七天科技博览(5月10日)

【本期导读】

  1. 港大研究表明:新冠病毒较“非典”病毒更容易感染人类呼吸道及眼睛
  2. 关于新冠病毒源头,请看国际权威研究时间线
  3. 驳斥阴谋论!世界三大学术期刊集体为中国发声
  4. 抗疫期间,中科院武汉病毒所做了什么
  5. 沙漠蝗再次“组团”来袭 杀虫界“明星”生物农药放大招

 

港大研究表明:新冠病毒较“非典”病毒更容易感染人类呼吸道及眼睛

新华社香港5月8日电 香港大学医学院8日公布,其研究团队近期发现,新冠病毒远比“非典”病毒更容易感染人类结膜和上呼吸道,而眼睛可能是人类感染新冠肺炎的重要途径。

港大医学院公共卫生学院副教授陈志伟及其研究团队在三级生物安全水平实验室利用人类上呼吸道和眼部组织,对比了新冠病毒、“非典”病毒、H5N1禽流感病毒,以及2009年甲型H1N1流感病毒的感染情况。

团队发现,新冠病毒远比“非典”病毒更容易感染人类结膜和上呼吸道,新冠病毒的感染程度与2009年甲型H1N1流感大流行观察到的相似。综上所述,这解释了新冠病毒的传染性较“非典”病毒高。陈志伟表示,这项研究亦显示,眼睛可能是人类感染新冠病毒的重要途径。

研究团队早前的一项研究显示,新冠病毒可以在光滑的表面,例如不锈钢、玻璃和塑料上存活数天。此次研究发现进一步显示,若人类触摸受污染的物体表面后擦拭眼睛,传染性病毒就有可能通过这种方式传播。因此,人们在公共场所要避免用手接触眼睛;市民要定期清洁双手,以防止新冠病毒从受污染表面意外传播到眼睛和鼻子。

此项研究成果已在学术期刊《柳叶刀·呼吸医学》上发表。

 

关于新冠病毒源头,请看国际权威研究时间线

新冠病毒溯源是一个科学问题,需要听取科学、专业的意见,直到现在,该研究仍在继续中。然而不少西方国家政客“越俎代庖”将病毒起源问题政治化,毫无科学依据地对他国进行污蔑和攻击。

不过全球各国的研究专家、团队并没有被某些不理智的政治力量裹挟,自始至终都本着实事求是的科学精神对新冠病毒进行研究。

今天,让我们按照时间线(1月24日至5月4日)一起听一听各国权威研究专家、科研团队的声音。

 

♣  1月24日   《柳叶刀》:武汉最早报告的病例与海鲜市场无接触史

1月24日,《柳叶刀》(Lancet)杂志在线发表的一篇论文对武汉在1月2日之前感染的41例入院患者进行了研究。

该论文用意并非溯源新冠病毒,但其研究表明,武汉最早报告的病例(2019年12月1日发病)与武汉华南海鲜市场并无联系,而且其与“后续的病人之间没有发现流行病学联系”。这引起了学界开始对武汉海鲜市场是病毒源头的质疑。

 

  1月26日  《科学》:武汉海鲜市场可能不是新冠病毒起源地

两天后,知名学术期刊《科学》(Science)对上述《柳叶刀》刊发的论文进行了报道。报道援引了乔治敦大学传染病专家丹尼尔·卢西(Daniel Lucey)的观点。他认为,诚如《柳叶刀》论文所述,那么新冠病毒可能会在武汉和其他地方的人们之间已经有了悄无声息的传播,直到 12 月下旬华南海鲜批发市场出现大量病例。

该报道还引用了斯克里普斯研究所的进化生物学家克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)的研究成果,他分析了 27 个新冠病毒基因组序列,发现病毒源头最早可能在 2019年10 月 1 日就已出现。

 

