近年來，由于環(huán)境壓力以及百姓對有機食品的青睞，生物農(nóng)藥成為農(nóng)戶的新選擇，經(jīng)過幾年的努力，從2003年先進例生物農(nóng)藥問世到現(xiàn)在，我國生物農(nóng)藥領(lǐng)域發(fā)展迅速。

　　2003年，國內(nèi)先進例“殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥”面世，在北方十省主要蝗區(qū)推開應(yīng)用，防蝗效率達80%-90%;2009年，“殺蟲真菌農(nóng)藥共性關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品研制”獲重慶市技術(shù)發(fā)明一等獎;2011年，國內(nèi)先進例廣譜性綠僵菌生物農(nóng)藥走出實驗室，于云、貴、川、渝等地展開田間試驗，實驗證明能有效防治水稻、蔬菜、玉米、茶葉、煙草等作物的蟲害;2017年，廣譜性殺蟲綠僵菌油懸浮劑和可濕性粉劑完成農(nóng)業(yè)部田間試驗，原藥和制劑獲得了國家新農(nóng)藥登記和生產(chǎn)許可。

　　若非將“準(zhǔn)生證”穩(wěn)穩(wěn)收入懷中，重慶聚立信生物工程有限公司和他們的首席科學(xué)家夏玉先，絕不會公開承認，這座今年9月剛剛建成投產(chǎn)的工廠，正是全球規(guī)模最大的真菌類生物農(nóng)藥生產(chǎn)基地。目前能滿足機械化年生產(chǎn)3000噸殺蟲真菌農(nóng)藥，達產(chǎn)后可年產(chǎn)制劑2.8萬噸，與當(dāng)下國際先進的小批量人工發(fā)酵判若云泥，使我國成為真正能夠規(guī)模化生產(chǎn)安全高效、無公害、無殘留、無抗藥性，廣譜性殺蟲真菌類生物農(nóng)藥的國家，令丹麥諾維信、德國拜耳等行業(yè)跨國巨頭艷羨不已。

　　生物農(nóng)藥：為何“洛陽紙貴”?

　　重慶大學(xué)基因工程研究中心實驗室。

　　16個紗網(wǎng)箱子內(nèi)爬滿蝗蟲，壘成近2人高，異味嗆人又刺鼻。這般常人難以忍受的環(huán)境，就是夏玉先終日浸淫的實驗室。

　　“我的信念從來很簡單——解決問題。”

　　“實用主義”，是他為自己的科研歷程貼上的標(biāo)簽。

　　1986年從四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)專業(yè)畢業(yè)后，夏玉先被分配到南充林科所。是年恰逢國內(nèi)先進柏木良種基地立項，他被指定負責(zé)該項目，選育柏木良種，可謂天時地利人和。“但從幼苗到速生期要足足30年，這輩子就搭進去了。”夏玉先笑道，當(dāng)年的想法雖然幼稚，但也從某種意義上成就了他對農(nóng)業(yè)病蟲害防治的執(zhí)著。

　　1991年，夏玉先進入西南農(nóng)業(yè)大學(xué)轉(zhuǎn)向研究棉花育種;1996年，獲中英政府獎學(xué)金進入英國巴斯大學(xué)，師從國際品牌昆蟲病理學(xué)家基斯?查恩利和分子生物學(xué)家約翰?卡拉克森，攻讀生物化學(xué)專業(yè)博士;2000年，他以重慶大學(xué)海外引進人才的身份，創(chuàng)建了重慶大學(xué)基因工程研究中心，通過生物手段開展農(nóng)業(yè)病蟲害防治研究。

　　事實上，在早年鉆研棉花育種時，夏玉先就對化學(xué)農(nóng)藥之于農(nóng)作物毒性高、殘留重、目標(biāo)害蟲抗藥性強的問題感到頭疼：長期依賴和大量使用有機合成化學(xué)農(nóng)藥，已經(jīng)帶來了眾所周知的環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞和食品安全等一系列問題，對推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展帶來諸多不利影響。

