未来虫害防控手段:释放成群的不育雄性昆虫,还有信息素

发布者:bpadmin
发布时间:2020-02-19 05:36
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成本低,效果好。这在很大程度上概括了为什么化学杀虫剂是虫害防控的主要方式。然而,这些化学药品中的许多都面临着越来越多的监管以及各方面的批评。最近的研究结果指出,以蜜蜂为尤,对植物、昆虫、鱼类和动物物种的附带损害就是一个典型例子。从另一个角度来看,许多消费者对使用了化学杀虫剂的食物持谨慎态度。



这使得像拜耳这样的大型化学品生产商竞相推出具有更复杂毒理的药剂,只对害虫致命,但对其他物种无害;价格实惠、而且用途广泛。然而,这并不容易:昆虫可以进化产生抵抗力,或者仅仅是躲得够深就能避开致命喷雾。更糟糕的是,除了耗时开发,每一个新的化学品都需要多年的测试和批准,才能面市。

成群的不育雄性
因此,化学杀虫剂的主导地位并非不可动摇。欧盟范围内不断扩大的新烟碱禁令很好地说明了一些杀虫剂是如何被逐步淘汰的。但是,如果像这样的杀虫剂被逐步淘汰,会有什么取而代之呢?其中的一个答案就是昆虫本身。也就是说,饲养千千万万不育雄性并释放它们。

英国初创公司BigSIS的创始人兼首席执行官格伦·斯莱德评论道:“这种被称为不育昆虫技术的工作原理是,在实验室里饲养害虫,将雄性分离出来,并将它们绝育;然后释放到野外,与雌性昆虫交配,而雌性昆虫不再产生任何后代。”虽然不育昆虫技术已经用于作物保护数十年了,但他表示,机器人和人工智能“重新改进了这一过程”,使其成本更低、效率更高。一种基于X射线的专有绝育方法,可以批量生产不育的雄性,而且更强壮,并能够与野生的、有生育能力的雄性竞争。

BigSIS公司正在建立一种平台技术,提供病虫害控制服务,致力于扩大针对农业病虫害和蚊子的可持续虫害控制选择,非转基因手段,对其他物种包括传粉昆虫无毒无害。苹果蠹蛾和斑点翼果蝇是BigSIS公司目前的两种产品,前者是主要的苹果虫害,后者是难以控制的水果害虫。

BigSIS公司的技术已经吸引了私人天使投资者和Cambridge Agritech成员的投资。该公司将测试一系列虫害控制解决方案并商业化。计划在今年下半年首次试放不育的雄性苹果蠹蛾。

这种控制手段的关键要点是,对在幼虫阶段造成虫害的物种效果最好。成年雄性在食物方面更节制,因为它们活得不长,更专注于疯狂的繁衍,否则就是死亡。不育雄性的有效使用需要正确时间的数据,才能将他们释放到“约会”现场。在像蝗虫这样的害虫身上,这项技术可能不会起到很好的作用。千亿成年蝗虫目前正在肆虐非洲和亚洲部分地区,这是70年来最大的蝗灾。

不要忽视信息素
在扰乱交配模式以减少昆虫数量方面,不育昆虫技术有很多可行的竞争手段。合成制造的飘动信息素是其中之一。信息素是由动物自然分泌的化学物质,在昆虫中特别普遍,控制着交配和其他行为。这些信息素在实验室中利用仿生学进行复制,可以应用于农作物,从而控制入侵的害虫,以取代传统的具有毒性的合成杀虫剂。

运营Cibus基金的伦敦私募股权公司ADM Capital Europe去年牵头为M2i Life Sciences进行了一轮6000万欧元的融资,收购了这家欧洲领军企业的少数股权。M2i Life Sciences是信息素市场为数不多的全球参与者之一,这笔投资表明了投资者对信息素防控虫害的信心。M2i Life Sciences生产信息素来取代普遍使用的化学杀虫剂。众所周知,这些精制信息素对最常见的害虫产生生物保护作用,例如苹果树、葡萄园、西红柿、香蕉树等特殊作物,以及玉米和棉花等大田作物。M2i还为花园、公园和森林制造专业产品,保护箱树、棕榈树和松树免受害虫侵害。该公司目前在25个国家销售60多种产品。

信息素领域的其他参与者也正在巩固和发展。去年年底,ISCA Global由ISCA Technologies(美国)、ISCA Tecnologias(巴西)和ATGC Biotech(印度)合并而成,将25年的研究和开发结合在一起,专注生产对环境危害较小的虫害控制产品。

不育昆虫技术和信息素技术各有所长,都很有可能继续为投资方赢得利益,社会和环境压力将继续发挥其作用,推动这类技术的应用。

2019年,《生物保护》杂志发表了一项研究,迅速引起了全球的关注。它的标题是《全球内昆虫物种的衰落:对其驱动因素的回顾(Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers)》。主要发现是严峻的,表明40%的所有昆虫物种正在减少,许多物种在几十年内即将灭绝。研究称,转向集约化农业造成的栖息地丧失是“主要驱动因素”。农业化学污染物、入侵物种和气候变化也被认为是“额外原因”,另外还有杀虫剂被指控对非目标物种造成附带损害。

此研究建议:迫切需要重新思考当前的农业的实践做法,尤其要严重减少杀虫剂的使用,并以更可持续的、基于生态的做法取而代之,以减缓或扭转当前的趋势。允许昆虫数量恢复,并提供重要生态系统服务保护它们。此外,还应用有效的修复技术来清洁农业和城市环境中的受污染水域。




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