我国耕地面积只占世界的8％，而化学农药用量超过了全球的1/3。如何利用生物间的天敌关系开展农业害虫的生物防治，降低化学农药的使用量，是保证我国农产品安全和农业可持续发展的有效途径。在国家自然科学基金的持续资助下，浙江大学农业害虫生物防治研究团队对此展开深入研究，相关防治理论及综合治理和实践在国际学术界和农业生产中产生了重要影响。

　　“超级害虫”入侵

　　“当时在河北、天津一些虫灾严重地区，空气中都有害虫。在浙江、江苏等一些棉田、菜地里，农作物上白茫茫一片，有的叶片上甚至有几千头烟粉虱。”浙江大学教授、浙江大学农业害虫生物防治研究团队学术带头人刘树生日前对《中国科学报》说。

　　烟粉虱的危害不只是取食植物叶片，它还传播多种植物病毒。目前已记录的烟粉虱传播病毒有40多种。“这些病毒中，经常发生的有七八种，其中有种叫‘双生’的植物病毒，只能通过烟粉虱进行传播。而且，烟粉虱还传播一些国外植物病毒。”刘树生说。

　　B型烟粉虱是国际科技界有史以来唯一冠以“超级害虫”的昆虫。该害虫约十年前入侵我国，此后种群迅速增长，取食危害数十种重要经济作物并传播引发植物病毒病，严重影响农业发展和食品安全。

　　由于该物种陆续在多个国家和地区造成大片作物严重减产或绝收，许多国家的科学家一直在探索其超级入侵本能的奥秘，以深入了解其入侵过程和机制，为预警和治理提供思路。

　　1995年至2006年间，在科学基金等项目资助下，刘树生与澳大利亚、中国农科院等同行合作，在中国浙江、澳大利亚昆士兰等40多个地点进行野外调查，用分子标记鉴别B型烟粉虱和土著烟粉虱，记录B型烟粉虱的入侵以及对土著烟粉虱的取代。

　　在研究过程中，他们设计了一套独特的录像系统来观察和分析烟粉虱的交配行为，监视烟粉虱的一举一动，详细观察到烟粉虱在植物上的运动、求偶交配行为以及B型烟粉虱与土著烟粉虱之间的求偶行为。

　　课题组用10台摄像机共对1060头烟粉虱作了两万多小时的录像观察和分析后，发现B型烟粉虱与土著烟粉虱共存后，繁殖速度更快，它们同时还抑制土著烟粉虱的繁殖率。这一交配行为能帮助其入侵土著烟粉虱种群的领地，将危害性不大的土著烟粉虱灭绝并予以取代。

　　这一发现揭示了一个极具威力的动物入侵行为机制，它能帮助研究人员就外来害虫入侵以及取代土著近缘生物的范围和速度作出准确预警。

　　相关论文在美国《科学》杂志发表时，评审专家认为这是入侵生物学领域的开拓性工作，将对这一学科的发展起到显著推动作用，同时昆虫学、农学、动物行为学、进化生物学等学科领域也会从中得到启迪。

　　近年来，课题组依据这一研究，多次准确预警了B型烟粉虱及其所传病毒病的发生。依据该害虫的入侵危害规律，他们针对番茄等作物发展构建了因地制宜的防控方法，在温州等地示范推广，证明其对防治B型烟粉虱及其所传病毒病的防治经济安全、行之有效。

　　植保领域“第一军团”

　　农业生产中化学农药的过度使用会导致害虫抗药性增强，同时还会杀伤害虫天敌、污染环境，危害农产品安全。

　　美国研究者曾做过统计实验：在棉花成长过程中，平均要喷施6次农药，如果将害虫天敌的作用充分发挥好，可以做到施药一次或不用农药。

　　“我们的研究就是要证明利用害虫天敌可以帮助人类少用，或不用化学农药。”刘树生说，“我们在研究中发现，仅浙江地区就有几十种烟粉虱天敌。”

　　目前，以荷兰为代表的欧洲国家已基本建立了高效实用的生物防治体系。而我国在生物防治方面仍有很大差距，特别在基础研究方面，对于天敌生物资源了解不够全面，对天敌发生规律和控害潜能了解不深入。

　　“目前，生物防治面临的问题一是基础研究薄弱，防治技术不够成熟；二是和化学农药的推广力量相比，生物防治推广的力度还很小。”刘树生说，“而且化学农药的作用立竿见影，农民更相信眼前看到的结果。”

　　2010年10月，在国家自然科学基金创新研究群体项目资助下，浙江大学启动“农业害虫生物防治的基础研究”，这是目前全国植物保护领域的第一个创新研究群体项目。

　　该创新研究群体以刘树生为学术带头人，该校教授冯明光、陈学新、沈志成、叶恭银、娄永根等不同研究背景的科学家联袂组建。研究团队贯穿分子、个体、种群、作物生态系统各个生物学层次，为明确的产业目标服务，力争若干年后我国的农药使用量能显著下降。

　　刘树生介绍说，团队将以蔬菜和水稻系统的害虫生物防治新策略、新技术为目标，从天敌生物资源的发掘与评价、重要生物防治基因资源的发掘与利用、生物多层次互作机制三个方面及其交叉融合开展研究，发挥群体优势，与国际前沿领域结合，寻求新的突破点。

　　基金成为坚强后盾

　　“科学基金不仅是我回国后开展工作的‘原始积累’，也是我们整个创新群体6位核心成员开展科学研究的主渠道经费来源。”浙江大学教授、该创新研究群体核心成员之一冯明光对《中国科学报》说，“我个人迄今已完成8个面上项目，1个杰青项目和1个重点项目，在研重点和面上项目各1项。”

　　“搞生物防治首先要进行天敌调查，这是一项长期的基础工作，很难一下子见到效果，因此，科学基金成为该研究的资助主渠道，成为坚强后盾。”刘树生说，“科学基金设立之初就开始对浙江大学农业害虫生物防治研究进行资助，如果没有前期研究奠定的基础，也不会有今天的创新群体。”

　　浙江大学是我国现代昆虫学科的一个起源地，害虫生物防治一直是其特色研究方向。20世纪30年代，蔡邦华院士等我国昆虫学先驱率先在浙大开展天敌资源与害虫生物防治研究，此后，这方面的研究从未间断。从上世纪80 年代后期开始，在国家自然科学基金的资助下，该校生物防治研究拓展迅速，研究队伍不断壮大，形成了针对蔬菜害虫、水稻害虫、茶树害虫的生物防治及综合治理的特色研究。

　　进入20世纪90年代，该校逐渐形成以刘树生为学术带头人的研究团队，该团队在传统农业昆虫学科的基础上，融入现代微生物学、生态学、分子生物学、生物化学、生物信息学及生物工程的新理论新技术，使我国害虫生物防治融入生物学研究国际前沿。20多年来，科学基金先后资助该团队各类项目近80余项，资助教授、副教授、研究生100余人。

　　“正是国家基金的持续支持，近十年来我们的团队才成长起来，从入选教育部创新团队到进入浙江省农业‘生物三药’创新团队和国家创新研究群体，团队核心成员得以承担越来越多的国家‘973’、‘863’、国际合作及行业专项等重大重点项目，在害虫生物防治领域起着排头兵的作用，并赢得了国际同行的关注和赞誉。”冯明光说。

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