♣  3月17日   《自然·医学》:新冠病毒不可能是实验室造出来的

3月17日《自然·医学》(Nature Medicine)期刊上刊发了美、英、澳3国6位权威科学家(其中包括被称为“病毒猎手”的美国哥伦比亚大学教授伊恩·利普金)的研究论文证明:新冠病毒不可能是实验室造出来的,而是一种自然进化的产物,可能是病毒对人或动物宿主的自然选择。

 

  4月29日  法国巴斯德研究所:法国疫情暴发非中国输入病例引发

4月29日,法国巴斯德研究所在其网站上预发表了论文《法国输入性与早期传播病毒的溯源分析》。该论文将法国检测到的97个新冠病毒样本与全球共享流感数据倡议组织(GISAID)发布的338份新冠病毒序列进行比对和溯源分析。研究发现,法国流行的新冠病毒和1月发现的中国输入病例感染的病毒并非来自同一毒株。也就是说,导致法国本地疫情暴发的病毒并非来自中国。

 

  5月1日  世界卫生组织:新冠病毒源自自然界

当地时间5月1日,世界卫生组织在日内瓦召开的记者会上,有记者提问世卫组织是否相信武汉病毒研究所是新冠病毒的源头。对此,世卫专家米歇尔·瑞安(Micheal Ryan)博士强调:“世卫组织多次听取数位仔细研究过新冠病毒基因序列和病毒本身的专家的意见,确定新冠病毒源自自然界。”

 

  5月3日  《国际抗菌剂杂志》:新冠病毒12月底已在法国传播且与中国并无关联

5月3日,国际知名医学期刊《国际抗菌剂杂志》网站刊发了法国巴黎东北郊塞纳-圣但尼医院集团主持撰写的短篇通讯论文《新冠病毒2019年12月底已在法国传播》。该论文研究表明,新冠病毒已于2019年12月下旬在法国传播。这与上述巴斯德研究所的研究结论基本一致。论文作者发现一名在12月底被当做流感患者的病例具有新冠肺炎症状(抗体检测为阳性),并且该患者并没有武汉旅行史和接触史。

此前,学术界普遍认为新冠病毒12月份的传播样本只存在在武汉地区,而这一研究推翻了这一结论。结合巴斯德研究所的病毒基因测序的结果,法国新冠病毒在12月已经开始传播,其源头并不是武汉。

 

  5月4日  福奇:新冠病毒并非人为制造

安东尼·福奇(Anthony Fauci)是美国首席传染病专家,更是美国白宫抗疫小组成员。5月4日,在接受《国家地理》杂志专访时,福奇表达了与美国务卿彭佩奥一直鼓吹的“病毒来自武汉实验室”截然相反的观点。他说,“科学证据非常、非常强烈地指向这一病毒是在非人为操纵下产生的。递进演化理论强有力地表明,这一病毒在自然界中进化并逐步跨越物种传播。”

从上面的时间线可见,从1月至5月,越来越多的研究表明,新冠病毒的源头很有可能并非是武汉。而且,学术界已有共识,美国某些政客鼓吹的病毒由中国实验室制造的政治谣言毫无根据。

目前,全球疫情仍在蔓延,诸多疑问还有待各国科研人员携手解答。正如世卫组织总干事谭德塞多次强调,在全球共同抗击新冠肺炎疫情时,“需要事实,而非恐惧”“需要科学,而非谣言”“需要团结,而非污名化”。(人民网)

 

驳斥阴谋论!世界三大学术期刊集体为中国发声

连日来,西方一些政客,为掩盖自身抗疫不力日夜奔走“甩锅”,编织各种谣言,抹黑攻击中国。

与此同时,另一股声音正在集结——《自然》杂志、《科学》杂志、《柳叶刀》杂志,三份顶级学术期刊连续几个月来积极评价中国抗疫举措取得成效。

面对饱含偏见与歧视的“政治病毒”,这三份学术界分量十足的期刊,正在以科学的名义发起攻势——

 

《自然》、《科学》:中国为世界争取宝贵时间!

