20世纪上半叶
中国大地蝗灾频发
与水灾、旱灾并称为三大自然灾害
新中国成立初期
各级政府积极动员灭蝗
然而人力终究有限
蝗害依然猖獗
怀着对祖国和同胞的忧心与牵挂
刚在美国明尼苏达大学获得博士学位的马世骏
于1951年底回到中国
加入中国科学院实验生物研究所昆虫研究室
(1953年发展为中国科学院昆虫研究所
1962年并入中国科学院动物研究所)
在这里,他接受的第一个任务
就是治理在中国肆虐了两千年的蝗灾
过去数千年间
人类在与蝗虫的战争中一直胜少败多
这一次
把“科学”这个变量引入其中
结果会不会有所不同?
1952年春天
马世骏指派两名年轻人陈永林和郭郛
奔赴蝗害重灾区——洪泽湖区
马世骏嘱咐他们:
“消灭飞蝗是党中央交给我们的任务
不仅是科学任务
也是重大的政治任务
我们要研究飞蝗生态学、生物学
就得深入飞蝗的老巢。”
▲马世骏院士。
尽管对手只是“小小的蝗虫”
但当年这些治蝗者经历的艰险
不亚于龙潭虎穴
由于饮水不洁
陈永林曾染上恶性疟疾
险些丧命
一次,马世骏一行人在洪泽湖上考察
先后遭遇水盗追击和失锚事件
多亏同行的警察和船长眼疾手快
一船人才幸免于难
如果说洪泽湖区是惊心动魄的战斗前线
中国科学院昆虫研究所就是运筹帷幄的大后方
一群科学家“八仙过海”
对蝗虫发起了立体式进攻
根据研究成果
1954年,马世骏等人向中央主管部门提出
改治结合、根除蝗害的具体实施方案
那些年
国家对黄河、淮河、海河
三大河流实施水利工程
为治蝗战役提供了千载难逢的契机:
改变水利条件,垦荒种地,让蝗虫失去产卵环境
改变植被条件,让飞蝗断粮
改变土壤条件,让飞蝗再无藏身之地
中华大地上,蝗害一年轻于一年
1977年10月24日
新华社、《人民日报》发表文章,庄严宣告:
“飞蝗蔽日的时代一去不返——
危害我国数千年的东亚飞蝗之灾
已被我国人民和科学工作者控制
连续十多年没有发生蝗害!”
1978年
动物所“改治结合,根除蝗害”项目
荣获全国科学大会重大科技成果奖
1980年
马世骏当选中国科学院院士
1982年
“东亚飞蝗生态、生理学等的理论研究
及其在根除蝗害中的意义”
荣获国家自然科学奖二等奖
▲1982年,《中国日报》报道蝗灾控制研究获得国家自然科学奖二等奖。
中国科学家用20多年时间
将中国从数千年蝗灾频发的国家
变成了一个基本控制蝗害的国家
然而
蝗灾就这样退出历史舞台了吗?
20世纪80年代末
国内蝗灾呈现死灰复燃之势:
海南、西藏等地先后出现严重灾情
山东、河北等地飞蝗种群开始抬头
马世骏指导的博士研究生康乐意识到
治理蝗灾不是一劳永逸的
新一代科学家有必要从更深的层面研究飞蝗
1999年
具有划时代意义的人类基因组计划启动
康乐紧扣时代脉搏
开启了蝗虫基因组研究
飞蝗有两种不同的生态型——
群居型背部漆黑、腹面呈棕黄色
散居型则通体碧绿
两型之间可以相互转换
康乐团队发现
与飞蝗两型转化有关的部分基因
富集在多巴胺代谢通路中
如用技术手段提高蝗虫的多巴胺水平
它们就会聚群
反之则更倾向于散居
由于蝗虫只有在聚群时才会成灾
他们的研究为防治蝗灾开启了前所未有的思路
这个团队还打破了长达半个世纪的认知误区
找到了飞蝗真正的群聚信息素
4-乙烯基苯甲醚
以及它的特异性嗅觉受体
一旦把这个受体敲除
蝗虫就再也无法聚群了
自此,新的治蝗局面打开了:
可以诱捕蝗群集中灭杀
可以研发与4-乙烯基苯甲醚结构相似的
竞争性化合物
干扰蝗虫,使之无法聚群
还可以不断释放基因编辑的蝗虫
逐步稀释自然种群中有聚群能力的个体比例
直至它们变为一盘散沙
▲康乐与他研究的飞蝗实验种群。
康乐团队从事蝗虫生态学研究的30余年间
形成了一套对蝗灾进行精准控制的理念和技术体系
该团队于2017年荣获国家自然科学奖二等奖
2020年,联合国粮农组织发来贺信
认为他们的最新成果是
“中国科学家为国际昆虫学和蝗虫防治
作出的巨大贡献”
2011年,康乐当选中国科学院院士
在他的领导下
更多科研人员成长起来
奋战在蝗虫研究的最前沿
在他们的努力下
蝗虫从一种古老的农业害虫
发展为具有独特价值的模式生物
甚至可以作为帕金森病等神经系统疾病的动物模型
中国科学院一代代科研人员薪火相传
必将续写更多治蝗、用蝗的传奇
全文请见8月9日《中国科学报》将刊发的文章
来源:中国科学报
责任编辑:宋同舟