疟疾仍是全球最致命的传染病之一。世界卫生组织发布的《2025年世界疟疾报告》显示，2024年有2.82亿例疟疾病例和61万死亡，比上一年增加了约900万病例，且其中约95%的死亡都发生在非洲。
消除疟疾是盖茨基金会的重要工作之一。盖茨基金会在推动继续扩大使用现有工具的同时，致力于持续开发并加速引入新的工具和解决方案，确保有效应对不断进化的疟原虫和传播疟疾的蚊子，实现全球消除疟疾的目标。
媒介控制是疟疾防控必不可少的重要方面，主要措施包括扩大药浸蚊帐和长效药浸蚊帐的使用，以及加强室内滞留喷洒。虽然绝大部分的疟疾传播发生在室内，但疟疾的户外传播问题令人日益担忧，亟需更多投入来推动科学和技术上的突破。
为此，国家自然科学基金委员会与盖茨基金会在2021年联合发起“大挑战：户外疟疾媒介控制”联合资助项目，专注于开发疟疾传播媒介控制的创新解决方案，并借此促进国际合作，发现和培育创新的策略、技术、产品及工具，应对户外疟疾传播所特有的挑战。截至2025年11月，6项入选研究方案均已顺利结题，部分研究成果正在转化成具体产品，具体介绍见下文。
研究领域：高效实时户外疟疾媒介蚊虫诱捕监测技术和装置的研发
负责人：南方医科大学 陈晓光
媒介控制是疟疾防治的主要手段，如何监测和控制户外媒介蚊虫是当前疟疾防控的重点和难点，但目前国内外尚缺乏能够对户外疟疾蚊媒特异高效诱捕并能实时检测和监测的技术和装置，从而对其种群分布、日常活动、吸血习性、栖息习性、季节消长等诸多规律都知之不详或了之不确，极大地桎梏了对疟疾的科学防控。该项目团队已成功研发基于互联网的白纹伊蚊特异诱捕和实时监测系统，并对国内外疟疾蚊媒的生态习性和传病规律进行了初步调研，在此基础上这一项目的研究方向为：（1）筛选疟疾媒介蚊虫高效诱引物质如人体气味诱饵、光触媒、热源、黑箱等；（2）研发疟疾媒介蚊虫红外检测、自动记录、无线传输技术；（3）研制疟疾媒介蚊虫实时高效诱捕装置并进行实验室和现场效果测试。预期目标是通过实时高效特异诱捕户外疟疾媒介蚊虫，掌握其种群密度、日常活动和季节消长规律，为户外疟疾媒介控制提供科学指引和技术手段。
经过反复试验与讨论，研究团队研制了能良好诱捕媒介按蚊的诱引剂——Mix6，相关技术已申请国家发明专利。同时，该项目已初步研制成功户外疟疾媒介蚊虫诱捕监测技术和装置——黑箱，该装置经实验室和半现场的效果测试，能对常见的疟疾媒介蚊虫高效诱捕，并能将捕获的蚊虫数据实时传送到云端，实现对疟疾媒介蚊虫的实时监测。目前，研究团队已通过图像识别，研制成功AI辨别蚊虫种类的新一代“黑箱”，正处于实验室测试效果阶段。下一步，团队计划将尝试扩大测试的地域，降低生产成本，为推广应用奠定基础。
研究领域：利用按蚊肠道共生菌阻断疟疾传播的共生控制策略
负责人：中国科学院分子植物科学卓越创新中心 王四宝
图片说明：按蚊共生菌Su_YN1分泌抗疟蛋白脂肪酶AmLip杀灭疟原虫示意图
（中国科学院分子植物科学卓越创新中心供图）
疟疾的传播主要是雌蚊通过叮咬吸食被感染患者的血液，将血液中的疟原虫带入蚊子的肠道。疟原虫在蚊子体内大量增殖，并最终感染蚊子的唾液腺，使蚊子具备了通过再次叮咬传播疟原虫的能力。然而，绝大部分疟原虫随血液摄入蚊子肠道后会被杀灭，只有极少量能成功存活并繁殖。在此过程中，蚊子肠道菌成为限制疟原虫感染和传播的关键因子。
该项目团队及国内外合作方近年来一直引领利用按蚊抗疟肠道共生菌阻断疟疾传播的技术探索。经过大量的研究测试，项目团队在腾冲地区的蚊子体内分离出多株益生菌，它们能够高效地阻断蚊子体内疟原虫的感染和传播，其中解脲沙雷氏菌（Serratia ureilytica）菌株Su_YN1通过释放的胞外囊泡递送抗疟效应蛋白——脂肪酶，经疟原虫磷脂酰胆碱清除途径精准靶向杀死疟原虫。
项目旨在利用中方完善的生化技术平台，结合布基纳法索卫生科学研究所建造的全球领先的大型户外蚊虫研究设施在野外环境中开展研究，探索将蚊子共生菌引入野外疟蚊种群的有效途径，评估真实环境中在野外疟蚊中的定植播散并阻断疟原虫传播的效能，推动其最终应用于疫区野外蚊群阻断疟疾传播。
该策略绿色安全、成本低廉、易于推广，并且能够与杀虫剂处理长效蚊帐和室内滞留喷洒等传统策略兼容并快速应用于疟疾疫区。
研究领域：户外诱杀蚊虫的真菌杀虫剂及其释放装置的研发和应用研究
负责人：浙江大学生命科学学院 方卫国
图片说明：绿僵菌控蚊实验装置（浙江大学供图）
