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(hù)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(xué)農(nóng)藥最終往往會(huì)損害除其專門針對(duì)的物種之外的許多其他物種，從而對(duì)人類和動(dòng)物健康造成意外損害。隨著高度針對(duì)性的策略（基于 RNA 的殺蟲劑）的測(cè)試開始，這種漫無目的的方法可能最終會(huì)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(duì)領(lǐng)域的毒害？ 它們的效果如何？或者RNA是否會(huì)成為另一個(gè)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(hù)農(nóng)作物免受昆蟲（主要是蚜蟲）、細(xì)菌和真菌等害蟲的侵害已成為不可或缺的需求。20 世紀(jì) 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(yíng)養(yǎng)。然而，一旦其使用變得足夠廣泛，人們就開始清楚地認(rèn)識(shí)到滴滴涕并非無害，而且其廣泛使用會(huì)帶來負(fù)面后果。毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)它對(duì)人類和野生動(dòng)物有殘留活性，引起嚴(yán)重的健康問題，最終導(dǎo)致其停產(chǎn)?，F(xiàn)代農(nóng)藥的毒性比滴滴涕低，但仍然相當(dāng)有害。它們的使用必須受到控制，盡管受到嚴(yán)格監(jiān)管，但意外（甚至″可接受″）的后果仍然會(huì)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(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，殺蟲劑通常不會(huì)產(chǎn)生其應(yīng)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(huì)波及不同的作物。例如，灰葡萄孢真菌對(duì)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(dá) 1000 億美元的產(chǎn)品損失。

RNA 農(nóng)藥簡(jiǎn)史

盡管基于 RNA 的技術(shù)在 COVID-19 大流行期間因其使用而受到關(guān)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(yīng)用中的使用已為人所知 ?？茖W(xué)現(xiàn)在正在經(jīng)受考驗(yàn)：2017年，孟山都公司獲得了美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）的批準(zhǔn)，可以在玉米上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(guó)巴黎舉行的 RNAi 農(nóng)藥會(huì)議上進(jìn)行了討論，并得到了經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織 (OECD) 的支持 。來自工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和監(jiān)管委員會(huì)的許多專家出席了這次會(huì)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(fēng)險(xiǎn)評(píng)估注意事項(xiàng)。如今，新的生產(chǎn)策略大大降低了 RNAi 農(nóng)藥的價(jià)格，使其具有商業(yè)可行性。 ViVe Beet 等項(xiàng)目以及 GreenLight Biosciences 和 RNAissance Ag 等公司成功地試驗(yàn)了這項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)在可以以更實(shí)惠的價(jià)格獲得。

基于 RNAi 的農(nóng)藥技術(shù)如何發(fā)揮作用？

RNAi 農(nóng)藥的作用機(jī)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(biāo)基因——生產(chǎn)必需蛋白質(zhì)所必需的基因——就會(huì)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(dǎo)致其最終死亡。從理論上講，RNA 技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是它們對(duì)特定生物有機(jī)體具有極高的選擇性，因此影響非預(yù)期目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)很小。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是基于RNA的基因農(nóng)藥不會(huì)污染環(huán)境，而且如果它們確實(shí)進(jìn)入環(huán)境，它們的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，因此會(huì)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(shè)計(jì)為專門針對(duì)任何種類的害蟲，從昆蟲到真菌、細(xì)菌，甚至是難以針對(duì)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(shí)間的情況下（例如發(fā)生意外的侵?jǐn)_時(shí)），它們也可以使用。他們甚至可以通過簡(jiǎn)單地靶向同一基因（或完全不同的基因）的另一個(gè)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(yīng)該進(jìn)行″田間試驗(yàn)″？

簡(jiǎn)要了解 RNA 農(nóng)藥的可能風(fēng)險(xiǎn)

許多研究證實(shí)，基于 RNAi 的產(chǎn)品產(chǎn)生毒性的風(fēng)險(xiǎn)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(duì)于我們?nèi)匀恢跎俚募夹g(shù)，謹(jǐn)慎是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的——尤其是因?yàn)樗赡軙?huì)被大規(guī)模使用。地球之友的報(bào)告″基因沉默農(nóng)藥″（PDF）包含了對(duì)這一新領(lǐng)域的許多批評(píng)，其″巫師的學(xué)徒″結(jié)論指出：″假設(shè)我們可以安全地釋放農(nóng)藥，這種傲慢的態(tài)度怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。旨在誘導(dǎo)環(huán)境中生物體的基因改造，而不會(huì)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(duì)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(qiáng)調(diào)的一個(gè)批評(píng)是，這與我們確實(shí)知道的風(fēng)險(xiǎn)無關(guān)；而是與我們已知的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。 這是我們不知道的。我們?nèi)匀槐仨毭鎸?duì)非常大的知識(shí)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(shù)都是有風(fēng)險(xiǎn)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(fù)責(zé)任的，特別是因?yàn)槠浜蠊赡茉谌蚍秶鷥?nèi)是災(zāi)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(píng)估這項(xiàng)新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和收益，并意識(shí)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(duì)這項(xiàng)技術(shù)的威力（無論是哪個(gè)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