括至少一名的基因编辑专家认为。这可能会变成一场从带着良好意图的岛国扩散至全球的潜在生态灾难。
新西兰人的目标是消灭老鼠
2007年,莱斯·凯利退休回到阔别25多年的家乡新西兰,却猛然发现小时候熟悉的鸟儿们失去了踪影。当他意识到这背后的罪魁祸首恰是那些入侵的生物后。他设想了一个大胆的计划来消灭这些有害生物,并发起一个“Predator-Free New Zealand”(新西兰无肉食动物)的游说组织来宣传他的计划。2011年,一名当地知名的物理学家保罗·卡拉汉在西兰蒂亚发表了一番激动人心的讲话。大力支持凯利的有害生物灭绝计划。
虽然卡拉汉在几个月后便去世了,但他的话依旧鼓舞人心。詹姆士·拉塞尔便是深受这些话影响的人之一。他从小在新西兰长大,现在是一名年轻的生态学家。对于祖国大量稀有鸟类濒临灭绝的情境。他也深感痛心。2015年,他和三名同事发表了一篇论文,阐述了在全国范围内根除有害生物的好处,并且预计该计划可能需要50年时间,总共耗费60亿美元。
自此,计划变成了实际行动。新西兰政府出资成立了专门的公司。公众也竭力支持。反对的声音当然也有。有人认为这是对有害生物不公正的迫害。有人则质疑项目的可行性。
但一向乐观的拉塞尔认为,前路的困难不应阻碍人们沿着已有的成就继续前行。几十年前,曾有自然保护主义者通过手工投毒方式将一座小岛上的老鼠消灭殆尽。当环保部门开始用直升机投毒后,更多的大型岛屿逐渐没有了鼠患。虽然新西兰本岛有着不一样的挑战,但支持项目的自然保护者认为,依然可以通过创建西兰蒂亚这种保护区并逐渐扩大保护区的方式来实现目标。
“但这样做的话,成本难以估量。所以我们需要一种新的技术。能够低成本大面积的解决问题。因此,我们想到了CRISPR。”拉塞尔解释说。
2014年,美国麻省理工学院生物学家凯文·艾斯威尔特画了一张困扰他至今的文氏图。在这张图中,他和同事们提出了几种基因驱动的可能用途。基因驱动是一项在野生动物中间传播设计者基因(Designer Genes)的新兴技术。通常情况下,一个给定的基因有50%的可能性会遗传给下一代,但是基因驱动可以将其变为100%遗传。使得某种特质在种群中通过几代繁衍便迅速扩散。自然界中鲜有此案例,但通过CRISPR。科学家可以专门设计这些基因驱动。
这一技术可以在蚊子种群间传播抗疟疾基因,或在农作物之间传播抗旱基因等。应用的范丽非常广泛,但风险也异常巨大。理论上,基因驱动的传播十分迅速且不可逆转。它们可以彻底改变一个野生种群,而且一旦传播开来,难以遏制。
艾斯威尔特自始至终都非常明白基因驱动的风险。但他和同事无意中把控制入侵物种也列为基因驱动的应用之一。而这正是新西兰渴求的新技术。但是。艾斯威尔特并不赞成使用这种技术。
通过数学模拟,他证明基因驱动比自己预想的更具入侵性。他甚至强调,基因驱动入侵性过于强大,哪怕是小规模的测试也会造成不堪设想的后果。他说,你无法将受到影响的生物隔离起来,最终他们携带的基因会传播至整个目标种群。如果目标物种是棕色老鼠,那么最终受影响的其实是世界上的所有老鼠。因此,艾斯威尔特和来自奥塔哥大学的尼尔·格莫尔一起明确要求那些自然保护主义者彻底打消基因驱动的念头。尼尔·格莫尔也是“消灭肉食动物2050”计划的咨询顾问。
新西兰的自然保护主义者在野外放置捕鼠器
不过格莫尔也表示,即便我们允许采用基因驱动技术,离真正的实现也还早。培养基因携带动物需要2-3年时间,实验室中的个体测试又需要2年时间,接着是小面积的试验,这大概需要更长时间。然而更大的问题不是技术障碍,而是政治因素。大多数国家视老鼠为害虫,但有的国家却赋予了其神性,并且在全球大多数生态系统中。老鼠也是必不可少的。灭绝老鼠。并不是一个国家可以说了算的,而是一个全球性决策。想想气候变暖,在这个问题上达成国际一致性已经困难重重,更别说基因驱动,这是个比全球气候变暖更危险的工具。
