2017年，在方卫国教授的实验室里，一场普通的课题组周会正在进行。

当一位博士生汇报实验进展时，无意间提到一个看似无关紧要的现象：一具被绿僵菌感染致死的虫子尸体（僵虫），竟不断吸引健康的虫子靠近。

在旁人听来，这或许只是个有趣的插曲。但方卫国教授的反应却出人意料——

“我当时就非常兴奋，”方教授回忆那一刻，眼神依然发亮，“这可能就是一个策略，来解决我们十多年来的瓶颈问题。”

 

选择蚊子：一个艰难但必然的选择

这个瓶颈，要追溯到很久以前。

最初，方卫国研究的是绿僵菌的基本生物学背景，他很好奇：这种真菌为何有寄生、共生和腐生三种生活方式。

其后，在进一步研究蚊虫和真菌的互作时，他选择了蚊子——这个最难养、最难控制、实验成本也最高的对象。

除了因为疟疾是一个重大的公共安全的问题外，还有一个“私人”原因。

“我母亲怀我时，患了疟疾。”在那个疟疾大流行的年代，孕妇是极易受害的群体，胎儿死亡率很高，“我能健康出生是一个奇迹。”

因为这层渊源，当有机会跟美国约翰·霍普金斯大学的疟疾研究团队合作时，他毫不犹豫地投身其中。

 

真正的瓶颈：如何让真菌“追上”蚊子

在20世纪90年代，研究人员就发现了绿僵菌杀蚊的能力：孢子一旦接触蚊子体表，就能穿透体壁，在体内繁殖并最终杀死宿主。而当菌丝从尸体内外长出，死去的蚊子被绿色孢子覆盖，形成僵硬的虫尸，即“僵虫”。

方卫国那时的研究，专注于如何让绿僵菌的杀虫能力更高。当时实验进展很顺利，但瓶颈也随之而来。

“在实验室里，我们用女生的香水瓶改装成喷雾器，将孢子悬液喷在被冻晕的蚊子身上，可野外，蚊子是到处飞舞的，你不可能拿着真菌到处喷。”

如何让飞舞的蚊子“接种”真菌，成了制约这项技术应用的核心难题。

他尝试过许多思路：让真菌产生更多二氧化碳来吸引蚊子，甚至尝试用合成生物学手段让真菌分泌已知的蚊虫引诱剂。“我们都尝试了，但很可惜都没有成功。”

 

偶然中的必然

正因为长期思考这个问题，当学生在组会上无意间提到“僵虫吸引健康虫”的现象时，方卫国敏锐地抓住了这个线索。

“如果你以前想得多的话，那个现象就会跟你脑子里以前的想法的产生一个碰撞，就会产生一个灵感往下做。”

当了导师后，参与一线实验的时间不如以前多。但为了保持对关键线索的敏锐，方卫国仍旧关注实验细节，而如果发现有意思的东西，他跑去看的频率会比学生自己还高。也因此，方卫国自称是个“烦人”的导师，“学生都有点烦我了，我估计他们心里在想，这个老师怎么又跑过来看了。”

 

从现象到机制：追踪“致命香气”

在确认僵虫确实能吸引蚊子后，团队开始追踪这种神秘吸引力的来源。

他们发现，只有在僵虫身上长出的绿僵菌，才能强烈吸引蚊子，而在普通培养基或植物上生长的菌几乎无效。这意味着，僵虫这一特殊的生长环境里一定存在某种关键因素，让绿僵菌表现出完全不同的特性。

于是，他们通过气相色谱技术，对不同生长条件下的挥发物进行筛选。在筛选挥发物时，方卫国还加入了一个特殊条件：它挥发的时间一定要足够长。

这个看似简单的标准，背后是深刻的应用考量：目前疟疾影响的主要是资源匮乏的地区，他们研发出的产品，必须做到投放后无需频繁维护，在一个疟疾流行季节（数月）内都能持续工作。

最终，团队锁定了一种名为长叶烯的化合物。

 

低成本又高效：为资源匮乏地区设计的解决方案

然而，长叶烯只有在僵虫上的绿僵菌才能高水平挥发，而用虫子尸体去大规模生产显然不现实。

最好是能改造一下绿僵菌，让它在基础的培养皿上生长时，也能产生大量长叶烯。

团队尝试在绿僵菌基因组中，寻找合成长叶烯的基因，“我们预测了20多个基因，每个都做了突变体，但没有发展。”

在屡屡受挫后，他们转换思路，从松树中找到了合成长叶烯的关键基因，并将其成功导入绿僵菌。“其实长叶烯在松树中分泌特别多，一些香水中也利用了这个化合物。”

改造后的工程菌，在廉价培养基上，就能生产出挥发长叶烯的孢子。

“因为蚊子和疟疾是全球健康问题，贫穷的人更容易遭受其危害。”为此，他们选用廉价的稻谷壳、麸皮和过期大米做培养基，每公斤成本不到1.2元。

而释放绿僵菌的小装置，特意设计成无需依赖能源，就可自主工作，方便在电力资源不稳定的地区投放。

 

从实验室到田间

为了验证工程菌在近乎真实环境下的效果，团队在构建了一个模拟野外生态的系统。团队将装载着工程菌的“释放站”放入这个环境，开始了为期50天的半田间实验。结果非常振奋人心，成蚊种群数量大幅下降。

更关键的是，与市面上常见的化学杀虫剂不同，绿僵菌杀蚊的机制非常复杂，这意味着蚊子很难对其产生抗性。“化学杀虫剂可能只攻击一个特定的蛋白，就像一把钥匙开一把锁。锁（靶点）一换，药就失效了。”

而绿僵菌的感染是一个极其复杂的生物学过程：孢子先要附着体壁，在高压和几十种蛋白酶、几丁质酶、脂酶的协同作用下，产生杀蚊效果。蚊子几乎不可能通过单一突变，同时对这几十种攻击全部产生抗性。

而且，对这一推论，现实早有佐证。

方卫国指出，绿僵菌作为生物农药，早自20世纪50年代起就被用于大规模防控蝗虫等农业害虫，甚至用飞机喷洒。“它已经被用了七八十年，目前还没有发现蚊子中产生了抗性。”

 

最后的攻坚：让创新走向真实世界

绿僵菌工程菌的出现，为疟疾防控提供了新的工具，但从实验突破到真正应用，中间还隔着关键的一步：如何让这项技术在真实环境中长期、稳定地发挥作用。

如今，方卫国团队正积极推进田间试验，并且对工程菌株进行全面的环境安全评价与产品登记。这些步骤往往需要长时间、多地点的验证，需要在不同生态下反复测试，并追踪对当地环境及食物链上其他生物的潜在影响。

这些环节构成了创新走向现实世界的“最后攻坚”，也承载了方卫国多年来的夙愿：用高效、可靠、容易落地的技术，助力全球疟疾消除的进程，让更多母亲平安生产，让更多孩子健康长大。

让偶然的观察，转变成疟疾防控的新钥匙，这才是了不起的创新。