湖北病毒专家“生物战”揭秘

2008年09月22日 09:13 来源：中国农药工业网

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　　提要
　　
　　在松毛虫、蚊子等害虫抗药性越来越强、对环境污染越来越严重的情况下，我省的病毒专家们悄然打响了一场“生物战”。与“大规模杀伤”式的“化学战”相比，“生物战”采取的是以“毒”攻“毒”的“精确打击”战术，不仅成本低廉、战果突出，而且也不会伤及环境及其他“无辜”。那么，生活中令人闻之色变的病毒和细菌，是如何在专家手中成为消灭害虫的利器的呢？
　　
　　松毛虫肆虐
　　
　　仿佛“火烧”林场
　　
　　一场有史以来最大的一次松毛虫灾，在1997年间的我省应城团山林场突然爆发了。
　　
　　无以数计的松毛虫向毫无抵抗能力的松树林发起了疯狂的进攻。“人在林中站立时，耳边一片‘噼噼啪啪’的声音，不是风声，也不是火苗燃烧的声音，而是松毛虫啃食松叶的声音，十分恐怖！”9月5日，中科院武汉病毒研究所研究员彭辉银教授向记者回忆了当时的情景。不到半个月，疯狂蔓延的松毛虫把嫩绿的松针吃得精光，四季常青的松树林变得一片枯黄。“远望如火烧，近看虫满树。”
　　
　　松毛虫灾又被称为“无烟的森林火灾”而列为森林十大病虫害之首。
　　
　　当年的应城团山林场正是遭遇了这样的“无烟的森林火灾”，一场森林的浩劫似乎已注定无可挽回了。
　　
　　然而，令人奇怪的是，时隔一个月之后，林场的松林并没有被毁灭，相反，先前横行肆虐的松毛虫却突然从疯狂进攻变得“偃旗息鼓”。这到底是怎么回事？难道是松毛虫在进行“毁灭之战”前的一次集体“休整”吗？外界的人们对此迷惑不解。直到2年后，“饱经沧桑”的松林恢复了鸟语花香时，谜底才最终揭开。原来，当年的林场为对付虫灾，首次使用了我省科学家研制的一种“秘密武器”——“生物导弹”。
　　
　　那么，“生物导弹”究竟是一种什么样的“秘密武器”，它为何会有如此大的威力？　　赤眼蜂当“天使”
　　
　　“生物导弹”显神奇
　　
　　“在过去相当长的一段时期内，人们大多采用喷洒化学农药防治害虫，但其弊端也是显而易见的。其一，‘化学武器’属于‘大规模杀伤性武器’，它在毒杀害虫的同时，也会危及其他生物甚至人类，并导致环境污染；其二，使用化学农药效率较低，必须反复使用，害虫容易产生抗药性。”彭辉银教授告诉记者。“据有关实验测定，喷洒的病毒制剂中，真正能对害虫起作用的只占1％，65％流失在空气和土壤当中，34％被作物吸收了，即99％都白白浪费了。”为了减少这种浪费，科学家开始利用鸟类传送病毒，后来利用蜜蜂传递病毒，都没有取得理想的效果。如果把病毒比作“弹头”的话，现在缺少的就是一种能有效运载这种“弹头”准确攻击害虫的工具。这个“运载工具”在哪里呢？
　　
　　1991年，彭辉银教授开始研究利用一种专门在昆虫卵内寄生的昆虫天敌——赤眼蜂作为媒介运送病毒。经过3年的努力，“生物导弹”研制成功。赤眼蜂的定向性很强，能迅速准确地找到害虫卵作为它的寄生卵，因此，它最终扮演了“运载工具”的角色。
　　
　　彭辉银课题组用柞蚕卵来繁殖赤眼蜂，并将自己研制的病毒专用剂型接到柞蚕卵表面。当赤眼蜂咬破壳从柞蚕卵里爬出来时，每个大小才1毫米的赤眼蜂身上，可粘上数百个病毒。有了足够数量的赤眼蜂，再加上昆虫病毒，“生物导弹”就可以合成了。
　　
　　一枚“生物导弹”外表上只是一个普通的小纸盒，在里面存放着60多粒表面附着昆虫病毒的柞蚕卵；平均按每个柞蚕卵孵化出60只赤眼蜂，每一只赤眼蜂携带100个病毒计算的话，一枚“生物导弹”就可以释放出36万个病毒。使用“生物导弹”可以使害虫幼虫患病，在种群中诱发病毒流行病，从而大面积控制了害虫的发生和危害。
　　
　　实验证明，生物导弹“制导方向”准确，除了目标害虫，决不会“伤及无辜”，对人畜等生物没有任何危害。而且实施方法也简单，只需将半个火柴盒大小的“生物导弹”，挂在树木一人高处即可。根据测算，只用5枚“生物导弹”就可控制一亩范围内的松毛虫，比传统喷洒农药的成本还要低，而且持续期长，一年使用多年受益。“当年，我带着研究组携带研制的第一代‘生物导弹’赶赴应城团山林场对付松毛虫灾时，林场的职工一开始都表示怀疑，说‘我们过去使用那么多化学农药都不管用，这玩意儿能杀死害虫吗？’”彭辉银教授笑着回忆。实际上，多年过去了，该林场都没再发生过大规模虫灾。
　　