　　與之相反，利用生物活體(真菌，細菌，昆蟲病毒，轉(zhuǎn)基因生物，天敵等)或其代謝產(chǎn)物針對農(nóng)業(yè)有害生物進行殺滅或抑制的生物農(nóng)藥，對人畜安全，生態(tài)環(huán)境影響小。然而公開資料表明，生物農(nóng)藥的市場占有率始終相當(dāng)有限，1995年前后，生物農(nóng)藥占世界農(nóng)藥總銷售量的1.3%;時至今日，我國有260多家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)，僅占全國農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的10%，生物農(nóng)藥制劑年產(chǎn)量近13萬噸，年產(chǎn)值約30億元人民幣，農(nóng)藥總產(chǎn)量和總產(chǎn)值占比均不到10%。

　　“在我們國家，研究生物農(nóng)藥從上世紀50年代就開始了。先進代生物農(nóng)藥包含尼古丁，生物堿，魚藤酮類，除蟲菊類和一些植物油等等。”夏玉先告訴新華網(wǎng)，許多因素限制了生物農(nóng)藥的成長：生物農(nóng)藥通常不具廣效性，且和化學(xué)農(nóng)藥相比生效較為緩慢，產(chǎn)品保質(zhì)期限較短，生產(chǎn)成本較高。

　　“說直白一點，就是殺蟲廣譜和生產(chǎn)效率。”夏玉先進一步解釋說，“殺滅對象單一，顯然不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中病蟲害綜合防治需要;規(guī)模化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)缺乏，使得市場上生物農(nóng)藥產(chǎn)品比普通化學(xué)農(nóng)藥的價格普遍高50%以上。”

　　解開昆蟲病理的“基因密碼”

　　位于重慶市涪陵區(qū)的聚立信生物工程有限公司，是目前全球最大的真菌類生物農(nóng)藥規(guī)?；a(chǎn)基地。新華網(wǎng)發(fā)

　　在研究昆蟲病理學(xué)時，夏玉先注意到了昆蟲病原真菌致病機制，這是一種來于自然，歸于自然，正常的物質(zhì)循環(huán)方式，也是真菌類生物農(nóng)藥區(qū)別于化學(xué)農(nóng)藥的本質(zhì)特征，能夠?qū)⑥r(nóng)藥的對人畜和生態(tài)的危害降到最低程度。

　　“讓害蟲生病”的密碼，是基因。

　　科研團隊從基因角度出發(fā)，研究不同菌種的基因組，尋找出能作用于更多寄主的菌種。以此為導(dǎo)向，綠僵菌與蝗蟲間的病理關(guān)系率先進入了他們的視野。

　　綠僵菌是能夠寄生于多種害蟲的一類殺蟲真菌，代表種類有金龜子綠僵菌、羅伯茨綠僵菌和蝗綠僵菌等。不同種類的殺蟲范圍不同，如金龜子綠僵菌為廣譜性殺蟲真菌，而蝗綠僵菌只能感染蝗蟲等直翅目昆蟲。綠僵菌的作用機理，是通過體表入侵進入害蟲體內(nèi)，在害蟲體內(nèi)不斷增繁殖通過消耗營養(yǎng)、機械穿透、產(chǎn)生毒素，使害蟲致死，并不斷在害蟲種群中傳播，感染其它未接觸過農(nóng)藥的同類害蟲。

　　這個全部由跨學(xué)科人才組成的團隊，承擔(dān)了具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的“殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥”和多項相關(guān)的基礎(chǔ)研究課題。他們巧妙利用大米作原料，并發(fā)明固態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)線，生產(chǎn)出了能殺死蝗蟲的生物農(nóng)藥，這也是國內(nèi)先進例國家登記的“殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥”。

　　2003年，沙坪壩區(qū)井口工業(yè)園為重慶大學(xué)基因研究工程中心提供了科技成果的轉(zhuǎn)化平臺。短短3年時間，夏玉先團隊的工作正從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)業(yè)化。

