English | 繁体 | RSS | 网站地图 | 收藏 | 邮箱 | 联系我们
首页 新闻 机构 科研 院士 人才 教育 合作交流 科学普及 出版 信息公开 专题 访谈 视频 会议 党建 文化
  您现在的位置: 首页 > 专题 > 旧专题 > 创新专题 > 中国科学院科技创新案例(二)
“生物导弹”防治害虫新技术
  文章来源: 发布时间:2004-10-10 【字号: 小  中  大   

彭辉银 昆虫病理学家,1950年生于湖北省秭归县。1967年参加工作,武汉大学生物系毕业。现任中国科学院武汉病毒研究所研究员。兼任中国昆虫学会理事,湖北省昆虫学会副理事长,《中国病毒学》和《长江流域资源与环境》编委。多年从事昆虫病毒学、流行病学、生态学及病毒杀虫剂的研究与开发,是“生物导弹”技术的发明者。该项技术1997年通过了中国科学院组织的成果鉴定,为国际首创,国际先进水平。曾多次主持国家攻关和中国科学院重点课题共26项,发表论文58篇,获得国家专利5项,8项科研成果获奖。1991年获湖北省昆虫学会青年科学家奖。

一、选定目标,勇于攀登

为了减少有害昆虫对农、林业生产造成的损失,世界各国在防治害虫中使用了大量的化学农药。全世界每年销售农药200多万吨,中国的使用量就占了一半,这不得不引起中国政府的关注。大面积使用化学农药已导致害虫抗药性直线上升,农药的使用量逐年增加,形成了一种恶性循环。值得重视的是农药残留对农产品的污染越来越严重,给人民群众的健康和生命安全带来了极大的危害。仅1992年我国统计的数字,农药中毒事件为70,068例,死亡8,562人。我国近几年农副产品及茶叶的出口,因农药残留超标,损失多达74亿美元。为了解决化学农药残留物对环境和农产品的污染问题,世界上从20世纪70年代起,开始研究利用昆虫病毒杀虫剂防止害虫。它在维持农、林业可持续发展、减少环境污染、特别是在恢复自然生态平衡方面是化学农药不可比拟的。它的杀虫机理是通过幼虫取食致病,但因其既不能触杀也不能交叉感染,使其对害虫的杀伤面受到很大局限。

为了适应我国农业可持续发展的需要,彭辉银领导的研究组开始研究一种效能更高的杀虫技术。1986年他们首先提出了用“卵面带毒”导致病毒病在害虫中流行的思想,进而形成了“生物导弹”杀虫技术。这个名字顾名思义有三层意思,一是用生物-病毒引发流行病来杀灭害虫;二是杀虫的威力像导弹一样强大;三是媒介昆虫能像导弹一样,快速收集靶害虫的方位,并迅速找到目标卵。它的杀虫机理是以昆虫病毒流行病学理论为依据,通过媒介昆虫传递病毒,引起靶害虫患病导致二次感染,在害虫种群中形成病毒流行病,达到控制害虫的目的。在当时,这项技术还只是一种想法,国内外许多科学家做了不懈的努力,但进展不大,因为技术上有三大难关。

二、研制“生物导弹”,攻克三大难关

研究组结合多年开展病毒流行病学调查与应用“病毒治虫”所积累的丰富知识,消化吸收国内外的先进经验,经过长时间的深入细致的调查研究和实践,首先攻克了第一道难关--选取传播病毒的媒介。在比较众多传播病毒的“工具”中,最后选择了赤眼蜂作为传播病毒的媒介,开始了室内的模拟实验。第二个难关是实现赤眼蜂传递病毒的方式,用什么样的技术方法实现这种传递?他们经过无数次的试验,数年如一日,长期奔波在防治害虫的第一线,与农场的工人、农民打成一片,取得了十分宝贵的第一手资料,为发明赤眼蜂传递病毒防治害虫技术奠定了坚实的基础。赤眼蜂是一种专门在宿主卵内寄生的昆虫,它体积小、作用大,能快速找到宿主卵。而病毒也是有生命的活体,体积是那样微小,只能在电子显微镜下才能看到。赤眼蜂到底能带多少个病毒?没有电子显微镜的帮助无法了解病毒和赤眼蜂结合的“秘密”。在自然界,它们会受到雨水、阳光和温度等因素的影响。为攻克一个又一个的难题不知熬了多少个日日夜夜,从室内到室外,从实验室到地头,采用普通显微镜检验和扫描电子显微镜相结合的方法,终于弄清了赤眼蜂自身的寄生生物学特性(包括寄生行为、寄生方式、寄生特点和寄生范围等),完成了从室内模拟到田间实施赤眼蜂携带病毒的全过程,苦苦奋斗了十多年,终于完成了利用赤眼蜂传递病毒防治害虫(简称“生物导弹”)的技术难关。第三是发明了适合赤眼蜂携带的专用病毒制剂,2001年取得了两项国家发明专利(专利号:ZL96119673.4,ZL97109294.X)。该项成果被列为科技部重点科技成果推广计划,“生物导弹DP-1”产品因此获得国家重点新产品证书,2002年获得科技部成果转化基金的支持。

