望着真菌，蜘蛛和其他天然昆虫杀手，为合成杀虫剂的劣氮替代品

20世纪40年代，科学家们发现了包括滴滴涕和氯丹在内的合成化合物的杀虫特性和林丹。这些产品在保护作物和战斗昆虫疾病方面具有便宜的生产和非常有效。但到了20世纪60年代，显而易见的是，这些化学品 - 在初次使用后可以在大自然中持续到 - 在环境中积累。更重要的是，许多人对鸟类，鱼类，爬行动物有害和哺乳动物。

通过Rachel Carson的Revelation Book“沉默的春天”来了大部分，于1962年出版，但科学家已经开始寻找较低的害虫控制替代品。加州大学的研究人员，滨江加州大学，1959年定义，后来将被称为综合害虫管理（IPM）的原则 - 控制昆虫和其他依赖于工具组合的害虫的环保方法．如今，生物科技是IPM工具箱的一部分。

生物杀虫剂是用自然界中发现的物质制成的杀虫剂，它们的毒性比人造化学物质小。作为一个类别，它们已经被使用了很长时间，但大多数传统的生物农药在成本和效率上还不能与合成农药竞争。世界各地的研究人员正在通过操纵植物、动物、细菌和真菌中的化学物质来改变这一状况。他们正在探索利用大自然的“武器库”制造更好的生物杀虫剂的新方法，从而减少对不那么环保的害虫控制的需求。

利基市场

加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)食品科学和环境毒理学荣誉退休教授吉姆·塞伯(Jim Seiber)说，许多有关生物杀虫剂的开创性研究都集中在昆虫信息素上——昆虫用来相互交流的化学物质。例如，当这些化学物质喷洒在作物上或用作诱饵陷阱时，使用这些化学物质来改变昆虫的行为，在一定程度上起到了作用，但远远不及合成杀虫剂。“大多数人喜欢立竿见影，”Seiber说。“你可以喷洒DDT，然后看到死去的昆虫，然后数它们的数量。你不能用生物杀虫剂得到同样的结果。”

结果，生物科农药成为利基市场，今天占3％的占全球年度市场适用于杀虫剂。但是有一些商业突出突出。例如，流行的杀虫剂旋椎素衍生自20世纪80年代被遗弃的朗姆酒酿酒厂发现的土壤细菌。

大多数人喜欢立竿见影的效果。你可以喷洒滴滴涕，然后看到死去的昆虫并数它们的数量。生物杀虫剂无法得到同样的结果。

到20世纪90年代，科学家们记录了合成材料日益严重的问题。有些被广泛使用，以至于昆虫进化出了抗药性。生物化学家格伦王变成了蜘蛛寻找潜在的解决方案。

“蜘蛛是专业的昆虫杀手，”澳大利亚昆士兰州大学教授King说。来自蜘蛛，蝎子，蛇等捕食性动物的毒液含有一种称为肽的生物活性化合物的混合物．这些小分子以各种方式杀死猎物。有些会影响神经系统。还有一些会损伤细胞，损害身体其他部位的活组织。有些是针对特定的猎物。

他们的想法是，与人造化学物质不同，毒液肽不会留下可以在环境中存留数年的残留物，而且因为它们针对的是特定种类的昆虫，它们不会伤害鱼类、爬行动物、鸟类或哺乳动物。国王在澳大利亚蓝山漏斗网蜘蛛的毒液中发现了一些分子，这可能杀死某些昆虫，但不会损害其他昆虫或脊椎动物。2005年，他创立了一家名为Vestaron的生物技术公司，将这些小分子转变为生物农药，以便农民可以用于保护其作物。这一想法是，与人造的化学品不同，毒液肽不会留下可能在环境中持续存在的残留物多年，并且因为它们针对特定类型的昆虫，它们不会伤害鱼类，爬行动物，鸟类或哺乳动物。

7月，密歇根州为基础Vestaron开始销售从这些肽中提取的第一种生物杀虫剂。spil - t可以杀死蚜虫、螨虫、蓟马和白蝇，这些都是温室蔬菜和观赏植物的常见害虫。该公司首席执行官安娜·拉斯表示，维斯塔龙计划在未来几年内将一系列肽类生物杀虫剂推向市场，用于大田作物。

Rath说，该公司还转向细菌来帮助扩展其产品的产品，如何以及如何。它最近插入了一种基因，用于生产衍生自蜘蛛毒液到衍生自所谓的细菌的蛋白质中的烧伤杀虫肽的基因苏云金杆菌（BT）。当毛毛虫咀嚼喷洒产品的叶子时，它们会吃一点蛋白质，这在肠道中戳了微小的孔，有助于增加杀虫肽的渗透。

植物和真菌

其他研究人员正致力于操纵来自植物和真菌的化学物质来制造更好的生物杀虫剂。

在过去的几十年里，世界各地的农民都雇用了精油，包括雷姆油 - 来自亚洲雷赛树的提取物 - 作为杀虫植物。精油，包括雷姆，迅速分解着自然界。这使得它们环保，但不是很有效。最近，科学家已经开始尝试了在纳米颗粒中包封这些植物这可能有助于保护活性化合物不被快速分解——这一想法已经在一些人体药物中得到成功尝试。

真菌是另一种特别有前途的生物杀虫剂来源。许多寄生虫进化成寄生在特定的昆虫寄主上，设计出可怕的方法来消灭它们。

真菌是另一种特别有前途的生物杀虫剂来源。“他们的主要病剂本质上是，”马里兰大学昆虫学家Raymond John St. Leger说。许多寄生虫进化成寄生在特定的昆虫寄主上，设计出可怕的方法来消灭它们。例如，一些蚂蚁真菌将他们的主持人转变为僵尸 - 感染蚂蚁的大脑并导致它移动到有利于真菌生长的区域，然后通过蚂蚁的头部释放真菌孢子。

这种自然的特异性是一种福音，因为这意味着科学家可以寻找一种具有特定宿主范围的真菌——例如，一种可以杀死吸血苍蝇而不能杀死蜜蜂或蝴蝶的真菌，St. Leger说。

但是真菌的作用很慢，所以圣莱格和马里兰大学的博士候选人布莱恩·洛维特正在研究通过基因改造真菌来更快地杀死它们的方法。他们和其他同事已经将蜘蛛和蝎子的毒液肽基因植入真菌中。他们已经将实验带到了非洲，在那里，他们正在一个为防止意外释放而专门建造的围场中测试其气溶胶形式对导致疟疾的蚊子的有效性。

挑战依然存在

尽管新的生物农药技术在科学上令人兴奋，但大多数仍未在市场上进行测试。当涉及到农业应用时，“最终，最重要的是农民的想法，”King说。

没有研究人员将生物生物视为综合的完美替代品，适用于农业或公共卫生应用。

“化学品将继续发挥作用，长时间来，”圣芬科尔说，他们在生物科学的最近创新作为创造害虫管理的更多选择，而不是单一的解决方案。没有一个产品将提供长期修复，因为害虫不断发展抵抗。这些生物科农药易于抗性就像任何其他农药一样，所以如果它们没有适当地使用并用其他形式的害虫控制旋转，它们 - 作为它们之前的合成 - 可能导致更难以杀死的害虫。

圣莱热说，如果说历史教会了我们什么，那就是害虫管理需要不断的创新。