围绕着我国重大农业害虫和入侵害虫等国家急需防控的对象及其技术,面向国际前沿,提出了生物灾害控制新思想、新概念、新理论;面向国家重大需求,建立了害虫害鼠监测预警防控体系,研发出生物农药、性信息素、天敌释放、LED灯等一系列绿色防控技术;面向国民经济主战场,通过构建了绿色防控新体系,直接减少化学农药使用,保障了国家粮食安全和食品安全。

  针对世界性农业害虫——蝗虫的爆发成灾,率先确定了世界范围内飞蝗种群进化关系以及迁飞扩散路线;阐释全球变化下蝗灾暴发规律,发现内蒙古草原退化及过度放牧导致的植物氮素含量下降是蝗灾暴发的重要机制之一;破译了飞蝗全基因组图谱,并解析其食性、迁飞和群聚等特性的遗传基础;系统揭示了蝗灾暴发的关键步骤--散居型和群居型相互转变的启动与维持的分子调控机制,发现miRNA-276调控蝗虫同步发育,奠定了靶标基因控制蝗虫的基础;从而发展了昆虫生态基因组学,为世界性蝗虫的遗传控制与生态治理提供了引领作用。

  基于红脂大小蠹、松材线虫等重大外来入侵种在我国造成了极大危害,系统阐述了外来入侵害虫红脂大小蠹入侵的机制与原因;揭示了红脂大小蠹和伴生菌共生入侵机制,提出红脂大小蠹伴生菌独特单倍型的共生入侵和返入侵假说,发展了外来入侵害虫红脂大小蠹综合防控理论与信息素调控新技术,治理红脂大小蠹面积930.3万亩,防治面积达2823.72万亩次,压缩疫区面积847.83万亩;使该入侵害虫危害控制在1‰以下。

  进一步明确了俗称为“松树癌症”的重大外来入侵种松材线虫转型发育特征,及其与媒介天牛-蓝变菌共生互作机制;阐明信息流调控的入侵害虫-寄主松树-伴生真菌-细菌相互作用,进而提出多种、多功能的微生物协同促进外来物种入侵成功,创建昆植关系研究中的跨四界互作模式;发展了新的信息流快速取样技术,提高了取样效率与防治水平,已成为我国行业标准,并被欧盟推荐使用。

    基于长期的研究基础,研发出高品质系列病毒原药及新型制剂的生产技术体系,获得10多项专利成果,并在合作企业投入生产。获得了8个病毒生物农药登记证,有2个产品获得国家重点新产品证书,产能达到年产5000万亩次的规模,是当今全球最大的病毒生物农药研发和生产基地,仅2013-2014年出口欧美约1000万美元。结合自主研发的大尺度蚜虫监测系统、大面积赤眼蜂无人机投放系统,形成了高效、精准的生态防控体系;累计推广1亿多亩,直接减少1万多吨化学农药的田间释放,引领了全球的生物防控新产品、新技术的发展。