自美國(guó)1996年開(kāi)始推廣轉(zhuǎn)基因作物以來(lái)，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的格局發(fā)生了根本性的變化?？瓜x(chóng)害、耐除草劑的轉(zhuǎn)基因玉米、大豆、油菜和棉花等作物迅速在北美和南美普及，顯著提升了農(nóng)作物的單產(chǎn)和生產(chǎn)效率，并大量減少了農(nóng)藥使用量，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境壓力。

為了延緩目標(biāo)害蟲(chóng)抗性的增長(zhǎng)，以孟山都為首的跨國(guó)企業(yè)推出了“高劑量/庇護(hù)所” （High Dose/Refuge Strategy）的策略。“高劑量”是對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)的自然敏感種群的防效高達(dá)99.99% ——需徹底殺死靶標(biāo)害蟲(chóng)，否則幸存者就可能逐漸適應(yīng)并產(chǎn)生抗性；“庇護(hù)所”是指在轉(zhuǎn)基因作物田塊種植一定比例的非轉(zhuǎn)基因作物，為敏感害蟲(chóng)提供庇護(hù)空間，從而稀釋抗性基因的增長(zhǎng)。

然而，對(duì)于庇護(hù)所策略實(shí)際功效的評(píng)價(jià)一直存在爭(zhēng)議。

“庇護(hù)所”策略由跨國(guó)企業(yè)主導(dǎo)，已成為市場(chǎng)進(jìn)入壁壘的一部分?？鐕?guó)企業(yè)通過(guò)專利技術(shù)和復(fù)雜的審批流程構(gòu)建技術(shù)壁壘，鞏固其在市場(chǎng)的壟斷地位。小規(guī)模研發(fā)機(jī)構(gòu)或新興企業(yè)難以承擔(dān)高昂的專利授權(quán)費(fèi)用和漫長(zhǎng)的審批周期，因而被排除在主流市場(chǎng)之外。這種結(jié)構(gòu)性壁壘不僅限制了技術(shù)快速和多樣性的發(fā)展，也加深了農(nóng)戶對(duì)少數(shù)幾家公司的依賴。只有重構(gòu)開(kāi)放、公平的競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)，打破專利封鎖與審批壟斷，才能為創(chuàng)新者提供生存和發(fā)展的空間。

目標(biāo)害蟲(chóng)的抗性與庇護(hù)所策略的相關(guān)性不高。庇護(hù)所策略在美國(guó)執(zhí)行得最好，歐洲玉米螟的確沒(méi)有產(chǎn)生抗性，且種群密度非常低，有可能實(shí)質(zhì)上消失了，但這與庇護(hù)所關(guān)系不大。最近的研究發(fā)現(xiàn)，玉米螟腸道上有兩個(gè)針對(duì)與Cry1Ab的不同的受體，即該單個(gè)抗蟲(chóng)蛋白對(duì)玉米螟有兩個(gè)不同的抗性機(jī)制，所以這使得玉米螟很難產(chǎn)生抗性。另外，同樣的庇護(hù)所策略下，玉米根蟲(chóng)很快先后對(duì)Cry3Bb、mCry3Aa、eCry3A.1Ab和Cry34/Cry35產(chǎn)生了顯著的田間抗性?，F(xiàn)在還依然起作用的主要是Cry34/Cry35。一方面是Cry34/Cry35上市較晚，更重要的是Cry34/Cry35對(duì)玉米根蟲(chóng)的活性更高，而且是兩個(gè)蛋白協(xié)同起作用，根蟲(chóng)更不容易產(chǎn)生抗性。這個(gè)案例說(shuō)明，真正關(guān)鍵的是高劑量和多機(jī)理防治，庇護(hù)所的作用十分有限。

草地貪夜蛾對(duì)含Cry1F的轉(zhuǎn)基因玉米很快在南美產(chǎn)生了抗性，這與南美沒(méi)有庇護(hù)所關(guān)系似乎也不大，真正的原因是玉米中表達(dá)的Cry1F對(duì)草貪的殺蟲(chóng)活性，明顯低于原核細(xì)菌的表達(dá)量，完全達(dá)不到高抗的水準(zhǔn)。有些“強(qiáng)壯個(gè)體”幸存下來(lái)并逐漸適應(yīng)后，篩選出來(lái)的所謂抗性種群就起來(lái)了，這與庇護(hù)所應(yīng)該沒(méi)有關(guān)系。

抗性演化受多重因素驅(qū)動(dòng)，包括作物布局、害蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)及基因表達(dá)環(huán)境等，單純依賴庇護(hù)所策略難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的田間現(xiàn)實(shí)。尤其是在中國(guó)，土地的碎片化和生產(chǎn)多樣性所帶來(lái)的多種作物的間作、蔬菜和果樹(shù)的種植，防風(fēng)林、綠化帶以及村莊周邊的林木草叢等，都是天然的庇護(hù)所。我國(guó)玉米大面積連片種植的只有黑龍江農(nóng)墾地區(qū)，其地處第三和第四積溫帶的“冷涼地區(qū)”，受蟲(chóng)害影響有限，且蟲(chóng)害主要為玉米螟蟲(chóng)，用Cry1Ab基因完全可以控制其危害和及其抗性的產(chǎn)生。