　　“殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥”顯威力

　　夏玉先(右)與科研人員交流。

　　2005年，華東小麥產(chǎn)區(qū)，夏糧收獲漸行漸近。夏玉先和他的“殺蝗藥”打算北上應(yīng)戰(zhàn)。

　　“山東省地處黃河下游，深受蝗災(zāi)危害。”夏玉先告訴新華網(wǎng)，“農(nóng)作物收獲前半個月是絕不能噴灑化學(xué)農(nóng)藥的，這是常識。”

　　在此之前，最有效的滅殺蝗蟲辦法是實時監(jiān)控，用飛機噴灑化學(xué)農(nóng)藥，該方法殺蟲率高、滅殺范圍廣，而且以化學(xué)防治為主的防治方式只能應(yīng)一時之需，不能保證長治久安;山東省有關(guān)部門亦曾在東營搞過培育蝗蟲天敵：中華雛蜂虻的實驗，不一而足。

　　播撒“殺蝗綠僵菌生物農(nóng)藥”7天左右，蝗蟲紛紛死亡。“殺死了蟲，田間地頭卻不見尸體!”山東省植保工作人員驚嘆不已。

　　“聽到這句話，我的心情頓時放松下來。”原來，這種“殺蟲不殺人”的“生物武器”專門針對蝗蟲，對人類、水體、土壤沒有污染、保證了環(huán)境安全、并有效地避免了化學(xué)農(nóng)藥毒性高、有殘留、抗藥性的難題，進而保護了耕地生態(tài)，蝗群的尸體，正是被其它物種啃食掉了。

　　千畝水稻試驗：聚焦“廣譜性”

　　2006年，夏玉先團隊的科研項目被列為“十一五”國家863計劃生物農(nóng)藥專項。這一次，他們的目光，聚焦在真菌類生物農(nóng)藥廣譜性上。

　　研究主要切入點，是困擾南方水稻產(chǎn)區(qū)的蟲害。

　　數(shù)據(jù)顯示，我國常年水稻種植面積約4.5億畝，病蟲害年均發(fā)生面積14.5億畝次。2002年至2012年，年平均危害損失520萬噸，占糧食總損失的53.5%。水稻害蟲常見種類有40多種，其中二化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱等危害最為嚴重，可導(dǎo)致水稻大幅度減產(chǎn)。在使用農(nóng)藥進行控制的條件下，常年蟲害造成的損失仍占水稻總產(chǎn)量的5%以上。

　　能不能只利用一個菌種，殺滅水稻全生育期內(nèi)可能出現(xiàn)的所有主要害蟲?在綠僵菌進化關(guān)系上，團隊研究發(fā)現(xiàn)，綠僵菌由專性菌經(jīng)中間過渡種類向廣譜菌方向進化，期間伴隨基因擴張，尤其是破壞素等殺蟲毒素基因只存在于廣譜菌中，從而便于適應(yīng)更多的昆蟲寄主?？蒲腥藛T在100多種綠僵菌株中，找到了具有廣譜性的金龜子綠僵菌，在農(nóng)業(yè)部支持下，于2011年起在湖北、湖南、廣東、廣西、四川、貴州、重慶、江西、海南等水稻主要產(chǎn)區(qū)先后進行數(shù)千畝的試驗示范和大面積應(yīng)用，近100個試驗示范點。

　　科研團隊綠將僵菌生物農(nóng)藥率先應(yīng)用到試驗田中。新華網(wǎng)發(fā)

