2008年9月19日,Science雜志網絡版刊登了中國農業科學院植物保護研究所吳孔明研究員科研團隊的研究論文Suppression of Cotton Bollworm in Multiple Crops in China in Areas with Bt Toxin-Containing Cotton。這是中國農業科學院首次以第一單位在Science雜志上發表論文。
論文以棉鈴蟲種群地位演化與Bt棉花的關系為研究內容。棉鈴蟲是世界性農業害蟲,20世紀90年代,棉鈴蟲在我國連年暴發成災,給棉花、玉米和蔬菜等作物生產帶來了嚴重的威脅。據農業部統計,1992年棉鈴蟲在我國各種作物上累計發生面積達2192萬公頃,造成直接經濟損失逾百億元。棉鈴蟲的猖獗為害帶來植棉效益低下、農藥污染和人畜中毒嚴重等一系列經濟、社會及環境問題,上升成為我國棉區農業生產和農村經濟發展的重大制約因素。作為防治棉鈴蟲的新手段,我國1997年開始種植Bt棉花,到2000年已在華北地區大面積商業化。由于人類對大規模種植Bt植物對生態環境可能產生的潛在影響尚缺乏足夠的經驗和知識,Bt棉花對害蟲地位演化的影響受到高度重視并帶來廣泛的爭議。
吳孔明研究員領銜的科研團隊于1998~2007年間在河北省廊坊市系統研究了棉鈴蟲在Bt棉花和常規棉花田的種群動態,結合對華北地區1992~2006年100個觀測點的棉鈴蟲種群監測數據的模型分析表明:Bt棉花的大規模商業化種植破壞了棉鈴蟲在華北地區季節性多寄主轉換的食物鏈,壓縮了棉鈴蟲的生態位,不僅有效控制了棉鈴蟲對棉花的危害,而且高度抑制了棉鈴蟲在玉米、大豆、花生和蔬菜等其它作物田的發生與危害。
這一研究成果為解釋轉基因抗蟲作物對靶標害蟲種群演化的調控機理提供了理論基礎,為棉鈴蟲的可持續控制奠定了基礎。對促進Bt植物的研發有重要價值,同時昆蟲學、農學、生態學和分子生物學等學科發展也會從中得到啟迪。
《科學》高度重視本文的發表,9月17日在北京舉行了在中國首次的國際新聞發布會。《科學》雜志資深編輯帕梅拉•J•海因斯在對這篇論文的書面評價中寫道,“世界各地農業土地的使用模式各不相同,在中國,許多農民的勞動資源都有限,來自中國的新觀點將有助于世界其它資源有限的地方的農業生產。論文的作者分析了Bt棉農業對生態影響并提供了激動人心的證據,《科學》雜志很高興報道這一研究成果。”