葛蓓孛:平衡農田生態，守護綠色農業發展

在廣袤無垠的農田里，翠綠挺拔的穗苗在清風中搖曳，茁壯繁茂的菜葉在陽光下舞動這滿是生機勃勃的景象，卻蘊藏著生物世界錯綜復雜的奧秘。在生態系統的世界中，每一個物種都在其特定的生態位，各司其職，與其他生物構建起一張錯綜復雜的相生相克關系網。這不僅是生物多樣性形成的基石，更是維持生態平衡不可或缺的關鍵機制。農田，作為生態系統的重要組成部分，亦不例外。

葛蓓孛，研究員，長期致力于生物殺菌劑產品的創制及生物防治應用技術研究，她的研究就是利用生物間的相生相克關系，進行生物農藥的研發，并將其應用于實踐，為農田生態平衡的維護提供了有力保障。

專業跨越，利用自然原理解決農業問題

葛蓓孛與生物防治事業結緣，始于實驗經歷。葛蓓孛在本科、碩士及博士階段均從事園藝學研究工作。在碩士期間，她主要從事花卉抗寒育種的相關工作。在田間實驗過程中，她發現花卉栽培中病害頻發，這些病害嚴重損害了鮮切花的觀賞價值，便從那時起便接觸到了植物保護的相關知識。

進入博士階段后，主要從事果樹病毒的研究工作。她發現，病毒侵染不僅影響果樹的生長態勢和產量，還會降低果實品質，給果農帶來巨大的經濟損失。自此，她對植物保護的重要性有了更為深刻的認識。

基于過往學習和研究的積累，畢業求職時，葛蓓孛選擇報考，專注于植物病害生物防治工作。

“萬物相生亦相克，一病一菌護青禾”。在葛蓓孛看來，生物防治的本質是“利用自然法則重建生態平衡”。她解釋道，自然界中存在著相生相克的原理，生物防治就是利用生物或生物代謝產物來防治有害生物的措施，包括以菌治菌、以菌治蟲、以蟲治蟲等。它是以一種生物抑制另外一種生物的方式，達到重建生態平衡的過程，而非“滅絕式消殺”控制病害。因此，生物農藥的研發符合農業綠色發展需求。

生物農藥與化學農藥相比，具備以下特點：“其一，靶向性突出，生物農藥僅對特定害蟲發揮作用，有助于保護益蟲并維護生態平衡；其二，殘留量低，在自然環境下3-7天即可完成降解，能有效保障農產品質量安全；其三，害蟲不易對其產生抗藥性，因其作用機制為多靶點作用；其四，對環境友好，易于分解，可減少環境污染，符合綠色農業發展趨勢，對農產品獲得有機認證以及拓展出口貿易具有積極推動作用。”葛蓓孛解釋道。

此外，相較于化學農藥，生物農藥存在見效慢、成本高的難題。對此，葛蓓孛團隊通過利用新興技術并創新規模化生產工藝，降低其生產成本。

近年來，通過合成生物學技術，采用遺傳改造手段，構建高效生產底盤菌，大幅提升了活性物質產量，成功將生產成本從每瓶二十幾元降至十幾元，獲得農民的青睞，實現大面積推廣應用。

然而，生物農藥的使用并非旨在完全取代化學農藥，而是要構建二者“優勢互補”的協同體系，以形成更為科學、可持續的植物保護方案。“近年來，隨著消費者對綠色、有機農產品需求的持續增長，越來越多的種植園區開始采用生物農藥來替代或減少化學農藥的使用。這一轉變不僅降低了農產品中的農藥殘留風險，還顯著提升了果品品質，增強了農產品在市場中的競爭力，進而幫助種植園區實現更高的銷售價格和更大的經濟效益。”葛蓓孛表示。

隨著生物防治產品和技術在農業領域的應用價值日益凸顯，葛蓓孛的團隊在生物防治領域也取得了兩項重要的創新成果，分別是武夷菌素和植物生長調節劑NKZ-259。

據葛蓓孛介紹，這兩項創新成果的研發都源于土壤中的有益微生物-鏈霉菌，它產生的次生代謝產物具有殺菌、殺蟲、促進植物生長等作用，是生物農藥研發的巨大資源寶庫。

“武夷菌素是由鏈霉菌產生的微生物次生代謝產物，從武夷山土壤樣本中分離純化獲得的，既能直接抑制病原菌生長，又能激活植物的誘導抗性，可以有效防治植物的真菌病害，如白粉病、灰霉病、菌核病等，田間防治效果能達到 85% 以上；植物生長調節劑NKZ-259也是鏈霉菌產生的次生代謝產物，能夠調節植物的生長，具有一定的促生作用。同時，可以提高植物抗旱、抗寒、抗鹽堿能力，抵御逆境對植物造成的損害。”據悉，武夷菌素的創制過程中涉及高產菌株的選育、發酵工藝的優化，制劑加工工藝的研發等，相關研究成果曾獲得中國植物保護學會科技進步獎二等獎，廣西科技進步獎二等獎等；在植物生長調節劑NKZ-259的推廣過程中，還發現其具有一定的抗病毒效果，具體的作用機制還在研究中。

