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)

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(guó)、意大利、丹麥、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)的科研人員，在國(guó)際綜合性著名期刊Nature子刊—Nature Communications(《自然—通訊》)上以長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhēng)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)。　　受訪者供圖

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(guó)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(zhǎng)、繁殖、行為和生化指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(kù)，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(kù)，輔助材料近50萬字。研究成果為在全國(guó)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(guó)《科學(xué)》雜志、英國(guó)BBC等國(guó)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(guó)家農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)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)