“如果没有这些非药物干预措施,中国境内的新冠肺炎病例或将增长67倍。” 5月4日,英国《自然》杂志网站发布题为《中国非药物干预措施(NPI)对新冠疫情的影响》一文指出,中国实施的三类非药物干预措施,有效控制了疫情在中国的发展,同时也为全球赢得了宝贵的“窗口”。

研究介绍,三大类非药物干预措施包括:城际旅行限制,病例的早期识别和隔离,以及人员接触限制和社交疏远措施。

除了为中国有效遏制境内疫情点赞,研究也强调,如果中国采取的非药物干预措施比实际实施时间晚1周,病例可能较目前增加3倍;如果晚3周,则病例可能较目前增加18倍。

这篇研究,由英国南安普顿大学、复旦大学、武汉疾控中心、美国哈佛大学、约翰斯·霍普金斯大学等多个研究团队成员共同撰写。利用大量数据,进行建模,分析得出结论。

值得一提的是,多国科研团队合作完成的这篇干货满满的论文,被《自然》杂志网站以“加速预览”的形式发布。

根据惯例,对于具有影响力的重要研究成果,《自然》会在排版之前,以“加速预览”的形式先行在线发布论文,以便读者能尽快了解相关研究成果。

无独有偶,另一篇重量级学术期刊《科学》杂志网站也在5月8日更新的一份研究报告中指出,中国实施严格隔离措施,有效减缓了新冠肺炎疫情发展。

研究对2019年12月31日至2020年2月19日期间武汉控制措施的影响进行了定量分析,并指出:“关闭全市公共交通和娱乐场所、禁止公众集会等措施综合起来,避免了数十万例感染病例”。

自疫情暴发以来,以中国抗疫举措为对象的研究一直不停,而在科学结论面前,《自然》、《科学》等学术期刊也多次将中国视为榜样。

早在3月17日,《自然》杂志就刊文探讨中国应对疫情的举措能给世界带来什么启发。在看到中国采取严格隔离,感染人数明显下降后,文章援引明尼苏达大学传染病专家迈克尔的话称赞道,“中国这些对人口流动的严格限制非常成功”。

 

《柳叶刀》主编:世界应该感谢中国

在《自然》、《科学》纷纷以科学之名,为中国抗疫举措点赞的同时,英国权威医学杂志《柳叶刀》主编力挺中国抗疫努力的采访视频,正在海内外“刷屏”。

5月1日,《柳叶刀》主编理查德·霍顿在接受中国国家媒体采访时表示,中国政府在面对紧急情况时封锁武汉的果断决定,为世界赢得时间,也向其他国家展示了应该如何应对疫情的紧急威胁。“所以我认为应该感谢中国在武汉抗击疫情中做出的努力。”他说。

对比之下,霍顿也批评部分西方政府做法称,西欧国家此前将病毒视为类似流感病毒,认为这种病毒可以在人群当中传播,引起国内的群体免疫之后就能保护民众,但实际上这是严重判断失误。“中国是对的,我们是错的。”他直言不讳地表示。

这并不是《柳叶刀》第一次呼吁向中国学习。早在3月6日,《柳叶刀》发表社论,认为在应对新冠肺炎疫情上,各国政要可以从中国的经验中学习。4月18日,《柳叶刀》又一次发声称,新冠肺炎疫情在中国得到迅速遏制令人印象深刻,为其他国家树立了令人鼓舞的榜样。

而在最新接受中国媒体采访时,霍顿则更进一步,向近来被部分政客热炒的阴谋论“猛烈开炮”。他表示,指责中国是新冠肺炎疫情的源头是“无益”和“不公平的”。

霍顿还特别举例称,中国科学家在今年1月24日就发表关于新冠病毒论文,“白纸黑字”地告诉世界各国“请立即采取行动遏制新冠病毒蔓延,疫情很紧急,很危险”。“中国并不希望出现这种流行病。这种流行病不是中国造成的。它就是发生了。”他说。

