中新網上海2月20日電 (姚雪 許婧)華東理工大學20日發布消息稱,該校藥學院萬年峰教授課題組聯合中國、意大利、丹麥、英國、法國、德國的科研人員,在國際綜合性著名期刊Nature子刊—Nature Communications(《自然—通訊》)上以長文形式,發表了研究成果“大數據解析生物多樣性控害的依據與時代背景:農藥對非靶標生物具有負面效應”,以極其龐大的數據量回答了“農藥是否安全”這一話題。
自人類發明農藥以來,農藥對人類擺脫饑餓饑荒、維系全球糧食安全、緩解人口增長帶來的食物資源短缺功不可沒。然而,隨著人類認知范圍的擴大以及人類大健康觀和大安全觀的廣泛傳播,農藥對非靶標生物安全性(尤其是人畜健康)與生態環境的影響,逐漸受到重視。當前,各利益群體對農藥的安全性問題(尤其農藥是否對非靶標生物具有負面影響)爭論不休、各自為政。
圖為萬年峰(左)在指導研究生做實驗。受訪者供圖在該項研究中,萬年峰課題組率先利用大數據思維,聯合6個國家11個機構的科研人員,篩查了全球88.75萬個農藥使用案例,構建了殺蟲劑、殺菌劑和除草劑影響非靶標動物、植物與微生物的生長、繁殖、行為和生化指標數據庫。該數據庫包括243種殺蟲劑、104種殺菌劑、124種除草劑共471種農藥以及560種動物、192種植物、78種微生物和129類非物種水平的非靶標生物。
研究結果顯示:殺蟲劑、殺菌劑和除草劑顯著抑制非靶標動物的生長、繁殖與行為,擾亂了動物的神經生理反應、細胞代謝、呼吸反應、生理生化響應等生化指標;抑制了植物的生長、繁殖,干擾了植物的光合作用、蒸騰作用、細胞代謝、呼吸反應、生理生化響應等生化指標;也抑制了微生物的生長、繁殖,破壞了微生物代謝、細胞膜通透性、生理生化響應等生化指標。
為防止過分夸大農藥劑量對非靶標生物的負面影響,研究人員構建了田間推薦使用農藥劑量、水域推薦農藥使用劑量如何影響非靶標生物的數據庫,結果顯示:盡管推薦農藥使用劑量的數據樣本量不如所有農藥使用劑量(所有農藥使用劑量包括:不高于推薦農藥使用劑量和高于推薦農藥使用劑量)的樣本量,但將農藥使用劑量固定在推薦劑量范圍內,殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對非靶標動物、植物、微生物的負面效應仍舊出現。
研究結果表明:隨著農藥劑量的加大,殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對非靶標動物、植物、微生物的負面效應逐漸加劇。
“我們這項研究還構建了迄今全球信息量最大、最健全、內容最豐富的農藥影響非靶標生物的數據庫,輔助材料近50萬字。研究成果為在全國與全球范圍內開展利用生物多樣性控制植物病蟲害的工作提供了科學依據。該項研究的結論,事關普通老百姓的生活,將有助于推進科學家的研究方向,美國《科學》雜志、英國BBC等國際主流媒體對我們的成果進行了專題報道。”萬年峰介紹說。
如何降低農藥生態風險?研究人員就此也提出了相應的政策意見,呼吁管理部門制定相關政策,在將“山水林田湖草”一起納入生命共同體的大背景下,緊密圍繞國家農藥使用量零增長和生物多樣性保護的方針政策,加快高效低毒低殘留的綠色農藥研發與應用,巧用生物各類群之間的相生相克原理,大力推廣應用基于生物多樣性的植物病蟲害綠色防控體系(如合理的間套作、稻漁共生),以便更好保護生物多樣性,保護人類居住的地球家園。(完)
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