植物免疫激活蛋白實驗田
“以前，人們在防治農作物病蟲害時，關注的是‘害蟲死沒死’，但現在越來越多的農民開始更加關心‘作物健不健康’。”最近，經常在一線和農戶打交道的中國農業科學院植物保護研究所副所長邱德文發現了這一觀念的悄然轉變。
科學家們發現，人類和動物可以對某些疾病具有免疫能力，從而研制出了疫苗，以此保障身體健康。
那么，能不能開發出針對植物的疫苗來促進農作物健康？
經過多年的研究和實驗，邱德文便是國內外少數實現這一目標的學者之一。他和他的團隊研發的植物免疫激活蛋白已在國內成功應用，在保障農作物健康特別是增產方面起到了顯著作用，正在成為促進農業生產的新利器。
植物疫苗：國內外站在同一起跑線上
植物疫苗，對農戶來說可能還是個新鮮事物。但是對植物抗病能力的發現可以追溯到100多年前，當時人們就觀察到植物可產生對一些病害的抵抗能力。
上世紀50年代，Kuc等人通過一系列實驗，成功證明了在外界因子作用下，植物能產生誘導抗性，從而抵抗病原菌入侵，抑制病原微生物生長，使植物免生病害或減輕病害，并提出了植物免疫這一概念。
上個世紀70年代以來，分子生物學和分子遺傳學技術的發展和應用，使植物免疫學研究不斷獲得突破，尤其是近10年來有許多新的進展。
進入到本世紀以來，Nature、Science等雜志的多篇科研論文證實，植物確實具有免疫力。
在此基礎上，科學家們希望能夠研制出植物疫苗。邱德文研發的“植物免疫激活蛋白”便是其中的重要品種之一。
據中國農業科學院生物防治研究所前所長楊懷文向《中國科學報》記者回憶，2002年左右，農科院面向全球招聘人才，剛剛在前一年獲得美國環境保護委員會“美國總統綠色化學挑戰獎”的邱德文作為“中國農科院首批一級崗位杰出人才”被引進國內。
美國授予邱德文上述獎項，正是因為其有關研究促進了全球第一個植物免疫激活蛋白生物農藥的誕生。在獎狀上可以看到這樣的評價：“A Green Chemistry Revolution in Plant Production and Food Safety.”（一場食品安全與植物生產中的綠色化學革命。）
邱德文介紹，激活蛋白的抗病原理是：激活蛋白可以作用于植物葉表面的細胞膜受體蛋白，當膜受體蛋白接收激活蛋白的信號后，通過植物體內的一系列信號傳導，激活與抗病性相關的代謝途徑，產生具有抗菌活性的水楊酸和茉莉酸等物質，使植物自身獲得對病菌的免疫抗性。
回國后，邱德文繼續從事植物免疫激活蛋白的開發和產業化研究。
楊懷文表示，我國不少科研領域落后于發達國家，大多在追趕國際先進水平，而在植物疫苗方面，我國已有一支分布在科研單位、大專院校的科研隊伍，和發達國家幾乎同時起步，無論是機理還是疫苗制劑的研究，都在國際同一起跑線上。
邱德文一直希望自己的研究可以讓農作物更加健康，結出安全、口感好、營養豐富的果實。如今，他對植物疫苗的研發也終于開始結出累累碩果。
是農藥，也是肥料
那么，這一生物農藥領域的“碩果”都有哪些特點？
植物疫苗不同于傳統的殺菌劑，邱德文對《中國科學報》記者表示，它們不直接作用于病原菌，而是通過激發植物自身的免疫反應，使其獲得系統抗性，對病害產生廣譜抗性，從而起到抗病增產的作用。
“一方面可以起到激活植物免疫抗性、減少或減輕植物病害的作用，減少化學農藥的使用量，另一方面還可以增加葉綠素含量、促進植物根系生長，起到肥料的作用，提高農業產量。”邱德文說。
實際應用證實了上述判斷：激活蛋白初試產品性能穩定，便于規?；a，產品無毒、無殘留?？捎糜谥参锏陌璺N、浸種、澆根和葉面噴施。經對40多種植物的室內盆栽和田間實驗表明，對病蟲害的防治效果為40%~80%，提高作物產量10%~20%。
在眾多有關應用研究的報道中，激活蛋白具有苗期促生根、營養期促生長、生殖期促結果和防病抗蟲的作用。
激活蛋白現已進行規?；a，在北京、河北、河南、山東、廣西等地進行了煙草、柑橘、草莓、桃、葡萄、白菜、水稻等作物田間試驗示范推廣10萬畝以上，對多種植物病害綜合防效可達60%~70%，增產10%以上，同時能顯著提高農產品品質和商品價格。
丹東方綠有機產業有限公司董事長秦玉元告訴《中國科學報》記者，使用植物免疫激活蛋白之后，藍莓產量增加了25%，草莓增產不低于10%。
此外，邱德文的研究成果還獲得了第三屆北京發明創新大賽金獎。
施藥觀念正在轉變
植物免疫激活蛋白生產商普綠通（北京）生物科技有限公司技術總監馬培華近兩年都奔忙于全國各地，給農民講課，介紹激活蛋白的特點和使用方法，并通過小規模實驗向農民證實其效果。
她發現，農民的施藥觀念正在發生變化：“以前農民基本都是見到蟲子才打藥，而現在開始注意提前預防。人體接種疫苗的有效體驗也讓他們不難接受植物疫苗。”
秦玉元表示，當時他雖然并不了解植物免疫激活蛋白到底是怎么一回事，但他知道，年老體弱的母親在醫院打過丙種球蛋白之后，身體素質有了明顯改善。這讓他愿意選擇嘗試植物疫苗這種新事物。
河北農大眾邦生物工程公司業務經理郭秀清表示，某農戶在甜瓜作物上將激活蛋白和抗菌劑聯合使用了一次之后，當年就再沒使用其他農藥，效果卻出人意料的好，引來其他農戶紛紛前來參觀。
盡管已經取得了上述成果，作為激活蛋白研發和產業化的關鍵人物，邱德文卻顯得非常冷靜和客觀：“使用激活蛋白只是農作物增產的手段之一，并不意味著可以完全替代其他農藥。就好像人打了疫苗之后，碰到預防不了的疾病照樣得吃藥。但打疫苗肯定對提高免疫力很有幫助。”
接下來，他將致力于研發出對不同作物、不同品種更有針對性的植物疫苗，把植物疫苗做得更好。
談到目前面臨的困難，邱德文表示，由于植物疫苗屬于新事物，國家農藥登記有關規定中尚無適于植物疫苗的登記類別，暫時只能按植物生長調節劑等類別來登記，這在一定程度上影響了其推廣應用。
他希望國家能夠根據植物疫苗的特點，出臺新版農藥登記規定，以促進植物疫苗產業發展。