肯定中国抗疫成果、呼吁向中国学习,反省自身抗疫不力,这番有理有据、客观公道的点评,也引发了不少外国网友的共鸣。

 

及时共享疫情信息:中国发布952篇论文报告

事实上,疫情期间,科学界屡次发起行动,点赞中国抗疫举措、驳斥抹黑中国的阴谋论,成为舆论场上一股“拨乱反正”的强劲势力。

当“中国实验室泄漏病毒”的虚假消息开始被热炒时,27名全球顶尖公共卫生领域科学家就曾于2月18日联名刊登声明,强烈谴责网络上流传的关于新冠病毒的阴谋论。

当借由病毒污名化中国的杂音甚嚣尘上之际,《自然》杂志4月连续三天发文,为自己曾将新冠病毒错误地与中国、武汉相关联,道歉担责。“病毒不会歧视——我们所有人都有风险。”《自然》杂志疾呼道。

实事求是、尊重科学是各国学者力挺中国的原因。与此同时,中国学者们于第一时间分享研究成果、抗疫努力的做法也广受好评。

据统计,截至5月8日,科技部、国家卫生健康委、中国科协、中华医学会联合搭建的新冠肺炎科研成果学术交流平台共有124种期刊上线,论文和报告952篇,总阅读数超过297万次。

5月6日,中国科研团队又在《科学》杂志发布全球首个新冠疫苗动物实验结果。研究显示,此次使用的新型冠状病毒灭活疫苗在恒河猴模型中安全有效。

特殊时期,尽管偶有夹杂着政治、偏见、歧视的阴谋论出现,但中国用行动证明,相互交流、彼此借鉴,才是正道。

正如一位中国网友所说的那样:“公平、正义的声音,终将成为人类共同的呼声。”(参考消息 微信公众号)

 

抗疫期间,中科院武汉病毒所做了什么

新冠肺炎疫情暴发以来,中科院武汉病毒所科研人员一直奋战在抗疫一线,承担了不少新冠肺炎防控科研攻关任务。但网络流传的 “新冠病毒源于人工合成”“病毒是从实验室泄露的”等谣言,也引发了社会各界的持续关注。

为全面呈现武汉病毒所科研人员所做的疫情防控科技攻关工作,讲述他们在疫情防控科研攻关一线的故事,中国科学院武汉分院院长、武汉国家生物安全实验室主任袁志明和中国科学院武汉病毒研究所副所长关武祥接受了科技日报独家专访。

 

去年12月30日开始全力攻关

科技日报记者:武汉病毒所的新冠肺炎疫情科研攻关是从什么时候开始的?接到的第一项任务是什么?

关武祥:武汉病毒所的新冠肺炎疫情科研攻关始于2019年12月30日。收到武汉市金银潭医院送来的不明原因肺炎相关样品后,研究所连夜组织优势队伍进行病原检测和鉴定工作,获得结果后迅速向有关部门做了汇报。

科技日报记者:新冠肺炎疫情发生以来,武汉病毒所承担了哪些新冠肺炎防控科研攻关任务?这些任务的进展如何?

关武祥:疫情发生以来,武汉病毒所有序开展了病毒分离鉴定、病原检测、抗病毒药物及疫苗研制、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、动物模型建立和致病机制研究等方面的科研攻关工作,为一线防控提供科技支撑,并取得积极进展。

在病毒分离鉴定方面,病毒所连续攻关,获得病毒全基因组序列,分离得到病毒毒株、确定为新型冠状病毒并完成标准化入库。1月11日作为国家卫健委指定机构之一向世界卫生组织提交了病毒序列。

