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炎炎夏日，正是農作物生長的時機，也是害蟲肆虐的季節。為了避免害蟲啃噬莊稼，農民往往會噴灑農藥，但這也會帶來許多問題，比如農藥殘留、污染……中國農業科學院深圳農業基因組研究所（嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室深圳分中心）研究員王桂榮說：“有的害蟲的抗藥性愈加嚴重，有的昆蟲放在藥里泡都泡不死”。

為了解決這些問題，王桂榮及其團隊決定從昆蟲的嗅覺入手，研究有關昆蟲行為的調控技術?！靶嵊X在昆蟲的取食、產卵等過程中起著非常重要的作用?！蓖豕饦s認為，可以通過微量的化學氣味將昆蟲引誘到特定地點集中殺滅。

如何掌控昆蟲的嗅覺“密碼”？近日，國際學術期刊《科學》（Science）在線發表了王桂榮團隊與華中農業大學教授殷平團隊、中國農業科學院植物保護研究所等單位合作完成的最新研究成果。團隊成功解析了害蟲豌豆蚜的氣味受體精細結構，揭示了氣味受體在嗅覺調控過程中的分子機制，為新型昆蟲綠色農藥的研發奠定了基礎。

深吸一口氣，涌入鼻腔的，也許是雨后清晨花草的芬芳，抑或垃圾堆飄來的陣陣惡臭，前者令人神清氣爽，后者令人捂鼻作嘔……氣味，成為人們選擇親近或逃離的重要判斷標準，對于昆蟲來說，則是它們賴以延續的生存法則。

王桂榮介紹，昆蟲依賴嗅覺感知環境中的化學信息。在昆蟲嗅覺識別的過程中，氣味受體（OR）扮演著核心角色，它們被激活后能夠將外界的化學信號轉化為生物電信號，從而影響昆蟲相應的行為反應。

報警信息素受體就是其中一種。研究發現，大多數蚜蟲在遇天敵攻擊或者其他危險時，會從腹管中釋放出含有報警信息素的小液滴，“警告”鄰近的蚜蟲快速逃離。

與脊椎動物單個受體發揮獨立功能不同，絕大多數昆蟲通過特異性受體和共受體（Orco）結合形成OR-Orco復合物，共同影響昆蟲取食、交配等重要行為反應。盡管昆蟲氣味受體被發現已有20多年，但OR-Orco復合物的三維結構一直是個待解之謎。此項研究在國際上首次解析了昆蟲OR-Orco復合體的精細結構特性。

“這一里程碑式的突破，為基于結構生物學高通量篩選殺蟲劑和驅避劑奠定了理論基礎，將有力推動害蟲綠色防控新產品研發進程，為實現安全、綠色、可持續的農業生產模式提供強有力的支撐?！敝袊茖W院院士康樂給出這一評價。

王桂榮團隊在前期工作中，成功揭示了蚜蟲識別報警信息素的新機制，并進一步闡明了報警信息素如何巧妙地調控天敵昆蟲精準定位蚜蟲的內在機制，為理解昆蟲間的相互作用提供了新的視角。這些研究成果展示了報警信息素及其類似物作為昆蟲行為調控劑的巨大潛力。

歐洲科學院院士、中國科學院外籍院士比爾·漢森回憶，2004年，兩位科學家因發現哺乳動物嗅覺受體而獲諾貝爾獎。國際科研團隊進一步揭示了昆蟲氣味受體的存在。后來，科學家認識到這些昆蟲的氣味受體需要和共受體結合，才能高效地發揮其功能。

他認為，如今王桂榮團隊研究成果具有深遠意義，因為人類對嗅覺受體如何識別生物體內分子的機制，仍不完全了解。此外，研究聚焦于蚜蟲這一重要的農業害蟲，這些發現對農業害蟲防控具有潛在的應用價值。

昆蟲嗅覺行為調控劑的應用是全球公認的綠色防控技術，具有生物靈敏度高、選擇性強、環境友好等優點，能實現害蟲的長期控制。以嗅覺靶標為出發點，開發行為調控劑已成為當前研究的重要方向。

如今，這一突破性的發現，為基于靶標結構的先導化合物篩選提供了分子基礎，為高效、特異性綠色昆蟲行為調控劑的創制開辟了新的道路。

“創制靶向小分子綠色農藥是國際前沿研究課題，也是國家重大戰略需求?；陟`敏的嗅覺研發的害蟲引誘劑和驅避劑，是全球公認的綠色防控技術，嗅覺受體結構未知是研發高效引誘劑和驅避劑的卡點。”中國工程院院士、貴州大學校長宋寶安說。

在他看來，王桂榮團隊揭示了昆蟲氣味受體OR-Orco復合物的三維結構，深入剖析了氣味受體與配體互作機制，是昆蟲嗅覺編碼機制研究領域的重大突破，有望催生一批綠色、高效的昆蟲行為調控新產品。