一場(chǎng)堅(jiān)持30年的糧食保衛(wèi)戰(zhàn)

“聽(tīng)到農(nóng)藥二字，老百姓常常談藥色變。不過(guò)我有信心，我們研制的農(nóng)藥比有的醫(yī)藥還安全。”南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院教授周明國(guó)說(shuō)。他帶領(lǐng)課題組完成的“創(chuàng)制殺菌劑氰烯菌酯選擇性新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”獲得2018年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

上世紀(jì)70年代中期，一場(chǎng)突如其來(lái)的小麥赤霉病害席卷長(zhǎng)江中下游和淮河流域。小麥赤霉病又名麥穗枯、爛麥頭，不僅會(huì)造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)，還會(huì)讓生病的小麥含有病菌毒素等有害物質(zhì)，嚴(yán)重危害人畜健康，完全失去食用和飼用價(jià)值。

1982年初，周明國(guó)從南京農(nóng)學(xué)院植保系畢業(yè)并留校工作。從那時(shí)起，他就選擇了病害防控和殺菌劑研究，誓要打贏這場(chǎng)糧食保衛(wèi)戰(zhàn)。

2010年，周明國(guó)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致小麥赤霉病的罪魁禍?zhǔn)住环N叫作鐮刀菌的微小生物，并掌握其致病機(jī)理、流行規(guī)律及防治方法，以第二完成單位獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

此后，防治小麥赤霉病和水稻惡苗病的殺菌劑“多菌靈”被廣泛使用。誰(shuí)知好景不長(zhǎng)，局部地區(qū)相繼暴發(fā)了糧食作物抗藥性災(zāi)害。

“鐮刀菌在被絞殺的過(guò)程中不斷演化，形成了抗性變異群體?！敝苊鲊?guó)解釋說(shuō)，“殺菌劑不僅不起作用，反而讓小麥和水稻的病情惡化，甚至刺激病菌產(chǎn)生更多的毒素。”

找不到解決方法的種植戶(hù)，只能盲目增加農(nóng)藥用量，混用各類(lèi)農(nóng)藥。藥害、農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染和作物毒素含量成倍增長(zhǎng)等問(wèn)題層出不窮。2012年，周明國(guó)以第一完成人的身份再獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。其成果探明了水稻惡苗病、油菜菌核病和小麥赤霉病菌等作物病原菌抗藥性的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，研發(fā)出快速診斷技術(shù)和對(duì)抗病害的新式“武器”。

這種叫作“氰烯菌酯”的武器，防治小麥赤霉病的威力高于傳統(tǒng)農(nóng)藥3倍，用藥量可減少一半以上，能降低小麥谷粒中90%的鐮刀菌毒素，對(duì)動(dòng)植物和環(huán)境微生物卻是安全的。

在新攻關(guān)周期里，周明國(guó)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始著眼于如何讓“氰烯菌酯”殺菌的“槍法”更為精準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)了殺菌劑極其重要的新靶標(biāo)——肌球蛋白-5。它們?cè)诩?xì)胞營(yíng)養(yǎng)中起到運(yùn)輸提供能量的關(guān)鍵作用。只要?dú)⒕鷦┠軌蛎闇?zhǔn)這個(gè)靶標(biāo)，鐮刀菌就會(huì)一擊斃命。

不過(guò)，肌球蛋白的結(jié)構(gòu)不斷變化，很可能利用自己百變的特性，躲避打擊而產(chǎn)生新的抗藥性。團(tuán)隊(duì)探明了肌球蛋白-5對(duì)藥物敏感性的分化機(jī)制，揭示了各位點(diǎn)變異頻率和抗性風(fēng)險(xiǎn)。團(tuán)隊(duì)還研制出“組合型武器”，可根據(jù)不同生態(tài)區(qū)域病害發(fā)生特征和抗藥性發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)瞄準(zhǔn)不同的“靶心”。周明國(guó)團(tuán)隊(duì)第三次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

幾年來(lái)，該成果已在病害發(fā)生最嚴(yán)重的10個(gè)省市推廣，防控小麥赤霉病和水稻惡苗病9000多萬(wàn)畝，減少用藥4650噸，減損糧食340萬(wàn)噸，降低麥粒真菌毒素含量85%，減少經(jīng)濟(jì)損失220多億元。

“現(xiàn)在還不能高枕無(wú)憂(yōu)?！敝苊鲊?guó)認(rèn)為，盡管有了緩兵之計(jì)，但是抗藥性遲早還會(huì)卷土重來(lái)。剛剛走下領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的團(tuán)隊(duì)，已踏上這場(chǎng)糧食保衛(wèi)戰(zhàn)的新戰(zhàn)場(chǎng)。他們得爭(zhēng)分奪秒，力爭(zhēng)在“緩兵”期內(nèi)，研發(fā)出更加先進(jìn)的“武器”。

《中國(guó)教育報(bào)》2019年01月21日第2版