为农作物接种疫苗

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擅物疫苗横空出世

这是植物界史无前例的第一次:利用一种革命性的产品来调动植物的自然防御机能,使其具备对抗寄生虫的免疫能力。它被认为是目前杀虫剂最有效的替代品。早在1796年,爱德华·詹纳给病人种牛痘预防天花时,为植物接种疫苗的想法就已经出现,可是一直没有人能够有效调动植物体的免疫机制来抗击侵害者。这也是为什么尽管杀虫剂的效果日渐弱化,而且针对它导致的抗药性和污染的反对声音也越来越大,但是每年仍有4亿吨杀虫剂用于农业。

说到疫苗,这种针对某种特定病毒而且仅仅针对该病毒的疫苗,确切地说,是指对植物的防御机制进行刺激。这种类似兴奋剂的产品有着一个琅琅上口的名称——强力信号。目前,“强力信号”仍处于实验阶段的一种革命性产品。是的,革命性,这个词用来修饰这种前途无量的产品毫不为过,也很容易让人联想到它的名字。事实上,区别于有毒的农药分子直接杀灭寄生虫的作用原理,这种新产品能使植物立刻侦察到寄生虫的存在,从而利用自身防御机制进行有效防护。这就改变了农业界的传统做法。

具体来讲,“强力信号”应该被归入“免疫激发分子”家族的行列,之所以如此命名这些自然物质,是因为它们能够激发植物体发生一连串的防御反应。这些分子之所以能够拥有如此神奇的力量,是因为它们与病原体的分子极其相似,从而能够激活植物的自然防御机能。一旦有免疫激发分子进入植物,植物就会认为受到了攻击,并启动其自然抗病免疫系统。那些抗菌素蛋白会立刻被保存起来,时刻准备着在受到真正病原体进攻时及时出击。一旦植物被袭击,防御反击会非常及时。“强力信号”有着不可忽视的优点,这种免疫性能能够有效抵御入侵者的大规模恐怖进攻。

借助免疫激发分子的想法其实由来已久,只是因为缺乏令人信服的结果,而未能获得大的影响力。一些免疫激发物质,如亚磷酸盐、水杨酸类似物、微生细菌提取物等的激发效果,以及其他的藻类提取物,也远远没有达到植物病理学家们的期望。不稳定性和免疫激发分子使用的高难度性,阻碍了这些产品在农业界的发展和应用。

施肥中的意外发现

研究人员并不是在研究免疫激发分子的过程当中发现“强力信号”的,而是在研究以藻类提取物为原料的一系列肥料中发现它的。这一切得从2000年说起,当时研究者惊喜地发现,使用这些肥料的葡萄,似乎能神奇地抵御霜霉病的袭击。事实上,科学家此前并未发现这种肥料能给作物带来的好处以及它的神奇之处。

研究人员没错过这个机会,有了这个发现之后,他们积极致力于完善产品,直至得到一个集合了藻类提取物、氨基酸和肥料原料(氦、磷、钾)混合物质的“强力信号”疫苗。它的秘密就在于将多种免疫激发分子集于一身。以前实验用免疫激发分子均为单一物质,没人想到过要把它们混合起来。尽管目前的实验只停留在对付由真菌引起的疾病上,但研究人员从“强力信号”取得的巨大防御反应上预见到,用免疫激发作用来对付不论是细菌、真菌,还是病毒引起的多种病原体都非常有效。

“强力信号”不仅没有传统杀虫剂的缺点,它还具有很多优点。首先,它和传统的农药一样容易喷洒,更值得一提的是,在两次喷洒的过程中,试验田没有禁止人员接触的期限,不像传统杀虫剂,为了保护农民不受有毒物质的伤害,会有这方面的明确限制。经过了多年的研发,研究人员取得的研究成果在许多植物身上都得到了验证,其保护效果可以达到传统杀虫剂效果的90%!当然,这种产品也正在经历真刀真枪的考验,2007年,它们迈出了商业市场上的第一步。

3年来,在法国有50多位葡萄园主为“强力信号”下了赌注。为了试验产品的效果,他们每年都会拿出最容易感染霜霉病的一小块地当实验田。结论是:尽管当地的气候非常利于真菌生长,但“强力信号”却足以应对,效果同以前用杀虫剂不相上下。

由于“强力信号”只是植物卫生防疫新家族产品的创新实验品,所以还有许多问题尚未完全解决。但其他的生产商却管不了这么多,他们正忙不迭地想开发该家族的其他产品。一个农场主想仅凭轻轻松松喷洒“强力信号”这一种产品,就使自己的黄瓜免受霜霉病、葡萄孢,以及害虫的侵扰,但结果却不尽如人意,因为这还仅仅是个开端。的确,要达到满意结果,还有许多细节问题有待深入研究,如喷洒剂量、频率与其他物质的配合等。为了确定最适合每种作物的使用方法,要走的路还很长很长,必须在实际生产中深入研究,以确定最适宜某种植物或者疾病的使用方法。而在这一过程中,传统杀虫剂还将继续使用。此外,大多数农场主也并不打算完全抛弃杀虫剂,因为万一新产品不足以应对病情时,他们将承担很大的风险。所以他们还将适量地保留农药的使用,在已知的可以保证效果的农作物上使用该新产品。

目前,免疫激发分子尚未取得产品认可资格,所以“强力信号”只能被列入肥料家族的一员。不过,认证管理机构的负责人们都认可了该产品的性能,认可材料正在审核过程中。尽管如此,这的确是一种值得信赖、有效,而且无污染的杀虫剂替代品。

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