三、将科技成果转化为生产力

为了实施“生物导弹”技术产品在生产实践中充分发挥作用,他们还专门研制了一种适合寄生蜂携带病毒的卵卡盒(专利号:ZL97341091.0)和多功能诱杀器(专利号:ZL01252326.7),使之形成了一套完整的防治害虫新技术,满足了杀虫、防紫外线、保护病毒、赤眼蜂携带病毒、补充营养、防风、防雨和支撑等一系列难题。

“生物导弹”产品经历了无数个风风雨雨,从试验、示范到推广。1997年5月23日,他们带着研制的第一代“生物导弹”产品来到湖北应城市团山林场进行松毛虫的示范防治,林场的职工见了就说:“这玩意儿能杀死松毛虫吗”?面对农民提出的质疑,说教是没有意义的,只有通过事实才能打动农民的心。在等待一个月、二个月后,奇迹出现了,松毛虫的数量显著下降了,人工诱导形成的病毒流行病已初见成效。农民说:“没想到这东西真管用!”五年过去了,多年受松毛虫困扰像火烧一样的景象消失了,展现在他们面前的是一片恢复了生息的绿色森林和鸟语花香的园林。

在云南思茅地区,思茅松毛虫历年来是该林区发生最为严重的害虫。从2000年6月开始使用生物导弹产品,第一次防治面积为1500亩,当年收到明显效果;2001年扩大到10800亩,使思茅松毛虫的危害大面积得到有效控制;2002年扩大到51000亩,取得了令人满意的效果。农民尝到了甜头,积极性也得到了提高,现在主动要求在全林区范围推广生物导弹技术产品。

生物导弹技术产品不仅防治效果好,更重要的是解决了山高、坡陡、树大、林密、地形复杂、工作量大、效率低、成本高、危险系数大等难以解决的难题。另一个特点是操作简单,使用方便,一看就懂,一学就会,成本低,防治费用比化学农药低2.2倍;效果好,没有污染,对人畜安全;效率高,一人一天能防治100亩。

四、“生物导弹”治虫大有可为

“生物导弹”技术产品在防虫理念上是一项新的突破,在防治方法上是一次重大的变革,它使人们从化学农药防治中解脱出来。“生物导弹”技术产品有很强的适应性和可移植性。近几年在云南、贵州、湖南、湖北等地应用“生物导弹”技术产品防治松毛虫,累计防治面积达10多万亩。应用该技术防治棉铃虫,已完成了3,000多亩田间试验,均取得良好的防治效果。

据国家森林病虫防治总站2002年预测,每年我国森林病虫发生面积达800万公顷,估计损失约50亿人民币左右;全球松毛虫防治产品市场每年花费近20亿美元。我国是一个农业大国,每年因病虫害带来的经济损失约占粮食产量的10-15%,棉花产量的15-20%,蔬菜水果产量的20-30%,累计每年造成的经济损失超过数百亿元人民币。采用“生物导弹”系列产品进行治理,将大大降低化学农药的使用量和防治费用,提高农产品的品质,增加农民的收入,为农、林业可持续发展带来可观的经济效益和社会效益。

多年来,他们一直致力于“生物导弹”技术产品的产业化发展,已完成赤眼蜂的繁育和病毒杀虫剂工厂化生产试验,并建成了100万亩“生物导弹”技术产品生产线,与企业合作拟建立100万公顷的生物导弹生产厂,投资1500万元,年产值可达5400万元,创利税1200万元。该技术于1997年通过中国科学院组织的专家鉴定,属国际首创,达到国际先进水平。

撰稿人:徐红革

点评:

害虫是农、林业发展的大敌,化学农药带来严重的污染,生物农药又有一定的局限性。彭辉银先生带领研究组,为了寻求更先进的杀虫技术,勇于探索、大胆创新,首先提出了用“卵面带毒”导致病毒病在害虫群体中流行的杀虫机理,经过十多年艰苦努力,攻克一道道难关,终于研制出“生物导弹”新技术。这项技术在治虫理念上是一个突破,在方法上是一次重大变革,它必将在治理虫害、保护生态环境方面发挥良好的作用。

  打印本页 关闭本页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号  京公网安备110402500047号  联系我们
地址:北京市三里河路52号 邮编:100864