我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥品種多,、用量大,，但是70%至80%的農(nóng)藥在使用后直接滲透到環(huán)境中,，對(duì)土壤、地表水,、地下水和農(nóng)產(chǎn)品造成污染,，進(jìn)而對(duì)環(huán)境、生物和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重,、長(zhǎng)期的危害,。近30年來(lái)，中科院武漢病毒研究所（以下簡(jiǎn)稱“武漢病毒所”） 針對(duì)農(nóng)藥帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng),，深入研究,，持續(xù)攻關(guān)，致力于國(guó)內(nèi)高效無(wú)公害的新型棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑等生物農(nóng)藥的研發(fā),。經(jīng)過(guò)多年努力,，該所研制的新型農(nóng)藥具有殺蟲(chóng)率高、作用專一,、藥效持久,、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，并獲得廣泛使用,。
一、立足國(guó)情,，確定方向
上世紀(jì)70年代初,，武漢病毒所的科研人員為解決化學(xué)農(nóng)藥污染環(huán)境及棉鈴蟲(chóng)抗藥性日益增長(zhǎng)等問(wèn)題，開(kāi)始研制棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑,。1975年,，該所主持的中科院重大科研項(xiàng)目“棉鈴蟲(chóng)核型多角體病毒殺蟲(chóng)劑的研究”，在國(guó)內(nèi)首次分離出單核衣殼核多角體病毒,，并與湖北農(nóng)場(chǎng)合作,，在我國(guó)首次成功研制出最初的棉鈴蟲(chóng)殺蟲(chóng)劑。其后,，通過(guò)對(duì)棉鈴蟲(chóng)病毒理化性質(zhì),、血清學(xué)特性、病毒復(fù)制增殖規(guī)律,、病毒侵染途徑,、昆蟲(chóng)細(xì)胞培養(yǎng)等生物學(xué)特性進(jìn)行潛心研究，該所先后開(kāi)發(fā)出野生型棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑可濕性粉劑,、乳懸劑及主要生產(chǎn)工藝,，取得了一批國(guó)際先進(jìn)的學(xué)術(shù)成果。
經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐,，該所以自己分離的高效棉鈴蟲(chóng)病毒株為病源,，通過(guò)工廠化大量飼養(yǎng)的棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)增殖病毒，再經(jīng)過(guò)添加病毒增效劑、光保護(hù)劑等成分生產(chǎn)出制劑,，成功地研制出棉鈴蟲(chóng)核多角體病毒殺蟲(chóng)劑,。1989年，該所在湖北蔣湖農(nóng)場(chǎng)建成我國(guó)第一座半機(jī)械化的殺蟲(chóng)劑中試工廠,，在病毒殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)工藝流程,、劑型開(kāi)發(fā)等方面獲得多項(xiàng)專利。1993年,，這種野生型棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑（棉鈴蟲(chóng)核多角體病毒殺蟲(chóng)劑）被登記注冊(cè)為我國(guó)第一個(gè)病毒殺蟲(chóng)劑,。該殺蟲(chóng)劑問(wèn)世后，在11個(gè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn),，每年產(chǎn)量達(dá)300噸-500噸,，應(yīng)用面積達(dá)300萬(wàn)畝-500萬(wàn)畝；累計(jì)生產(chǎn)2000余噸,，應(yīng)用面積2000萬(wàn)畝次,，防治效果達(dá)85%—92%，是世界上病毒殺蟲(chóng)劑應(yīng)用的成功范例,，創(chuàng)造了良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,。
二、迎接挑戰(zhàn),，持續(xù)創(chuàng)新
1995年,，我國(guó)棉鈴蟲(chóng)害又一次大爆發(fā)，損失近100億元,，棉鈴蟲(chóng)的防治受到了各方的高度關(guān)注,。面對(duì)嚴(yán)峻形勢(shì)，國(guó)內(nèi)野生型病毒殺蟲(chóng)劑的缺陷凸顯：殺蟲(chóng)速度較慢,，病毒灑進(jìn)棉田4－5天才能殺死害蟲(chóng),，宿主范圍過(guò)窄，對(duì)高齡害蟲(chóng)需用量大,。能否通過(guò)基因工程改變病毒原有的生物特性,，從而獲得更優(yōu)良的殺蟲(chóng)劑產(chǎn)品呢？當(dāng)時(shí),，這可謂世界級(jí)的一道難題,。面對(duì)難題，武漢病毒所科研人員沒(méi)有猶豫,，當(dāng)年就提出并著手開(kāi)展基因工程重組棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑的研究工作,。
當(dāng)時(shí)，隨著桿狀病毒（棉鈴蟲(chóng)病毒屬于桿狀病毒）分子生物學(xué)及基因工程技術(shù)的發(fā)展,，科學(xué)家們已提出對(duì)野生型病毒進(jìn)行遺傳改良,，構(gòu)建高效廣譜安全的重組病毒殺蟲(chóng)劑的新策略,。美國(guó)、英國(guó),、加拿大,、以色列等世界發(fā)達(dá)國(guó)家的政府和大型生物農(nóng)藥公司均投入重要力量進(jìn)行相關(guān)研究，研制新一代工程病毒殺蟲(chóng)劑立刻成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn),。其中,，美國(guó)著名的生物農(nóng)藥企業(yè)杜邦公司集中大量人力物力，破譯了美洲棉鈴蟲(chóng)相關(guān)病毒的基因,。
