有没有一种能够精准打击，且绿色安全的高效农药？随着现代生物科学的发展，针对农业害虫的“靶向农药”，为农业植保领域带来了新的契机。记者从中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）了解到，该所杨青团队继此前解析重要绿色农药分子靶标——几丁质合成酶的三维结构和工作机制后，又一次在农药靶标学领域取得重要研究成果，研究首次揭示了ABCH转运蛋白转运脂质和外排农药的分子机制，并获得了能够抑制转运功能的小分子抑制剂。简单来说，研究解析了害虫的“外部防御”和“解毒”机制，并找到了能直接用于合成绿色农药的有效成分，为新的生物“靶向农药”研发奠定了理论基础。这一原创性成果有望催生出一大批绿色、高效、靶向昆虫表皮脂质屏障形成过程的创新型农药产品。研究成果于日前发表于《细胞》（Cell）杂志。

在漫长的农业发展进程中，农作物病虫害对粮食安全构成的严重威胁，始终是人类必须面对的重大问题。据联合国粮农组织估算，全世界每年因农作物病虫害造成的产量损失高达40%，经济损失超过2200亿美元。“虫口夺粮”是摆在人们面前的一道难题。

人类与害虫的斗争是一段不断变化的历史，人类不断寻找和开发出应对害虫的“新武器”。杨青介绍，在过去，人们尝试过喷洒农药、气味引诱、引入天敌等多种防治手段，但由于抗药性的增加和成本过高等因素，导致防治效果并不理想。而且，过去常用的广谱杀虫剂还有环境污染、杀死有益生物等副作用。

人们逐渐意识到，相比“万能”农药，更需要一种对害虫更“专一”的农药。于是，靶向农药应运而生。所谓靶向，就是以害虫为靶，针对害虫独特的结构特征而量身打造的一种农药，因其专一性强、安全高效、无污染，又被称为绿色农药。

而创制靶向农药的关键，在于找到合适的农药分子靶标。所谓农药分子靶标，是指农药在分子水平上作用的特定生物分子或蛋白质，它们能够直接影响害虫的生命活动。中国工程院院士钱旭红指出，绿色农药创新研究和原创性靶标的发现是农业科技领域的重大科学问题和工程技术难题之一，是当今植物保护行业和农药产业可持续和高质量发展进程的必然趋势，也是研究中必须攀登和抢占的制高点。

在这项研究中，杨青团队发现了一类特殊的蛋白质——ABCH转运蛋白，该蛋白只存在于昆虫和其他节肢动物中，不存在于人类、哺乳动物和植物中，因此是一个理想的农药分子靶标。

团队发现这类蛋白负责将脂质运输到昆虫表皮，参与昆虫表皮脂质屏障的构建，并首次揭示了ABCH转运蛋白运输脂质和农药的完整过程。

表皮是昆虫自我保护的第一道屏障，昆虫表皮中不溶于水的脂质成分，可以防止昆虫体内水分的蒸发并防止病原体入侵、减少外源物质和毒素的渗透。ABCH转运蛋白是昆虫将体内的脂质转运到表皮的工具，没有ABCH转运蛋白，昆虫就会死亡。

杨青团队发现，ABCH转运蛋白优先转运昆虫表皮中的重要脂质成分——神经酰胺，其具有保湿和抗菌的功效。该团队发现，ABCH还具有外排杀虫剂的功能，因而与害虫的耐药性产生相关。

“这为理解ABCH转运蛋白介导的杀虫剂抗性机制提供了重要理论支撑，将有力推动抗药性问题的解决和害虫绿色防控新产品研发进程，为实现安全、绿色、可持续的农业生产模式提供强有力的支撑。”杨青说。

更具挑战的是，研究团队还发现了ABCH转运蛋白的抑制剂分子——LMNG。该分子阻止了ABCH外排农药的功能，从而为解决抗药性问题提供了全新的思路。

中国工程院院士宋宝安表示：“发现这一机制，无疑是昆虫抗药性机制研究领域中一项具有深远意义的重大科学进展。研究团队同时开发的ABCH转运蛋白的特异性抑制剂，为解决抗药性问题提供了全新的思路与有效手段，有望引领农业害虫防控领域的技术革新潮流，开启害虫抗性治理的崭新篇章。”

中国科学院院士康乐认为，该研究为针对开发新机制分子靶标、有效解决抗药性问题开辟了全新的思路，对推动我国农业健康可持续发展具有重大战略意义。

农民日报·中国农网记者 李丽颖