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在廣袤的農(nóng)田上空，遮天蔽日的蝗群曾是人類農(nóng)業(yè)的噩夢。如今，我國科學家不僅破解了蝗蟲的“集結(jié)密碼”，更成功掌握了精準“關(guān)閉”這一危險集結(jié)號的鑰匙。國際學術(shù)期刊《自然》日前在線發(fā)表中國科學院動物研究所康樂院士團隊與北京大學雷曉光教授團隊合作的研究成果，首次完整解析了導致蝗蟲大規(guī)模聚集的核心信息素——4-乙烯基苯甲醚（以下簡稱“4VA”）在蝗蟲體內(nèi)的生物合成全過程，并基于此成功研發(fā)出能精準干預(yù)其合成、從而阻止蝗群形成的小分子抑制劑，為農(nóng)業(yè)害蟲綠色防控體系的構(gòu)建開辟全新路徑?；认x群聚信息素是蝗災(zāi)形成的關(guān)鍵推手?？禈穲F隊在2020年率先鑒定出4VA是飛蝗的群聚信息素，結(jié)束了長達半個世紀的科學爭論。然而，4VA如何在蝗蟲體內(nèi)合成，其合成又如何受種群密度調(diào)控，始終是懸而未決的謎團。團隊研究發(fā)現(xiàn)，蝗蟲合成4VA的原料竟源自植物中最常見的苯丙氨酸。這種狡猾的生物利用植物木質(zhì)素合成通路的中間產(chǎn)物，僅需在體內(nèi)完成最后兩步轉(zhuǎn)化，就能制造出引發(fā)蝗群聚集的化學信號。這一“借雞生蛋”的策略大幅降低了蝗蟲的能量與物質(zhì)消耗。經(jīng)過多年探索，研究團隊成功鎖定了將中間體4-乙烯基苯酚（以下簡稱“4VP”）轉(zhuǎn)化為最終信息素4VA的“分子開關(guān)”——兩個關(guān)鍵的甲基轉(zhuǎn)移酶4VPMT1和4VPMT2。這兩個酶的表達水平會隨著蝗蟲種群密度的增加而顯著上升，是群居蝗蟲能產(chǎn)生4VA而散居蝗蟲不能的核心原因。當研究人員利用RNA干擾技術(shù)同時抑制這兩個基因時，4VA的釋放量急劇下降，群居蝗蟲的行為也隨之顯著轉(zhuǎn)變?yōu)樯⒕訝顟B(tài)?！傲钊苏駣^的是，基于對這兩個關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)的深入解析，研究團隊精準設(shè)計并篩選出一種高效的小分子抑制劑——4-硝基苯酚（以下簡稱“4NP”）。這種抑制劑能阻止其將4VP轉(zhuǎn)化為4VA?！崩讜怨庹f。實驗證明，抑制劑效果極其顯著：在實驗室中，僅需向群居蝗蟲體內(nèi)注射0.1納摩爾的4NP，就能大幅抑制4VA的產(chǎn)生；在更貼近實際的場景中，給群居蝗蟲喂食噴灑了4NP的麥苗后，其4VA釋放量同樣驟降，行為迅速從群居轉(zhuǎn)變?yōu)樯⒕?。更關(guān)鍵的是，即使將散居蝗蟲置于通常能誘導其群聚的條件下，飼喂4NP后，它們依然保持散居狀態(tài)，而對照組則迅速聚集。這表明4NP能有效阻斷蝗蟲形成災(zāi)害性的群體?！霸撗芯縿?chuàng)新性地提出并實踐了一種全新的害蟲防控策略：通過精準化學干預(yù)昆蟲的信息素通信系統(tǒng)來調(diào)控其行為，而非依賴傳統(tǒng)的廣譜殺蟲劑進行毒殺?！崩讜怨庵赋?，這種基于“行為調(diào)控”的“綠色農(nóng)藥”，具有高度靶向性，只影響目標害蟲的關(guān)鍵行為，對環(huán)境和非靶標生物友好，代表了未來農(nóng)業(yè)害蟲綠色可持續(xù)防控的重要方向，為全球應(yīng)對蝗災(zāi)、保障糧食安全和維護生態(tài)健康提供了強大的科學武器。（原載于《光明日報》?2025-07-02 07版）