《科学家质疑美国“昆虫同盟计划”是开发生物武器》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: huangcui
  • 发布时间:2018-12-21
  • 10月4日,《华盛顿邮报》网站发表一篇文章指出,美国政府正在研究昆虫是否可以在农业紧急情况下用于减少作物损失。如果玉米或小麦等关键作物遭受干旱、自然疫病或生物武器的突然袭击,可快速部署这些携带基因工程病毒的昆虫。而这些病毒设想是进行基因修饰在单个生长季节保护植物。该计划由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助,称为“昆虫同盟计划”(Insect Allies project)。

    一群持怀疑态度的科学家和法律学者于10月4日在Science期刊上发表了一篇文章称,该计划涉及的技术“可能被广泛认为是开发用于敌对目的的生物制剂及其运载工具”。批评者还表示,这项研究可能被视为开发一种潜在的生物武器。该计划的DARPA管理者Blake Bextine反驳了该文章称,该项目完全是出于和平目的,已由负责农业安全的政府机构审核,并在研究方案中设置了多层保障措施,包括对昆虫的全面控制。Blake Bextine表示,该计划涉及到可能具有“双重用途”的新技术,从理论上讲,这些新技术可分别用于防御或进攻目的,但几乎所有先进技术都是如此。

    该计划目前设想利用三种瘟疫昆虫:蚜虫、叶蝉和粉虱。在自然界中,这些虫子通常在植物中传播病毒。基因编辑的最新进展,包括相对便宜和简单的CRISPR系统,可允许研究人员定制病毒,以在受感染的植物中实现特定的目标。工程病毒可以打开或关闭植物某些基因,例如,控制植物生长速度的基因,这在意外的严重干旱期间可能发挥作用。