在病毒检测方面,快速组织研发核酸和血清学检测技术和产品,与深圳联合医学科技有限公司合作研制了2019新冠病毒核酸检测试剂盒,已进入国家食品药品监督管理总局应急审批程序。与珠海丽珠试剂股份有限公司合作研发了2019新冠病毒血清学检测试剂盒,于3月14日通过国家药监局审批,获得医疗器械注册证。

作为武汉市指定的机构之一,研究所参与了新冠肺炎病原学检测工作,自1月26日起累计检测疑似新冠肺炎病人咽拭子样本6500余人份。

我们还与军事科学院军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心联合开展了上市药物、临床药物和候选药物的筛选和评价,发现磷酸氯喹、法匹拉韦等在体外细胞水平上能有效抑制2019新冠病毒的感染,正在进行其他药物的筛选与评价。

同时,与国药集团中生公司合作开展全病毒灭活疫苗的研发,该疫苗已于4月12日获国家药监局批准开展临床试验。

与国药集团中生公司合作,对部分恢复期患者的血浆进行了中和抗体效价评价,发现抗体效价可达1:640。合作单位在进一步评估后按程序开展了相关临床工作。

在动物模型构建方面,已完成新冠肺炎恒河猴模型的建立,并通过科技部组织的新冠肺炎动物模型的评估,认为该模型构建成功,可用于致病机制、传播途径的相关研究,为病毒的疫苗和药物评价提供了重要平台。

科技日报记者:作为一个病毒研究机构,以前的病毒研究经验对此次疫情攻关有什么帮助?

关武祥:早在2003年SARS暴发时期,国家就部署了武汉病毒所承担的武汉国家生物安全实验室建设任务。病毒所聚焦医学病毒特别是高致病性病毒的研究,开展了多种病毒的基础研究和防控技术研发,这些工作为应对新发突发传染病奠定了基础,形成了储备。

特别是病毒所相关科研团队已研究冠状病毒十几年之久,储备有适用于冠状病毒科的通用核酸检测方法、针对SARS样冠状病毒的通用核酸和抗体检测方法、病毒分离和培养方法等,这些方法在这次疫情早期病原鉴定工作中发挥了重要作用。

科技日报记者:基于对冠状病毒多年的研究,能否预测到新型冠状病毒暴发?

关武祥:2003年SARS暴发之后,我国完善了传染病监测体系,通过重大传染病专项的支持,传染病防控能力得到进一步增强。现有的体系主要针对传染病监测与预警,目前还无法实现主动预测。

病毒暴发流行的预测是世界性难题,很难预测。人类对大自然存在的病毒及其发生发展、传播和致病的规律等认识还不够。

要实现传染病从目前的被动预警到主动预测阶段,需要一批能坐冷板凳坚持做基础研究和技术研发的科研人员。开展野生动物携带病毒长期监测与本底调查,是监测可能出现的传染病的重要内容之一。

 

凝练形成12个科研攻关团队

科技日报记者:当前,病毒所有多少个团队在承担新冠肺炎防控科研攻关任务?这些团队具体做什么工作?

关武祥:随着疫情的发展,根据承担的任务,研究所集中优势力量,打破学科组设置,经过统一部署,凝练形成了12个科研攻关团队,共120余人,主要开展病原学检测(近20人)、病毒监测(近20人)、药物筛选(17人)等工作;

6个支撑团队共40余人为科研工作提供保障,其中国家病毒资源库承担2019新冠病毒样本的收集和标准化入库工作,生物安全3级(P3)实验室、生物安全4级(P4)实验室主要负责实验室的正常运转和科研人员的安全防护等,分析测试中心和实验动物中心分别负责各项大型仪器分析测试工作和提供实验动物保障等。

科技日报记者:这些科研攻关人员每天的工作状态是怎样的?

