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中外科研團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)解碼農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
2025年02月21日 13:19   來源:中國新聞網(wǎng)  

  中新網(wǎng)上海2月20日電 (姚雪 許婧)華東理工大學(xué)20日發(fā)布消息稱,該校藥學(xué)院萬年峰教授課題組聯(lián)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(fā)表了研究成果“大數(shù)據(jù)解析生物多樣性控害的依據(jù)與時(shí)代背景:農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物具有負(fù)面效應(yīng)”,以極其龐大的數(shù)據(jù)量回答了“農(nóng)藥是否安全”這一話題。

  自人類發(fā)明農(nóng)藥以來,農(nóng)藥對(duì)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(rèn)知范圍的擴(kuò)大以及人類大健康觀和大安全觀的廣泛傳播,農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物安全性(尤其是人畜健康)與生態(tài)環(huán)境的影響,逐漸受到重視。當(dāng)前,各利益群體對(duì)農(nóng)藥的安全性問題(尤其農(nóng)藥是否對(duì)非靶標(biāo)生物具有負(fù)面影響)爭論不休、各自為政。

  圖為萬年峰(左)在指導(dǎo)研究生做實(shí)驗(yàn)�! ∈茉L者供圖
圖為萬年峰(左)在指導(dǎo)研究生做實(shí)驗(yàn)�! ∈茉L者供圖

  在該項(xiàng)研究中,萬年峰課題組率先利用大數(shù)據(jù)思維,聯(lián)合6個(gè)國家11個(gè)機(jī)構(gòu)的科研人員,篩查了全球88.75萬個(gè)農(nóng)藥使用案例,構(gòu)建了殺蟲劑、殺菌劑和除草劑影響非靶標(biāo)動(dòng)物、植物與微生物的生長、繁殖、行為和生化指標(biāo)數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包括243種殺蟲劑、104種殺菌劑、124種除草劑共471種農(nóng)藥以及560種動(dòng)物、192種植物、78種微生物和129類非物種水平的非靶標(biāo)生物。

  研究結(jié)果顯示:殺蟲劑、殺菌劑和除草劑顯著抑制非靶標(biāo)動(dòng)物的生長、繁殖與行為,擾亂了動(dòng)物的神經(jīng)生理反應(yīng)、細(xì)胞代謝、呼吸反應(yīng)、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo);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(xì)胞代謝、呼吸反應(yīng)、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo);也抑制了微生物的生長、繁殖,破壞了微生物代謝、細(xì)胞膜通透性、生理生化響應(yīng)等生化指標(biāo)。

  為防止過分夸大農(nóng)藥劑量對(duì)非靶標(biāo)生物的負(fù)面影響,研究人員構(gòu)建了田間推薦使用農(nóng)藥劑量、水域推薦農(nóng)藥使用劑量如何影響非靶標(biāo)生物的數(shù)據(jù)庫,結(jié)果顯示:盡管推薦農(nóng)藥使用劑量的數(shù)據(jù)樣本量不如所有農(nóng)藥使用劑量(所有農(nóng)藥使用劑量包括:不高于推薦農(nóng)藥使用劑量和高于推薦農(nóng)藥使用劑量)的樣本量,但將農(nóng)藥使用劑量固定在推薦劑量范圍內(nèi),殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物的負(fù)面效應(yīng)仍舊出現(xiàn)。

  研究結(jié)果表明:隨著農(nóng)藥劑量的加大,殺蟲劑、殺菌劑、除草劑對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物、植物、微生物的負(fù)面效應(yīng)逐漸加劇。

  “我們這項(xiàng)研究還構(gòu)建了迄今全球信息量最大、最健全、內(nèi)容最豐富的農(nóng)藥影響非靶標(biāo)生物的數(shù)據(jù)庫,輔助材料近50萬字。研究成果為在全國與全球范圍內(nèi)開展利用生物多樣性控制植物病蟲害的工作提供了科學(xué)依據(jù)。該項(xiàng)研究的結(jié)論,事關(guān)普通老百姓的生活,將有助于推進(jìn)科學(xué)家的研究方向,美國《科學(xué)》雜志、英國BBC等國際主流媒體對(duì)我們的成果進(jìn)行了專題報(bào)道�!比f年峰介紹說。

  如何降低農(nóng)藥生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?研究人員就此也提出了相應(yīng)的政策意見,呼吁管理部門制定相關(guān)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(nóng)藥使用量零增長和生物多樣性保護(hù)的方針政策,加快高效低毒低殘留的綠色農(nóng)藥研發(fā)與應(yīng)用,巧用生物各類群之間的相生相克原理,大力推廣應(yīng)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(hù)生物多樣性,保護(hù)人類居住的地球家園。(完)

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編輯:王丹沁  

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