基因工程產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),，需要以病毒的分子生物學(xué)研究做基礎(chǔ)。早在1993年,，武漢病毒所便開(kāi)始與荷蘭Wageningen大學(xué)合作,，開(kāi)展桿狀病毒的分子生物學(xué)及利用基因工程改良桿狀病毒殺蟲(chóng)性能的研究,。上世紀(jì)末，世界上正值隨機(jī)文庫(kù)測(cè)序法剛剛成熟,，該所以陳新文等科研人員抓住這一契機(jī),，依托長(zhǎng)期的分子生物學(xué)積累,，利用最先進(jìn)的方法進(jìn)行桿狀病毒基因測(cè)序,。他們對(duì)中國(guó)棉鈴蟲(chóng)單核衣殼核多角體病毒（HearNPV）進(jìn)行全序列測(cè)定，并利用“基因?qū)Ρ扰帕袌D”法首次揭示出桿狀病毒基因組排列的共同特征,。該研究成果占據(jù)了棉鈴蟲(chóng)病毒功能基因組研究和遺傳改良的制高點(diǎn),，標(biāo)志著在桿狀病毒基因組的結(jié)構(gòu)與分子進(jìn)化研究中居世界領(lǐng)先水平,。
在理論得到突破后,，該所在世界上率先利用DNA重組技術(shù)對(duì)野生型棉鈴蟲(chóng)進(jìn)行基因工程改良,，成功地將棉鈴蟲(chóng)病毒基因同蝎毒基因進(jìn)行重組,，開(kāi)發(fā)出一系列殺蟲(chóng)性能更為優(yōu)良的新一代重組棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑,。目前,，該所有3種重組棉鈴蟲(chóng)病毒通過(guò)我國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生物基因工程安全性評(píng)價(jià)；所研制的我國(guó)第一個(gè)獲準(zhǔn)進(jìn)入田間試驗(yàn)和環(huán)境釋放的重組病毒殺蟲(chóng)劑已完成相關(guān)評(píng)價(jià),，有望成為國(guó)際第一例商品化生產(chǎn)的重組病毒殺蟲(chóng)劑,。另外，該所還通過(guò)基因工程改造昆蟲(chóng)桿狀病毒,，發(fā)展了病毒表達(dá)系統(tǒng)，為科學(xué)研究和疫苗研制提供了新平臺(tái),；在探索桿狀病毒作為基因治療載體方面也取得新進(jìn)展,，開(kāi)辟了桿狀病毒應(yīng)用的新領(lǐng)域,。
三,、團(tuán)結(jié)協(xié)作,，追求卓越
棉鈴蟲(chóng)病毒殺蟲(chóng)劑是武漢病毒所20多年的研究成果,，在其不斷研發(fā)和推廣的過(guò)程中，凝聚了老中青三代科學(xué)家的心血,。該所實(shí)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,，謀求合作共贏,，其負(fù)責(zé)的中荷科學(xué)戰(zhàn)略聯(lián)盟項(xiàng)目由中科院和荷蘭皇家科學(xué)院共同發(fā)起,，意在促進(jìn)中荷確立長(zhǎng)期的科學(xué)戰(zhàn)略關(guān)系。荷蘭Wageningen大學(xué)自1992年以來(lái)與武漢病毒所保持了長(zhǎng)期的,、良好的合作關(guān)系,，雙方聯(lián)合組建實(shí)驗(yàn)室,、實(shí)現(xiàn)資源和成果共享,、開(kāi)展人才的交流和培養(yǎng),。通過(guò)廣泛的國(guó)內(nèi)外交流與合作,，該所引進(jìn)了一批具有博士學(xué)位,、活躍在國(guó)際學(xué)術(shù)前沿的將帥人才,，聚集了一支立足國(guó)內(nèi),、志向遠(yuǎn)大的青年科學(xué)家隊(duì)伍。特別是以胡志紅研究員,、陳新文研究員等10多位青年骨干組成的博士群體，在桿狀病毒的分子生物學(xué)及分子進(jìn)化研究,，基因工程重組病毒殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用研究等領(lǐng)域不斷開(kāi)拓進(jìn)取,，取得一系列重要科研成果,。
進(jìn)入新世紀(jì)后，武漢病毒所以中科院實(shí)施知識(shí)創(chuàng)新工程為契機(jī),，不斷調(diào)整研究方向,，實(shí)現(xiàn)了由普通病毒學(xué)領(lǐng)域向醫(yī)學(xué)病毒,、新發(fā)病毒領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型,，同時(shí)在傳統(tǒng),、特色的學(xué)科保持國(guó)際領(lǐng)先水平,，特別是在桿狀病毒研究領(lǐng)域取得了系列重要科研進(jìn)展：完成了桿狀病毒的結(jié)構(gòu)蛋白組學(xué)分析；對(duì)病毒大量基因的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行了研究（如解析了桿狀病毒融合肽的結(jié)構(gòu)）,；第一次發(fā)現(xiàn)F-like蛋白在病毒水平感染中作用,；首次證明顆粒體病毒的F蛋白是有功能的膜融合蛋白；證明了桿狀病毒W(wǎng)ASP基因能誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白聚合等,。僅2008年,，該所共有5篇桿狀病毒相關(guān)研究領(lǐng)域的文章發(fā)表在病毒學(xué)頂尖級(jí)學(xué)術(shù)刊物Journal of Virology上，豐富了病毒學(xué)的基本理論,，為桿狀病毒的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),。（生物谷Bioon.com）