跨學科融合，為農業發展注入新動力

隨著生物防治研究的深入，不少生物農藥應運而生，但仍有部分公眾停留在“談藥色變”的認知誤區，甚至有部分人會把“打農藥”的蔬菜糧食與“不好”“非綠色原生態”等負面評價等同起來。面對這種情況，葛蓓孛解釋，當前，我國將農藥按毒性分為劇毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五級，蔬菜生產中已經禁止使用劇毒、高毒農藥（如甲胺磷、對硫磷），優先推廣使用低毒、微毒藥劑。現代綠色農藥的研發也遵循“高效、低毒、環境友好”原則，通過科技創新不斷提升農藥的安全性。

“因此，在科學用藥、規范使用的前提下，采用化學農藥生產的蔬菜完全符合食品安全標準，消費者可以放心食用。”葛蓓孛說。

植物保護是鄉村振興的“科技引擎”，發揮提質增效，激活產業價值；同時為生態賦能，打造綠色品牌；還能振興人才，具備培育新型農人的重要功能。

植物保護技術通過“綠色防控保產量、智慧管理提質量、生態融合創價值”等方式，正在為農業進行“科技賦能”，這不僅是農業現代化的必由之路，更是端牢中國飯碗和實現共同富裕的核心支撐。

隨著當前跨學科交融趨勢的勢頭強勁，植物保護研究也加人了人工智能、大數據、基因編輯等前沿技術融合的行列。在智能監測、精準施藥、新藥物研發、生物制造、抗性育種等領域進發出新活力，給農業發展帶來新的變革。

在智能監測方面，圖像識別與深度學習的結合，為病蟲害監測裝上“智慧眼”。借助無人機、衛星遙感、田間攝像頭等設備采集海量圖像數據，訓練深度學習模型，可精準識別不同作物上的病、蟲、草害種類、危害程度，甚至預測其遷飛及流行趨勢。

在精準施藥環節，利用大數據分析病蟲害發生規律、氣象條件、作物生長階段等多源數據，構建精準施藥決策模型，實現農藥按需精準投放。決策模型可以精準計算出每個地塊所需的農藥種類、劑量和施藥時間。同時，整合風速、風向、溫濕度等氣象實時及預測數據，運用專業模型模擬藥劑漂移軌跡與擴散范圍，指導調整施藥高度、速度等參數，有效避免藥害發生。這樣，既能提高防治效果，又能減少農藥使用量，降低環境污染。

在新藥物研發上，人工智能技術通過虛擬篩選和分子設計，從龐大的化合物庫中快速找出潛在的農藥活性成分，加速新型農藥的研發進程，提高研發效率。機器學習算法能夠分析化合物的結構與活性關系，預測哪些化合物可能具有殺蟲、殺菌、除草效果，科研人員再對這些候選化合物進行實驗驗證，大幅縮短了研發周期。

基因編輯與合成生物學驅動生物育種與生物制造領域，基因編輯技術如CRISPR/Cas9的出現，讓植物抗病蟲育種變得更加精準高效。科研人員可以直接對植物基因組進行編輯，敲除或修改與感病相關的基因，或者導入外源抗病蟲基因，培育出具有穩定抗病蟲特性的作物新品種。

合成生物學則通過設計和構建高效生物底盤，大幅提高生物農藥、生物肥料等工業化生產水平，加速提升新質生產力。例如，利用微生物細胞工廠合成具有殺蟲活性的蛋白或殺菌次生代謝產物，這些生物制品具有高效、低毒、環境友好的特點，為植物保護提供了綠色可持續的解決方案。

寄語傳承，青年勇擔重任勤于學習

在“530科技工作者日”到來之際，葛蓓孛分享了自己對農業科技工作者所肩負的社會責任理解。她認為，全面提升植物保護科技創新能力、產業支撐服務能力是植物保護科技工作者承擔的重任。葛蓓孛表示：“通過研發高效低毒農藥，培育抗病蟲品種，建立監測預警體系，集成物理防治、化學防治、生物防治等綜合防控技術，減少作物產量損失，降低毒素危害，是保障國家糧食安全和食品安全的重要途徑。”當前，隨著植物生物安全的發展，監測外來入侵物種，科學評價基因編輯及轉基因作物，有效防控重大植物疫情都是科技工作者的重要的使命擔當。此外，通過示范推廣和科普宣傳，讓農戶掌握科學的方法和技術，加深公眾對植物生物安全的認識，共同筑牢植物生物安全防線，為農業可持續發展和生態安全貢獻力量，是每一位農業科技工作者共同追求的心愿與愿景。

對于新一代的青年科技工作者，她認為，青年當志存高遠。為自己設定短期和長期的奮斗目標，不能安于現狀，要勇于嘗試新的工作方式和方法，掌握新技能，不斷挑戰自己，提升自己的能力和價值。青年應勤于學習，因為知識和能力會隨時間變化。要向經驗豐富的同事、農民和朋友學習，積累經驗，提升能力。在科研中，要注重學習先進技術與試驗設計，堅持學以致用。青年也應實干，沒有捷徑，只有認真做事才能取得成績。要主動承擔基礎性工作，建立體系，搭建平臺，為長遠考慮。科研雖苦，但樂在其中。通過不斷實踐和思考，總結經驗，提升智慧。面對挫折，要自我激勵，吸取教訓，勇于承擔責任。希望大家都能在工作中不斷進步，為農業科技創新貢獻力量。