隨著科技特別是人工智能（AI）的進(jìn)步，現(xiàn)在挖掘新的，定向進(jìn)化現(xiàn)有的抗蟲(chóng)蛋白變得容易，不會(huì)因?yàn)榘袠?biāo)害蟲(chóng)抗性發(fā)展而無(wú)抗性性狀可用。新型抗蟲(chóng)蛋白的挖掘與功能優(yōu)化正加速推進(jìn)，其效率極大提高。這得益于Alphafold 3對(duì)已知氨基酸序列蛋白結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，以及對(duì)已知功能與結(jié)構(gòu)蛋白的氨基酸序列的再造或重塑，產(chǎn)生大量的結(jié)構(gòu)相似的氨基酸序列，再經(jīng)過(guò)聚類分析和虛擬篩選，留下可能性高的序列進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

多種抗蟲(chóng)基因的聚合也會(huì)大大降低目標(biāo)害蟲(chóng)抗性產(chǎn)生的概率。通過(guò)疊加作用機(jī)制不同的毒蛋白，害蟲(chóng)需同時(shí)發(fā)生多個(gè)獨(dú)立抗性突變才能存活，其概率呈指數(shù)級(jí)下降。通過(guò)模擬自然選擇壓力，設(shè)計(jì)不易誘發(fā)抗性的嵌合蛋白或時(shí)序表達(dá)系統(tǒng)，可顯著延長(zhǎng)性狀有效壽命。目前清原、大北農(nóng)、瑞豐、隆平生物等公司，都同時(shí)疊加了Cry1Ab、2Ab、1F、A105等不同機(jī)理的殺蟲(chóng)蛋白，抗性風(fēng)險(xiǎn)很低。同時(shí)，高通量篩選平臺(tái)加快了新蛋白從實(shí)驗(yàn)室到田間的轉(zhuǎn)化效率，形成性狀儲(chǔ)備梯隊(duì)。這不僅緩解了抗性發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)，也為應(yīng)對(duì)突發(fā)性害蟲(chóng)演替提供了快速響應(yīng)能力。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，因?yàn)檫€有其他類型害蟲(chóng)的存在比如蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛等，也需要用到殺蟲(chóng)劑，這本身也可以減緩目標(biāo)害蟲(chóng)的抗性發(fā)展。合理使用化學(xué)防治與生物防治手段的協(xié)同作用，可降低選擇壓，延緩抗性基因頻率上升。結(jié)合精準(zhǔn)施藥技術(shù)，僅在必要時(shí)針對(duì)非靶標(biāo)害蟲(chóng)進(jìn)行干預(yù)，避免廣譜殺蟲(chóng)劑對(duì)天敵群落的破壞。同時(shí)，將殺蟲(chóng)劑使用與抗性監(jiān)測(cè)結(jié)果掛鉤，建立動(dòng)態(tài)決策模型，優(yōu)化防治閾值和用藥時(shí)機(jī)。這種集成化策略不僅保障了Bt性狀的持久有效性，也提升了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為未來(lái)綠色防控提供可行路徑。

綜上所述，單純的“庇護(hù)所”策略除了增加農(nóng)民和種業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)，實(shí)際收益降低，在多基因聚合情況下實(shí)際收益大打折扣，而且與現(xiàn)行種子法的純度要求相違。如果庇護(hù)所要求10%的種植面積標(biāo)準(zhǔn)，受影響的玉米面積將達(dá)到6千萬(wàn)畝，每年的產(chǎn)量損失將達(dá)到400萬(wàn)噸。另外還有種企的額外回交轉(zhuǎn)育、安全評(píng)價(jià)、品種審定、基地隔離、親本擴(kuò)繁、種子生產(chǎn)、混合包裝、物流管理和配送等工作，每年造成的潛在損失和社會(huì)綜合成本約為百億，不可謂不大。且大面積推行統(tǒng)一庇護(hù)所模式缺乏靈活性，難以適應(yīng)區(qū)域種植結(jié)構(gòu)與害蟲(chóng)發(fā)生規(guī)律的差異。加之監(jiān)管難度大，農(nóng)戶依從性低，實(shí)際執(zhí)行會(huì)流于形式。

更現(xiàn)實(shí)的路徑是：基于抗蟲(chóng)蛋白的高活性和在植物體內(nèi)的高表達(dá)，更多新基因的發(fā)現(xiàn)和疊加，以及對(duì)靶標(biāo)害蟲(chóng)抗蟲(chóng)蛋白敏感性監(jiān)測(cè)和綜合治理策略，既滿足高效生態(tài)防控需求，又降低生產(chǎn)與管理成本，為應(yīng)對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)和生物風(fēng)險(xiǎn)提供中國(guó)方案。

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