　　對農(nóng)藥的試驗需要達到什么效果?夏玉先給出了5條標(biāo)準(zhǔn)。

　　微毒。其有效成分來源自然界微生物，完全可以滿足有機、綠色農(nóng)作種植和稻魚、稻鱔混合種養(yǎng)殖。

　　選擇性強。只對害蟲有作用，對人畜及各種有益生物(包括動物類害蟲天敵、昆蟲類害蟲天敵及魚、蝦等水生生物)比較安全，對非靶標(biāo)生物的影響也比較小。

　　高效、廣譜、無殘留。能夠防治多種作物全生育期的主要害蟲，可以避免化學(xué)農(nóng)藥殺蟲譜不能夠完全覆蓋的作物主要害蟲，且存在農(nóng)殘缺陷。

　　害蟲不易產(chǎn)生抗藥性。具有在害蟲群體中傳播的能力，在一定的條件下，具有定殖、擴散和發(fā)展流行的能力。不但可以對當(dāng)年當(dāng)代的有害生物發(fā)揮控制作用，而且對后代或者翌年的有害生物種群起到一定的抑制，具有明顯的后效作用，并使害蟲難以產(chǎn)生抗藥性。

　　使用簡單便捷。作物全生育期具有多種重要害蟲，農(nóng)民往往需要準(zhǔn)確辨認害蟲并正確選用化學(xué)農(nóng)藥才能有效防止害蟲。廣譜生物農(nóng)藥應(yīng)能夠防治作物全生育期的主要害蟲，不需要準(zhǔn)確辨認，見蟲即可施藥。

　　試驗結(jié)果達到甚至超出了科研團隊預(yù)期。數(shù)據(jù)顯示，多年多區(qū)域的試驗、示范和大面積應(yīng)用均未發(fā)生減產(chǎn)，在使用過程中對空氣、水源、土壤友好。

　　推進技術(shù)轉(zhuǎn)化持續(xù)攻關(guān)拓展防控領(lǐng)域

　　“如果技術(shù)得不到轉(zhuǎn)化，科學(xué)家的夢想是難以實現(xiàn)的。”據(jù)夏玉先介紹，他與家人投資組建團隊還研制出了基于固態(tài)發(fā)酵技術(shù)專門的機械設(shè)備，能夠滿足規(guī)?；a(chǎn)需要。重慶聚立信生物工程有限公司正是利用全封閉全固態(tài)一體化發(fā)酵技術(shù)及設(shè)備，于2015年在涪陵白濤化工園區(qū)建設(shè)工廠，今年9月正式投產(chǎn)，具備了規(guī)模生產(chǎn)的能力。

　　重慶博恩科技集團有限公司，是該企業(yè)主要資方。新華網(wǎng)注意到，曾在TMT(數(shù)字新媒體)領(lǐng)域大展拳腳的博恩集團，投資重心近些年正在向環(huán)保和食品安全行業(yè)轉(zhuǎn)向。據(jù)董事長熊新翔介紹，企業(yè)目前已經(jīng)將“沙漠土壤化”生態(tài)恢復(fù)技術(shù)用于內(nèi)蒙古阿拉善盟烏蘭布和沙漠中試基地，前不久還成功受讓中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院重金屬土壤及鹽堿地修復(fù)技術(shù)與制備劑專利。目前，博恩的投資行為已涉足空氣、水、土壤、生物農(nóng)藥、生物肥料、生物醫(yī)藥、新材料、包裝安全等多個領(lǐng)域，硅藻精土污水處理工藝、負氧離子生成技術(shù)、有機農(nóng)業(yè)全程綜合防控技術(shù)等也是其未來關(guān)注的重點。

　　近年來，我國已先后淘汰了六六六、滴滴涕、甲胺磷等40多種劇毒、高毒類農(nóng)藥。依照有關(guān)國際公約，到2020年，除了個別必須保留的高毒農(nóng)藥品種外，我國還將淘汰禁用其他高毒農(nóng)藥，生物農(nóng)藥的占比會大幅提高，且許多有害生物都缺乏相應(yīng)的生物農(nóng)藥，市場空間巨大，前景被普遍看好。

　　接下來，夏玉將會根據(jù)市場需求不斷研發(fā)符合市場需求的新產(chǎn)品，力爭實現(xiàn)對主要糧食作物的全程生物防控，并向更多經(jīng)濟作物領(lǐng)域擴展。

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