关武祥:从疫情发生到现在,武汉病毒所的科技工作者一直战斗在抗疫第一线。他们主动放弃春节假期,克服生活不便等重重困难,全力以赴做好新冠肺炎科技攻关。

科研人员在实验室的单次工作时间长达5~6小时,期间无法进食、喝水或上厕所,加上准备和数据处理的时间,平均每天工作时间约10~12小时。为了高效利用设施机时,多个团队轮流进入小洪山和郑店园区P3实验室开展攻关活动;样本量较大的病原学检测团队则是分成两组,在P3和P2实验室轮转。

比如,我们的2019新冠肺炎病原学检测团队。由于研究所新冠肺炎病原学检测团队成员较少,不能满足大量样本的检测需求。一时间,研究所多位青年党员主动请缨,希望参与到病原学检测中。

 

P4实验室做了哪些工作

科技日报记者:能特别介绍一下P4实验室的科研攻关任务和进展吗?

袁志明:P4实验室是武汉国家生物安全实验室的一部分。武汉国家生物安全实验室包含一个P4实验室和两个P3实验室,这三个实验室和武汉病毒所的多个P2实验室、普通实验室、实验动物设施及相关配套设施等共同构成了生物安全实验室团簇平台。

自2019年12月30日收到武汉市不明原因肺炎样品,随后成功分离得到2019新冠病毒以来,武汉国家生物安全实验室紧急启动了2019新冠病毒研究的实验室能力认可和实验活动资格申请工作,获得了2019新冠病毒的细胞培养、啮齿类动物感染和非人灵长类动物感染操作的活动资格,保证实验室合法合规地开展相关研究工作。

同时,研究所科学研究伦理审查委员会和实验动物管理工作委员会按程序对动物实验的开展进行审批、管理、监督和审查,保障实验过程中的动物福利。

自此,武汉国家生物安全实验室全面开展2019新冠病毒的纯化增殖、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、消毒剂效果评价、非人灵长类动物模型建立和抗病毒药物评价、灭活疫苗研制和动物保护试验等工作。

目前,建立了病毒增殖和灭活的标准工艺,完成了新型消毒剂的研制和对2019新冠病毒的杀灭活性评价,建立了恒河猴动物感染模型,开展了候选抗病毒药物和灭活疫苗的评价工作。动物模型的建立,为研究病毒感染,以及开展其他候选抗病毒药物和新型疫苗效果评价提供了重要基础条件。

 

层层关卡确保病毒不泄露

科技日报记者:作为生物安全防护等级最高的实验室,研究人员进入和退出P4实验室时分别要采取哪些防护措施?

袁志明:所有在P4实验室进行实验操作的科研人员必须经过系统的理论和实际操作培训,还需通过年度生理和心理健康评估。获得上岗资格后,经实验室主任同意才能获准进入实验室。

科研人员每次进入实验室前,生物安全人员须确认其基本身体状况(血压、体温等)正常,符合实验操作需要。在具体操作过程中,具有资格并获得授权的实验人员才能通过门禁系统进入P4环廊,查看实验室运行状态,填写《实验室人员进出登记表》,并通知监控中心。

随后,实验人员再次通过门禁系统进入实验室第一更衣间,脱掉个人衣物,更换一次性内防护服,检查正压防护服的状态,然后穿上正压防护服,连接呼吸供气软管。完成以上步骤后,通过化学淋浴间进入核心实验室开展工作。

为确保生物安全和生物安保,实验室要求同一时间工作人员不得少于两人,任何人都不能独自进入实验室工作。

科研人员一般按照进入路线原路退出实验室。退出前,须在化学淋浴间进行化学消毒剂消毒和清水冲洗,对正压防护服进行彻底消毒。脱掉内防护服后,所有人员必须进行卫生淋浴,然后穿上自己的衣服,退出实验室,填写《实验室人员进出登记表》,一次实验活动便完成了。

在实验室内部,科研人员与外界的所有联系均通过监控中心完成,如有任何异常情况发生,会第一时间联系监控中心。当有实验活动时,监控中心会全程配备生物安全、生物安保及设备保障人员,确保有能力处理各类应急事件。

科技日报记者:在防止实验室病毒外流方面,P4实验室有哪些独特的防护技术和措施?

