20世纪40年代，科学家发现了合成化合物的杀虫特性，包括滴滴涕、氯丹和林丹。这些产品生产成本低，在保护作物和防治虫媒疾病方面非常有效。但是到了20世纪60年代，很明显，这些化学物质在首次使用后会持续很长时间，并在环境中积累。更重要的是，它们中的许多对鸟类、鱼类、爬行动物和哺乳动物有害。

其中大部分是在雷切尔卡森1962年出版的《寂静的春天》中揭示的，但科学家们已经开始寻找毒性更低的替代品来控制害虫。1959年，加州大学伯克利分校和加州大学河滨分校的研究人员定义了后来被称为综合害虫管理(IPM)的东西。控制昆虫和其他害虫的环境敏感方法，这取决于工具的组合。如今，生物农药是IPM工具箱的一部分。

生物杀虫剂是由自然界中发现的物质制成的杀虫剂，毒性较低，可以替代人工化学物质。当它们是一种“已经使用了很长时间，但最传统的生物农药”的避风港时，它们可以竞争合成农药的成本和收益。世界各地的研究人员正试图通过操纵植物、动物、细菌和真菌中的化学物质来改变这种情况。他们“重新发现了一种利用自然的新方法”，兵工厂建立了更好的生物杀虫剂，从而减少了对有害环境的害虫控制需求。

利基市场

加州大学戴维斯分校食品科学和环境毒理学名誉教授吉姆塞伯说，许多关于生物杀虫剂的开创性研究都集中在昆虫信息素上，这是昆士兰用于相互交流的化学物质。例如，当喷洒在作物上或用作诱饵陷阱时，这些化学物质被用来改变昆虫的行为，这在某种程度上是有效的，但不如合成杀虫剂有效。塞伯说：“大多数人喜欢立竿见影的效果。“你可以喷滴滴涕，看看死昆虫，数一数。安：我喜欢得到和生物杀虫剂一样的结果。”

因此，生物农药成为一个小众市场，目前约占全球农药年市场的3%。然而，也有一些商业领袖。例如，多杀菌素，一种流行的杀虫剂，是从1980年代在废弃的朗姆酒酒厂发现的一种土壤细菌中提取的。

到了20世纪90年代，科学家们记录了合成材料日益严重的问题，其中一些被广泛使用，昆虫也开始产生了抗药性。生化学家格伦金转向蜘蛛寻找潜在的解决方案。

澳大利亚昆士兰大学教授金说：“蜘蛛是专业的杀虫剂。蜘蛛、蝎子、蛇和其他食肉动物的毒液含有一种叫做肽的生物活性化合物的混合物。这些小分子以各种方式杀死猎物。有些会影响神经系统。其他的会伤害细胞和身体其他部位的活组织。有些是特定的捕食动物。

这个想法是，与人工化学物质不同，毒液肽不会留下可能在环境中保留多年的残留物，并且因为它们针对特定类型的昆虫，所以不会伤害鱼类、爬行动物、鸟类或哺乳动物。国王在澳大利亚蓝山的漏斗网蜘蛛的毒液中发现了几个分子，可以杀死一些昆虫，但不会报告它伤害了其他昆虫或脊椎动物。2005年，他创立了一家名为Vestaron的生物技术公司，将这些小分子转化为农民用来保护农作物的生物农药。当时的想法是，与人工化学物质不同，蛇毒肽不会报告可能在环境中持续多年的‘t’残留物，因为它们针对的是特定类型的昆虫，而且它们不会掉落，“杀死鱼类、爬行动物、鸟类或哺乳动物”。

2018年7月，总部位于密歇根州的维斯塔隆开始销售其第一批源自这些多肽的生物农药。该产品名为矛-T，可以杀死蚜虫、螨虫、蓟马和粉虱——温室种植的蔬菜和观赏植物的常见害虫。首席执行官安娜拉斯(Anna Lars)表示，维斯塔隆计划在未来几年将一系列基于多肽的生物农药推向市场，用于大田作物。

拉特说，该公司还转向细菌，以帮助扩大使用其产品的场所和方式。最近，用于产生源自蜘蛛毒液的杀毛虫肽的基因被插入到源自被称为苏云金芽孢杆菌(Bt)的细菌的蛋白质中。毛毛虫咀嚼喷洒产品的叶子时，会吃一点蛋白质，会刺破肠道的小孔，有助于增加杀虫肽的渗透。

植物和真菌。

其他研究人员正在努力操纵植物和真菌中的化学物质，以制造更好的生物杀虫剂。

在过去的几十年里，世界各地的农民都使用精油作为杀虫植物，包括印楝油——亚洲印楝树的提取物。精油，包括印楝，在自然界中分解很快。这使他们对环境友好，但效果不是很好。最近，科学家们开始尝试将这些植物性药物封装在纳米颗粒中，这有助于保护活性化合物不被快速分解——一个想法，“S用人体成功尝试了一些药物。

真菌是另一种特别有前途的生物杀虫剂来源。马里兰大学的昆虫学家雷蒙德约翰圣莱格说：“它们是自然界的主要致病因素。许多人已经进化到寄生特定的昆虫宿主，并设计了令人毛骨悚然的方法来完成它们。例如，一些蚂蚁真菌将它们的主人变成一只感染僵尸的蚂蚁的大脑，并在通过蚂蚁的顶部杀死它并释放真菌孢子之前让它移动。

这种天然特异性是一种福音，因为它意味着科学家可以搜索具有特定宿主范围的真菌 - 圣莱克说，例如，一只可以杀死吸血苍蝇而不是蜜蜂或蝴蝶。

但真菌的工作进展缓慢，因此St. Leger和马里兰大学的博士学位。候选人布莱恩洛维特现在正在研究如何通过基因改造真菌来加快杀灭速度。他们和其他同事已经将蜘蛛和蝎子中的毒液肽基因插入到真菌中。他们“ 已经采取他们的实验非洲，在那里他们” 再在专门修建的，以防止意外释放的外壳以气溶胶的形式检验上引起疟疾的蚊子的效果。

挑战仍然存在

尽管围绕新的生物农药技术存在科学兴奋，但大多数仍未在市场上进行测试。在农业应用中使用时，“ 最重要的是，所有重要的是农民的想法”。金说。

没有一位研究人员认为生物农药是农业或公共卫生应用的完美替代品。

“化学品将在未来很长一段时间内继续发挥作用，”St. Leger说，他认为最近生物农药的创新为害虫管理创造了更多的选择，而不是单一的解决方案。没有一种产品可以提供长期解决方案，因为害虫不断变化。这些生物杀虫剂就像任何其他农药一样容易产生抗药性，所以如果它们没有得到适当的使用并且与其他形式的害虫控制一起旋转，它们 - 作为它们之前的合成物 - 可能会导致难以杀死的害虫。

如果历史告诉我们什么，St。Leger说，害虫管理需要不断创新。

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