拉塞爾虽认同必要的预防措施,但他并不准备放弃基因驱动。一开始,他甚至觉得艾斯威尔特的模拟高估了基因驱动的风险。他认为,老鼠虽然有比较强的旅行和殖民能力,但它们几乎不具备入侵已有其他老鼠存在区域的能力。
对此,艾斯威尔特指出,老鼠也许做不到,但人绝对可以做到。携带特定基因的老鼠自己是不会游泳或没有足够数量侵占新领域,但人类可以携带传播它们。铁一般的先例就发生在许多年前:1997年,一些农民为控制兔子数量将出血热病毒非法走私进新西兰。毫无疑问,人们可以将携带特定基因的老鼠走私到世界上任何其他角落。
一旦基因驱动部署,势必也会出现基因灭鼠剂黑市,这种蓄意的恶意行为,往往超出科学家的预期。“当技术照进现实,究竟会发生什么谁都预料不到。”艾斯威尔特说。
依旧不死心的拉塞尔认为,基因驱动不必完全针对杀死老鼠,也可以传播一种跟特定生态系统有关的基因。比如,让所有新西兰的老鼠对某种花生酱过敏。艾斯威尔特反驳道,这是在未经其他国家的同意之下,把全球老鼠变成了转基因生物。归根结底,问题仍在于,如何把基因改造仅控制在新西兰境内。
另一方面,艾斯威尔特也在研究控制基因驱动强大影响力的方法。他引和了一个雏菊拓扑链的概念,即基因A驱动基因B,基因B驱动基因C,而基因A则不受驱动。携带这些基因的老鼠释放到野生环境中后,基因A携带者会传播基因B乃至C,但自身因没有驱动则会逐渐消亡,随着A的消亡,B和C也会相继消亡。艾斯威尔特称其为“雏菊驱动”,一且可用,部分国家的基因驱动项目便不会牵连到其他国家。
鸮鹦鹉——一种新西兰独有的可爱、笨拙、巨大且不会飞的鹦鹉
需要说明的是,尽管基因驱动在新西兰自然保护圈内呼声很高,但眼下并未针对基因驱动制定任何实际方案。事实上。“消灭食肉动物2050”计划的研究战略仅仅提出了最值得探索的步骤,比如对当地老鼠进行基因组测序,跟国际专家如艾斯威尔特展开接触,以及运行数学模拟等。
另外,也有当地组织发起调查,询问民众对采用基因技术控制有害生物的看法。初步结果显示,8000名受访者中,32%对基因驱动等技术感到可接受,18%认为这些技术绝对不能碰,另外50%表示不确定或希望对此类技术进行严格控制。
当然,基因驱动并不是解决有害生物的唯一途径。“消灭肉食动物2050”计划背后的支持者同时也在积极寻找各种方法来改进已经经过实践检验的技术。
但是不管“消灭肉食动物2050”计划最终会采取何种技术,有一点毋庸置疑的是,类似的措施确有必要,也确实有效果。比如保护鸮鹦鹉——一种新西兰独有的可爱、笨拙、巨大且不会飞的鹦鹉。1960年代,人们认为这种鹦鹉已经灭绝。但是,在发现有少量鸮鹦鹉幸存,并经过三十多年努力后,如今岛上已经有153只鸮鹦鹉。
放眼世界,新西兰并不是唯一受到入侵物种影响的国家。在过去的700多年中,地球上已经灭绝的脊椎动物中,在岛屿上灭绝的占到60%。半数情况下,罪魁祸首乃是入侵物种。如果“消灭肉食动物2050”计划能够做出正确的选择,它无疑可以改变世界——然而,显然不是借着不可阻挡的基因驱动来消灭有害生物。相反,这样的计划将会给其他国家做出示范,告诉他们,岛屿可以得到保护,入侵的有害生物可以得到根除,行将灭绝的野生动物可以得到拯救。
“即便成功遥不可及,但我们已经取得的成就和人们为之努力的精神已足够震撼人心。”拉塞尔说。