袁志明:武汉P4实验室的核心部分被不锈钢制围护墙体整体包围,形成“盒中盒”结构。核心实验室围护结构可保证足够的结构强度和密封性,形成静态密封。

实验室动态密封采用负压技术保证各功能区之间严格有序的压差梯度,从而有效防止被传染性病原微生物污染的空气向污染概率低的区域及外环境扩散。

对于实验室排出的气体,采用两级高效过滤器过滤后排放,确保实验室排气安全;实验室的废水,经污水处理系统高温处理后排放;实验室内的污染废弃物,经过双扉高压灭菌器高温高压处理后,安全移出,并交具备相应资质的医疗废物集中处置单位处理。

人员经过进出通道时,采用化学淋浴装置对实验人员的正压防护服进行化学消毒处理,确保进出通道的安全。经上述各项技术防护措施,确保了实验室内的病毒无法逃逸。

实验室不仅拥有高标准的生物安全设施,还建立了严格的生物安全管理体系,包括科研项目、人员、实验动物、废弃物处理、感染性材料管理等一系列程序文件和标准操作手册等,确保实验室安全高效运行。

实验室的物理设施每年须接受第三方机构检测,实验室的运行须接受中国合格评定国家认可委员会监督评审和国家相关部门年度检查。

科技日报记者:对2019新冠病毒的研究需要长期持续开展,后续将开展什么工作?

关武祥:研究所将继续面向快速处置与应急在科技方面的迫切需求,围绕病原检测、抗病毒药物及疫苗研制、恢复期患者血浆的中和抗体效价评价、动物模型和致病机制研究等方面开展科研攻关。

面向传染病防控的长期需求,研究所将继续开展生物安全领域和公共卫生领域的基础研究和防控技术的研发,为维护生物安全提供科技支撑和决策咨询。

 

沙漠蝗再次“组团”来袭 杀虫界“明星”生物农药放大招

据媒体报道,正当世界各国忙于应对新冠肺炎疫情威胁时,东非国家正面临一个新的困扰——大规模蝗虫再次来袭,此次蝗灾的规模是年初首次灾情的20倍。

“从年初至今,沙漠蝗席卷非洲、西亚、南亚。联合国粮食及农业组织再次发布信息,第二波蝗灾已造成东非6个国家(埃塞俄比亚、肯尼亚、索马里、南苏丹、乌干达和坦桑尼亚)约2000万人陷入严重粮食危机。此外,也门也遭遇了蝗虫侵袭,该国有1500万人面临相同处境。”中国农业科学院植物保护研究所研究员、国家牧草产业技术体系岗位科学家张泽华在接受科技日报记者采访时表示。

多国再次发生大规模蝗虫灾害,草地贪夜蛾也在威胁着我国粮食安全。在这场防治害虫的阻击战中,除了传统的化学农药等害虫防治措施,生物农药正在逐渐成为杀虫界冉冉升起的明星。

喂食真菌,让蝗虫患上“流感”

那么,生物农药的设计中使用了哪些技术,这些农药是如何消灭蝗虫的?

“生物农药是指生物活体及其代谢产物,包括微生物农药、植物源农药、天敌生物等。目前在防治蝗虫的生物农药中,市场上较多的是对环境无害的微生物农药,包括真菌、细菌、病毒、原生动物等。”中国农业科学院植物保护研究所副研究员、草原生物灾害防治国家创新联盟秘书长涂雄兵告诉科技日报记者。

这些微生物来源于自然界。“例如,我们现在常用的绿僵菌,它是一种重要的虫生真菌,就是从得‘流感’的蝗虫身体中提取出来的。相对于化学农药而言,很多生物农药发挥效果较慢,一般需要1到2个星期的时间才开始对害虫起作用。”涂雄兵说。