　　据介绍，装上不同病毒“弹头”的“生物导弹”，能广泛用于农、林、果、蔬、茶等植物害虫的防治。近年来，科技人员利用“生物导弹”技术，分别在湖北、湖南、安徽、四川、广西、云南、贵州、辽宁等省进行应用推广，实验结果表明，使用病毒“生物导弹”，平均防治害虫效率在81%以上，比传统化学农药防治害虫提高工作效率40倍，使生态环境得到了保护。该项成果也让彭辉银教授先后获得1995年湖北省有突出贡献中青年专家称号、1997年湖北省昆虫学会青年科学家奖、2005年度全国技术发明二等奖。
　　
　　生物灭蚊
　　
　　地震灾区显威力
　　
　　今年5月19日，也就是汶川大地震发生一周后，当来自全国各地的救灾物资从四面八方源源不断地运往地震灾区时，中科院武汉病毒研究所也向灾区捐助了一批重达5吨的特殊物资。这批物资不是食品，不是生活用品，也不是药品。“但绝对是当时灾区急需的物资。”该所一位工作人员告诉记者。这批特殊物资抵达灾区后，很快在四川德阳、绵阳、什邡、广汉等地派上了用场。
　　
　　这究竟是一批什么特殊物资呢？事后，当人们从电视新闻上看到灾区广泛进行的卫生防疫工作时，谜底才得以揭开。原来，中科院武汉病毒研究所无偿捐助的是一批专门用于生物灭蚊的“细菌武器”，正式的名称叫做“C3—41杀蚊幼乳剂”。“大灾之后往往伴随重大的疫情爆发。杀灭蚊子，是防止疫情发生的有效途径之一。”病毒所的专家告诉记者。　　6月10日，地震重灾区四川省什邡市爱卫会的负责人给中科院武汉病毒研究所打来电话：“贵所援助我们的‘细菌武器’效果非常好。现在灾区的防疫压力依然很大，希望贵所继续支持，最好能同时派专家亲临指导防治工作。”
　　
　　6月11日，中科院武汉病毒研究所应什邡市的求助，将第二批“细菌武器”运抵什邡。随后，由该所闫建平、蔡全信、朱晓阳3位专家组成的生物防治小组也奔赴什邡，参与指导当地的卫生防疫工作。实践证明，“细菌战”在灾区取得了辉煌的灭蚊“战果”，得到当地卫生防疫部门的高度评价。
　　
　　以毒攻毒
　　
　　大量蚊子“暴病身亡”
　　
　　那么，蒙着神秘面纱的“细菌武器”到底是什么？何以有如此大的灭蚊威力和作用？“细菌武器”又是如何研制出来的呢？“灭蚊‘细菌武器’是人类与蚊子长期斗争演化而来的产物。”9月5日，中科院武汉病毒研究所张用梅研究员向记者讲述了灭蚊“细菌武器”的来历。
　　
　　“蚊子是多种人类传染疾病的主要传播媒介，如疟疾、丝虫病、乙型脑炎、黄热病、裂谷热和登革热等，对人类的健康造成了极大的危害。每年全球有几百万人被夺去生命。”张用梅研究员告诉记者，人类与蚊子的斗争可追溯到古代，然而那时人们没有找到有效的手段消灭蚊子。
　　
　　国内有没有类似的灭蚊菌种呢？如果有，这种细菌又会在哪里存在呢？张用梅很早就开始思考这个问题并进行了积极的探索。“我当时想，我们国家这么大，地形、气候、物种都多样化，肯定存在更优良的菌种。”张用梅说。要获取菌种，唯一途径就是从自然界中去寻找。此后，张用梅和同事去外地出差时，都要带上必要的工具，每到一地不是游山玩水，而是流连于污水塘和荒山土坡之间。他们的目标有两个，一是采集死蚊子，希望从中发现致死蚊子的病菌；二是从污水塘中挖烂泥，因为蚊子的幼虫生活在污泥里，那里很可能存在杀蚊的病菌。
　　
　　他们采集样品的足迹遍及半个中国，历时16年，收集了无数个样品，分离出菌种上万株。功夫不负有心人。1985年，他们终于从湖南长沙一个污水塘中采集的污泥里，分离出第一个优良的球形芽孢杆菌菌株。“有虫处必有天敌”的自然法则也最终得到验证。之后，第二个优良的苏云金芽孢杆菌于1997年得到。实验证明，这两株菌的杀蚊毒力是国外同类菌株毒力的2—3.5倍，其杀蚊活性处于世界领先水平。随后，专家们用这两种细菌分别制成了杀蚊剂，其中，用球形芽孢杆菌制成的杀蚊剂被命名为“C3—41杀蚊幼乳剂”，成本仅为化学杀虫剂的1/3，3毫升细菌液可消灭1平方米水面蚊子幼虫，因而被国际上称为“最有潜力的杀蚊菌株”。“这两种细菌虽然都很‘毒’，但其定向性非常强，只针对蚊子幼虫，对其他生物和环境却没有任何危害。”张用梅研究员告诉记者，两种“细菌武器”的使用方法是，将杀蚊剂按一定比例洒入水塘中，细菌就会“侵蚀”到蚊子幼虫体内，将幼虫的肠道破坏得“千疮百孔”，从而使蚊子幼虫“暴病身亡”。
　　
　　“武汉的蚊子品种主要是库蚊和伊蚊。库蚊俗称黑蚊子，仅在夜间攻击人；伊蚊俗称花蚊子，白天攻击人。”病毒所的专家向记者介绍，武汉水面多，污染水面也多，蚊子的滋生地更为丰富。如果武汉能进行大规模生物灭蚊，蚊虫将减少90%以上。

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