如何才能让人们吃上健康又无害的农产品,一直是科学家们研究的热点。日前,国际领先的科学期刊《自然·植物》杂志刊登了澳大利亚昆士兰大学开发的一项新技术——“基因农药”。据悉,这项技术只对病虫害产生效果,不会对农作物及土壤产生副作用。澳大利亚的当地媒体称,这对于世界食品安全来讲,具有“开拓性”的意义。
3月6日,记者独家专访了该科研团队核心成员、科大校友许志平教授。
基因农药只对病虫起作用
基因农药和传统农药有什么区别?
对于记者的疑问,许志平解释,基因农药其实就是我们常说的基因材料,是针对某种病虫害特殊设计的双链核糖核酸。
“从机理上讲,只要这基因材料是针对病虫特殊设计的,就会只对病虫有效,不会对其他任何物种产生任何不良影响,对病虫侵害的植物也没有影响。”许志平说,但传统农药是合成的有机化合物,通常针对某些病虫害。这样的农药通常有很强的毒性,不光可以杀死病毒和昆虫,其他接触到的动物都会受到影响。
许志平用比喻进一步形容:“使用传统农药就像一个患了癌症的病人吃药一样,药物不光对癌症细胞有杀伤力,对正常细胞也具有杀伤力。”
残留物不会产生副作用
提起农药残留,人们会担心对农作物和土壤产生影响,从而影响人类的健康。但许志平表示,基因农药残留物不会有任何的副作用。
许志平介绍,基因材料在植物叶面上或土壤中,其功能在5-7天之后就失去了。也就是说,这些基因材料分解成更短甚至组成基因材料的单元——碱基。所以基因残留物对自然体系中的动物不会有任何的副作用。
相反,很多现在正使用的传统农药,在植物叶面上或土壤中非常稳定,其停留时间可能长达几个月甚至几年。因此,这些残留的农药就会进入各种水体中,对我们的健康,对水体中的鱼类和喝这些水的动物,或多或少都会造成不好的影响。
可保护植物抵抗病毒超20天
但由于直接喷洒“基因农药”只能让植物的抗病毒性维持几天时间,而多次喷洒会增加农民成本,如何延长时效性成为许志平团队研究的重点。
“我们延长了效果的时间长度,我们用纳米技术,把基因农药包在纳米颗粒里面喷洒后,在叶面上缓慢释放RNA,使之进入植物细胞,从而使植物细胞免疫,可以保护植物抵抗病毒超过20天。”许志平说。
目前,许志平与团队的这一项研究,在国际领先的科学期刊《自然·植物》杂志上刊登了。澳大利亚的当地媒体称,这项技术对于世界食品安全来讲,具有“开拓性”的意义。
市场化运用需克服两大障碍
这项研究成果目前是否成熟?与市场化运用还有多少距离?
“应该说我们的成果有很大的应用前景。正在和有关的公司合作,在不同的植物,针对不同的病毒,进行广泛的试验。技术在理论上是没有问题的。”许志平说,目前,这项技术市场化的最大障碍是应用成本较高,“基因农药”的成本在每克100美元到200美元左右。
“如果将来可以降到每克2美元到5美元,那应用成本不再是问题。”许志平说。
此外,许志平说,还有一个障碍是设计特定功能的基因,还需要有关专家用专门的技术,要考虑基因库里所有其他物种的基因,设计出来的基因还需要试验的对比验证,确认其生物活性是否达到要求。
“如果这两方面的成本降下来了,基因农药将有非常广阔的应用前景。”许志平说,如果基因农药完全取代传统农药,将除掉传统农药的所有副作用,对自然生态环境的保护,对我们身体的健康将产生巨大的积极影响。
科大的学习为研究打下坚实基础
记者了解到,许志平今年52岁,湖北人,现在澳大利亚昆士兰大学生物工程与纳米技术国家研究所工作。
许志平说,1983-1988年期间,他在科大应用化学系读大学本科,并于1988-1991年在科大化学物理系读硕士。
“我的主要研究方向是化学,那时科大本科是五年。当年在科大有许多课程,包括几乎所有的高等化学、高等物理、高等数学,甚至一些生物化学和计算机等等。”许志平说,正是当年深入的学习,为他现在的研究打下了非常坚实的基础。
“现在我的研究都是与生物及医学有关。”许志平说,他希望通过自己的研究,用自主开发的纳米颗粒负载药物、基因和蛋白疫苗等,在植物、动物和人体中传输,增强药物和生物分子的生物效果,减少副作用。