为了提升这些药剂的防治速度和效果,科研人员借助航天诱变、基因工程、分子育种等技术,来提高它们应对蝗虫的毒力。

涂雄兵表示,蝗虫在取食或接触这些真菌以后,就患上了“流行性感冒”,并且这种“流感”会一直持续下去,降低蝗虫的繁殖率、攻击力和寿命。从目前统计数据来看,这种控制手段的防治效果最长可以达到8到10年。还有天敌治蝗的方法,例如在内蒙古地区,采用牧鸡牧鸭治蝗;在新疆西部地区,人工筑巢招引粉红椋鸟治蝗均取得了成功,成为局部地区天敌生物防蝗的典范。

已用于防治棉花和蔬菜害虫

“任何单一技术都不能解决蝗灾的问题,因此要结合生物防治、化学防治、生态治理多项措施,实现害虫种群的长期控制。”张泽华分析,特别是在中、高密度地区,可以采用生物农药为主的持续防治措施,使这些微生物在密集的蝗虫群体中形成疾病流行,通过迁飞又互相携带,实现蝗虫的持续控制,让灾害不再蔓延。

除了针对蝗虫的生物农药,科学家们还在研发哪些生物农药?

“除真菌、细菌等微生物防蝗杀虫剂以外,目前市场较多的生物杀虫剂还有苏云金杆菌、病毒、植物源杀虫剂等多种类型。”涂雄兵介绍,其中,苏云金杆菌杀虫剂,也叫Bt杀虫剂,是目前生物农药研究和开发应用最成功的杀虫剂,约占生物杀虫剂总量的90%以上,能防治150多种鳞翅目害虫。

“苏云金杆菌不仅能直接用于害虫防治,同时,还可用于转基因育种技术,例如,转Bt基因抗虫棉育种成功,有效控制了棉铃虫危害,在我国棉花种植区大面积推广应用。”涂雄兵表示,核型多角体病毒在防治甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等蔬菜类害虫中发挥了重要作用。还有印楝素、苦参碱、鱼藤酮等植物源杀虫剂,在防治蚜虫、小菜蛾等不同靶标害虫中均有较好的防治效果。

毒性较低甚至无毒,持续作用时间长

生物农药与化学农药相比,主要优势有哪些?

张泽华表示,相比较而言,生物农药有三大优势,一是有效期长。与化学农药相比,生物农药毒性较低或没有毒性,持续作用时间长。例如,2003年至2005年间,在内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗曾连续3年利用绿僵菌防治蝗虫。直到2016年,土壤中仍能检测出存活的绿僵菌孢子在发挥作用,该区域连续10年没有蝗虫大面积发生。

张泽华指出,生物农药还有一大优势,即靶标性好、选择性强,它们只对一种或一类害虫有效,对非靶标害虫没有作用,同时对人类、鸟类、鱼类、蚕类等无害。另外,无残留、对环境友好,也是生物农药的优势之一。生物农药的使用剂量相对较小,害虫不易产生抗药性,目前还没有关于生物农药使用后害虫产生抗药性的报道。并且它们来源于自然界中土壤、植物或昆虫等,因此还能避免由化学农药带来的环境污染问题。

张泽华告诉记者,以微生物防治蝗虫为例,2000年之前,我国草原蝗虫年均发生面积超过3亿亩,采用绿僵菌等生物防治措施以后,现阶段我国草原蝗虫年均发生面积控制在1.2亿亩以内。并且生物防治比例由2003年的15.4%提高到现在的60%,对保护草原生态环境作出了积极贡献。

“经过实践检验,这种生物防治措施对环境是无害的,在国际上被广泛接受,在我国得到了大面积的推广和应用。并且也已经开始走出国门,服务于哈萨克斯坦、蒙古、老挝等‘一带一路’沿线国家。”张泽华表示。(科技日报 记者:马爱平)

(选编:洪田)

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