相关报告
  • 《美国科学家研发生物杀虫剂显著降低臭虫抗药性》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-28
    • 二战后,随着滴滴涕(DDT)和其他广谱杀虫剂的使用,几乎所有臭虫种类已经从美国和其他工业化国家中被完全清除了,但是在过去的几十年里它们死灰复燃,又成为了危害全球公共卫生的一大害虫,这一病虫害的复苏亟需应对。 菊酯杀虫剂是控制臭虫的主要手段,但目前大量证据显示许多臭虫群体已经对其产生了抗药性,这种抗药性还可能导致对其他类别杀虫剂的交叉抗药性。有些野外的臭虫品种已经对4种新烟碱类杀虫剂具有了高度抗药性。另外,菊酯杀虫剂替代控制措施的复杂性、成本和效果各不相同。例如,使用高温杀死臭虫也有效果,并且在过去10年中十分流行,但其费用却高到令人望而却步,价格从每间房500美元到1,000美元不等,而其他可用方法的效果又不尽如人意。 有研究表明,某些真菌已经显示出了防治其他有公害生物(如疟疾媒介、蟑螂和家蝇)的效果,如真菌病原体可有效杀灭抗药性蚊子。基于此,宾夕法尼亚州立大学(Penn State)和北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的科学家们研发了一种真菌杀虫剂——阿扑灭(Aprehend),对于防治臭虫效果显著,甚至对抗药性的臭虫群体也十分有效,很可能会成为遏制近年来臭虫侵害肆虐的重要新工具 。阿扑灭是一种以球孢白僵菌(Beauveriabassiana)为基础的化合物,球孢白僵菌是一种可引起昆虫疾病的天然真菌。研究表明,该制剂可以应用于长期屏障防治办法。穿越屏障的臭虫会感染真菌孢子,并将这些孢子传播给留在巢穴中的害虫,可在一周内使害虫死亡率超过95%。目前阿扑灭正在申请专利。 为了评估阿扑灭(Aprehend)的灭虫效果,研究人员首先将实验室培育的对杀虫剂敏感的臭虫品种,与对已知杀虫剂有抗性的3种野外收集的臭虫品种的灭虫效果进行了比较;此外,还比较了暴露于商业菊酯杀虫剂或阿扑灭之后,4种臭虫品种的死亡率。 实验中,研究人员将基于真菌的阿扑灭喷洒在制作弹簧床垫用的被子织物上,同样也把基于溴氰菊酯的商业杀虫剂以高、低两种浓度用于相同的织物。处理过的织物稍加干燥后将臭虫暴露其上;对照组的臭虫暴露在用水喷洒的织物上。结果表明,阿扑灭对4种臭虫,包括具有杀虫剂抗性的臭虫具有相同的效果,14天内可杀死95.5%至99%的臭虫。暴露于用化学杀虫剂处理过的织物,不耐受臭虫其死亡率较高,田间采集的耐药臭虫暴露于相同织物14天后,其死亡率也只有16%~40%。 研究结果发现,对菊酯杀虫剂具有抗性的臭虫并不具备对球孢白僵菌的交叉抗药性。“球孢白僵菌具有独特的作用方式,臭虫中没有已知的抗性或交叉抗性。它对菊酯杀虫剂有抗性的臭虫非常有效,使其成为防治臭虫的绝佳选择,”研究人员詹金斯已经建立起柯尼迪科技公司(Conidio Tec)将阿扑灭商业化。“此外,臭虫群居的习惯会帮助真菌在其巢穴内传播,提高对臭虫总数的控制。” 该项目的其他研究人员包括来自宾夕法尼亚州立大学昆虫学博士后学者乔瓦尼·贝里坎塔(Giovani Bellicanta),来自北卡罗来纳州立大学昆虫学与植物病理学系及W.M.Keck生物行为学中心的亚历克西斯·巴尔巴林(Alexis Barbarin)与科比·沙尔(Coby Schal),以及北卡罗来纳州立大学统计学系的杰森·奥斯本(Jason Osborne)。 这项研究获得了美国农业部国家食品农业研究所基金,宾夕法尼亚州立大学农业科学院创新研究基金(Research Applications for Innovation)及国家科学基金生物学博士后奖(National Science Foundation Postdoctoral Fellowship in Biology)的资助。 (编译 李楠)
  • 《【中国新闻网】中国科学家利用新技术破解2亿年前昆虫真实颜色》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-08-01
    •         中国科学院南京地质古生物研究所4月12日发布消息,该所研究团队利用新的分析技术,从欧亚大陆中生代蛾类标本中发现了结构色的确切证据,破解了目前已知最早的昆虫真实颜色(约1.95亿年前),同时也提出蛾类翅膀鳞片结构最原始的类型。   研究成果当天在线发表于美国《科学》(Science)杂志的子刊《科学进展》(ScienceAdvances)。   专家介绍,昆虫是地球上物种数量最多的动物,展现了极其丰富的颜色。昆虫颜色分为色素色(化学色)和结构色;其中结构色是光照射在虫体表面的微观结构上产生折射、衍射及干扰而形成的。长期以来,学界对昆虫化石鳞片的光学结构知之甚少。   近期,该所博士生张青青和博士后任笑吟在研究员王博和张海春指导下对英国、德国、哈萨克斯坦和中国的侏罗纪蛾类标本以及白垩纪缅甸琥珀中飘翅目昆虫进行了系统调查。团队成员利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等技术,首次分析了这些化石中鳞片的微观结构和可能的结构色,为昆虫鳞片和颜色的演化提供了全新的观点。   研究证据表明,侏罗纪早期(约1.95亿年前)的蛾类与现生小翅蛾非常类似,它们的翅膀鳞片已经具有较复杂的光学结构,可以产生银色或金黄色的结构色。这不仅是已知最早的昆虫真实颜色,也是最古老的昆虫结构色,并将该记录提前了至少1.3亿年。   “先前经典的发育生物学理论认为,镂空型鳞片是最原始的状态,但本研究表明融合型鳞片才是最原始的类型,并且一型双层鳞片应为鳞翅目的基本构型特征。另外,昆虫的翅膀鳞片与羽毛的演化或许有一些共性。”王博称,先前的研究认为羽毛是鸟类的独有特征,但中国东北长毛恐龙化石表明羽毛也大量出现于非鸟类恐龙。与之类似,本研究表明具结构色的翅膀鳞片在鳞翅目出现之前就已经在一些原始类群广泛存在。   本研究还证实了纳米级的光学结构可以保存在中生代的琥珀、压痕以及印模化石标本中,为复原远古动物和植物的结构色打开了新的窗口。