行業(yè)資訊

幾十年來，農(nóng)業(yè)一直試圖尋找新的方法，在保護農(nóng)作物免受害蟲侵害的必要性與農(nóng)藥造成的環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)破壞之間取得平衡。傳統(tǒng)化學農(nóng)藥最終往往會損害除其專門針對的物種之外的許多其他物種，從而對人類和動物健康造成意外損害。隨著高度針對性的策略（基于 RNA 的殺蟲劑）的測試開始，這種漫無目的的方法可能最終會找到解決方案。這些新產(chǎn)品能否最終阻止″一體式″傳統(tǒng)產(chǎn)品對領域的毒害？ 它們的效果如何？或者RNA是否會成為另一個瓶子里的精靈，帶來意想不到的后果？ 讓我們嘗試回答這些問題。

殺死或被殺死——拯救農(nóng)作物免受害蟲侵害的問題

隨著人類數(shù)量的不斷增加，保護農(nóng)作物免受昆蟲（主要是蚜蟲）、細菌和真菌等害蟲的侵害已成為不可或缺的需求。20 世紀 40 年代，DDT（二氯二苯基三氯乙烷）的開發(fā)改變了農(nóng)作物的產(chǎn)量，徹底改變了人類的營養(yǎng)。然而，一旦其使用變得足夠廣泛，人們就開始清楚地認識到滴滴涕并非無害，而且其廣泛使用會帶來負面后果。毒理學研究發(fā)現(xiàn)它對人類和野生動物有殘留活性，引起嚴重的健康問題，最終導致其停產(chǎn)。現(xiàn)代農(nóng)藥的毒性比滴滴涕低，但仍然相當有害。它們的使用必須受到控制，盡管受到嚴格監(jiān)管，但意外（甚至″可接受″）的后果仍然會造成損害。從害蟲產(chǎn)生抗藥性，到其他物種被殺死，甚至是意外的人口激增導致生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，殺蟲劑通常不會產(chǎn)生其應有的一次性效果。由于生態(tài)系統(tǒng)依賴于授粉媒介，農(nóng)藥造成的損害往往會波及不同的作物。例如，灰葡萄孢真菌對所有殺菌劑都產(chǎn)生了令人難以置信的抗藥性，每年可造成高達 1000 億美元的產(chǎn)品損失。

RNA 農(nóng)藥簡史

盡管基于 RNA 的技術在 COVID-19 大流行期間因其使用而受到關注，但近二十年來，RNA 干擾（RNAi，也稱為轉(zhuǎn)錄后基因沉默 - PTGS）在各種應用中的使用已為人所知 。科學現(xiàn)在正在經(jīng)受考驗：2017年，孟山都公司獲得了美國環(huán)境保護署（EPA）的批準，可以在玉米上進行實驗。然而，直到 2019 年，基于 RNAi 的農(nóng)藥才被正式引入世界，并在法國巴黎舉行的 RNAi 農(nóng)藥會議上進行了討論，并得到了經(jīng)濟合作與發(fā)展組織 (OECD) 的支持 。來自工業(yè)界、學術界和監(jiān)管委員會的許多專家出席了這次會議，并促成了一份文件的制定，該文件于 2023 年 8 月更新，稱為外用 dsRNA 農(nóng)藥的人類健康風險評估注意事項。如今，新的生產(chǎn)策略大大降低了 RNAi 農(nóng)藥的價格，使其具有商業(yè)可行性。 ViVe Beet 等項目以及 GreenLight Biosciences 和 RNAissance Ag 等公司成功地試驗了這項技術，該技術現(xiàn)在可以以更實惠的價格獲得。

基于 RNAi 的農(nóng)藥技術如何發(fā)揮作用？

RNAi 農(nóng)藥的作用機制取決于雙鏈 RNA (dsRNA) 特定序列的產(chǎn)生。一旦害蟲吸收了這種遺傳信息，目標基因——生產(chǎn)必需蛋白質(zhì)所必需的基因——就會在生物體內(nèi)受到抑制。這一系列事件的最終影響是抑制害蟲的一些重要的生物過程，導致其最終死亡。從理論上講，RNA 技術的主要優(yōu)點是它們對特定生物有機體具有極高的選擇性，因此影響非預期目標的風險很小。另一個優(yōu)點是基于RNA的基因農(nóng)藥不會污染環(huán)境，而且如果它們確實進入環(huán)境，它們的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，因此會很快降解。就有效性而言，RNA農(nóng)藥似乎優(yōu)于傳統(tǒng)農(nóng)藥。 首先，它們可以被設計為專門針對任何種類的害蟲，從昆蟲到真菌、細菌，甚至是難以針對的病毒。新的、高度特異性的基于 RNAi 的農(nóng)藥可以快速開發(fā)，這意味著即使在種植者沒有時間的情況下（例如發(fā)生意外的侵擾時），它們也可以使用。他們甚至可以通過簡單地靶向同一基因（或完全不同的基因）的另一個區(qū)域來靶向已經(jīng)產(chǎn)生一定程度抗性的生物體。那么問題來了，RNA農(nóng)藥是否應該進行″田間試驗″？

簡要了解 RNA 農(nóng)藥的可能風險

許多研究證實，基于 RNAi 的產(chǎn)品產(chǎn)生毒性的風險可能非常低，無論它們?nèi)绾挝眨ɡ缥?、皮膚接觸，甚至攝入）。然而，對于我們?nèi)匀恢跎俚募夹g，謹慎是遠遠不夠的——尤其是因為它可能會被大規(guī)模使用。地球之友的報告″基因沉默農(nóng)藥″（PDF）包含了對這一新領域的許多批評，其″巫師的學徒″結(jié)論指出：″假設我們可以安全地釋放農(nóng)藥，這種傲慢的態(tài)度怎么強調(diào)都不為過。旨在誘導環(huán)境中生物體的基因改造，而不會造成意想不到的后果?！遛r(nóng)民不再繼續(xù)使用有毒農(nóng)藥的新配方來對付抗藥性害蟲，生態(tài)農(nóng)業(yè)方法提供了真正的解決方案。″似乎值得強調(diào)的一個批評是，這與我們確實知道的風險無關；而是與我們已知的風險有關。 這是我們不知道的。我們?nèi)匀槐仨毭鎸Ψ浅４蟮闹R差距，這限制了我們理解基因操縱所有后果的能力。例如：受相同 RNA 序列影響的潛在相似生物體的數(shù)量可能是巨大的。

底線

根據(jù)定義，RNA 農(nóng)藥是殺死某些生物體的武器。任何用于摧毀某些東西的技術都是有風險的。淡化它們或完全忽視它們而支持它們誘人的有效性是非常不負責任的，特別是因為其后果可能在全球范圍內(nèi)是災難性的。然而，我們目前使用的替代方案并不安全或干凈。歸根結(jié)底，是要正確評估這項新技術的風險和收益，并意識到后果可能在數(shù)年或數(shù)十年后才顯現(xiàn)出來。我們無法對這項技術的威力（無論是哪個方向）得出結(jié)論，但我們提供它以提高可見性。

原文鏈接：

https://www.techopedia.com/exploring-rna-pesticides-a-potential-revolution-in-agriculture-but-with-risks