项目组前期构建了杀虫真菌绿僵菌的一种新型转基因菌株Mp-Tps，其特点是将松树中合成长叶烯的关键基因导入对蚊虫高致病力的平沙绿僵菌中。这种工程菌株不仅能通过挥发昆虫引诱剂来主动诱杀疟疾媒介按蚊，还可在廉价的BRH（米糠、稻谷、谷壳）培养基上大量产孢。由此制备的真菌培养物可在室温下稳定储存，为大规模、低成本的户内外推广应用奠定了坚实的产业基础。
同时，为解决孢子户外释放难题，项目组还设计了一款低成本、免电源的孢子释放装置。该装置的核心是诱杀模块，其中装载的Mp-Tps培养物可持续释放长叶烯，有效吸引野外按蚊主动接触。经过系统的实验验证，Mp-Tps及其释放装置在不同层级的环境中均展现出卓越的蚊虫防控效果，形成了一套从生产到应用、从实验室到户外的完整解决方案。
研究领域：基于中药源的媒介生物传染病防控技术及产品开发
负责人：中国科学院上海有机化学研究所 姜标
图片说明：中国企业研发的安装长效驱蚊剂的新型户外媒介控制设备（浙江洛纳德供图）
化学杀虫剂的耐药性问题及其对应的高效持久的户外控制工具的缺乏，成为全球消除疟疾进程趋缓的主要因素。针对两大困境，项目在前期基金会项目支持基础上，创新性地将计算机预测及筛选手段与传统中药研究相结合，开展中药源蚊媒驱杀化合物开发。
该体系通过中药数据库初筛、活性预测平台筛选、分子对接技术验证等环节构建出精准的虚拟化合物库。虚拟筛选完成后，实体化合物设计合成项目组会结合现有杀蚊剂特性及化学规律，对虚拟库进一步精炼，通过化学合成或天然提取等方式获得实体化合物。最终，生物活性评价团队将对这些实体化合物开展杀虫活性、趋避效果、安全性及环保性的系统测试，确保研发成果符合实际应用需求。
目前，项目组已完成近100种中草药、约5万个活性化合物的虚拟筛选，从中锁定超3000个潜在活性化合物；通过合成或提取获得的200余个实体化合物中，60多个展现出中等生物活性，7个达到高等生物活性水平。
其中，一类具有全新结构的含硫先导活性化合物，其在多种按蚊中展现出优异的灭蚊效果且无交叉抗性。
下一步团队将运用多种新型生物研究手段，深入解析这类化合物的作用机制，为进一步提升其活性、安全性提供科学依据，加速新一代蚊媒杀虫剂的产业化进程。
研究领域：户外杀蚊真菌农药研制
负责人：重庆大学 彭国雄
采用病原微生物控制疟疾媒介蚊虫替代或减少化学杀虫剂成为重要的疟疾防控策略，目前细菌杀蚊产品已商业化，但只能用于控制幼蚊，对蚊虫的其他虫态（成虫、卵、蛹）没有控制作用。同时，细菌杀蚊产品在环境中的持续使用，存在蚊虫产生抗性的风险，限制其应用范围。
该项目采用课题组成员前期建立的真菌制剂研发的成熟技术、方法，与美国马里兰大学合作从全球杀蚊菌株资源中选育高产、对幼虫和成虫高毒力、稳定的杀蚊真菌生产菌株，开展菌株安全性测试，优化固体发酵培养基和发酵工艺，研究油基杀蚊真菌制剂组分和配比，开发具有大规模生产潜力的杀蚊真菌油基制剂。项目团队已筛选出3株对媒介蚊虫（成虫、幼虫、蛹、卵）具有高效侵染活性的杀虫真菌菌株，并开发出Ma421杀蚊可分散油悬浮剂，该制剂对成蚊（中华按蚊、白纹伊蚊、致倦库蚊）的吸引率达45%~55%，半田间防效试验表明，其防治效果达90%以上。该制剂动物毒性为低毒，对环境生物安全，且连续3年的户外大面积（2000亩）应用显示，其防效达65%~85%
未来，项目团队将扩大杀蚊制剂的防治范围以验证效果，增加不同应用场景的技术研究，提升制剂适用性，研发可同时高效防治室外成蚊与幼虫的新型杀蚊真菌农药剂型，进一步提升室外蚊虫防治效果。同时，计划在非洲开展户外防蚊试验，推进国内外农药登记工作，推动研究成果的落地应用。
研究领域：研发昆虫不育技术用于控制城市疟疾媒介斯氏按蚊
负责人：中山大学 张东京
以药浸蚊帐和室内滞留喷洒的媒介按蚊控制仍是预防疟疾的关键措施，但对防控户外活动的斯氏按蚊效果有限，且长期滥用误用已导致蚊子抗药性，化学杀虫剂还会污染环境、威胁人体健康。
特异性强和环境友好型的昆虫不育技术(SIT)，通过释放辐照绝育的雄蚊，让其与野生雌蚊交配产生不育后代，从而减少蚊群数量，不仅对物种针对性强，还对环境友好，已成功消灭多种农业害虫。
前期研究中，项目组在实验室建立了具有印度遗传背景的斯氏按蚊，并评估了其生物学特征及绘制了雄蚊剂量-绝育强度曲线。项目还优化了幼虫饲料配方，并基于雌雄蚊行为学优化了雌雄分离的方法。目前团队已经获得两项团体标准。
项目下一阶段将重点探索通过基因编辑等新技术提升雌雄分离效率，并结合‘种间交配干扰’，构建综合防控体系，为后续在非洲国家如苏丹或亚洲其他国家开展SIT控制该户外疟疾媒介的现场试验提供科学依据和技术支撑。