文 | 本刊特约记者 李华山

　　 他把植物保护科学技术研究创新，摆在了实验室，摆在了乡间田头；他严格反复验证自己的假说和设想，不断地取得研究发现和理论突破，迈上一个又一个科学进步的台阶；他严谨谦虚却又不失诙谐风趣，他就是2011年当选的中国工程院院士——吴孔明研究员。

　　立志求学 奠定专业基础

　　 1980年，吴孔明考入了河南农业大学植保系，1987年硕士毕业后进入河南农科院植保所工作。开始工作的头两年，他在河南省太康县朱口乡驻点，一边为棉农授害虫综合防治技术，一边开展科学研究。这位脚踏实地的年轻人默默立下奋斗志向，要做棉花植保的“卫士”，并开始了不懈的追求和拼搏。1989~1992年，他针对红蜘蛛发生规律和控制、棉蚜再猖獗机制等重要生产难题开展深入研究。并以抗性棉铃虫作为突破口，对近百种化学农药开展试验和大量的复配研究，最终研制成功复配农药“40％灭抗铃乳油”，成为当时河南棉花主产区防治棉铃虫的当家农药品种之一。

　　 1992年，吴孔明考入中国农科院攻读博士学位，师从我国著名农业昆虫学家、中国工程院院士郭予元先生。为了证实棉铃虫的迁飞假说，他在全国多地调查棉铃

　　虫成虫发生情况，观察田间棉铃虫成虫的起飞行为，并乘轮船观察棉铃虫在渤海湾的迁飞与降落现象，几十天昼夜不分地开展系统追踪观察，为棉铃虫迁飞理论验证，获取了大量准确详实的科学数据。

　　投身农业 创造棉铃虫监测预警体系

　　 上世纪90年代初，我国棉铃虫种群连年暴发成灾，其严重影响和损失的程度在近代世界农业史上也属罕见。针对长期以来我国棉铃虫迁飞规律不明的现状，研究明确害虫兼性迁飞行为是掌握控制其区域性灾变的重要生物学基础。吴孔明知难而上，通过十多年深入系统研究，科学地提出将我国棉铃虫划分为热带型、亚热带型、温带型和新疆型4个地理型，确定了各地理型分布的生态区域。研究证明棉铃虫在我国为兼性迁飞昆虫，成虫种群密度过大和羽化后所处的不良环境是引起迁飞的主要原因，进而明确了我国棉铃虫的迁飞时空和路线。上述研究在国际上首次阐明了棉铃虫通过地理型分化适应不同气候环境和利用季风兼性迁飞扩大栖息地的生境适

　　应模式，澄清了我国5个棉花生态区棉铃虫的虫源关系。1999年，该项成果获得农业部科技进步一等奖。

　　 为更深入地阐明棉铃虫迁飞行为机制，2000年吴孔明开始利用昆虫雷达监测技术应用于棉铃虫的迁飞研究。探明了大气环流与降雨等气象因素对棉铃虫种群起飞、空中迁移、降落过程的影响，研究构建了棉铃虫区域性种群动态预测模型。以此为基础建立的棉铃虫监测预警技术体系在全国14个省区推广应用，对准确有效监控棉铃虫的突发危害发挥出重要作用。该项成果“棉铃虫区域性迁飞规律与监测预警技术的预警与应用”获得2007年国家科技进步二等奖。

　　担当重任 开辟Bt棉抗性预防性治理新途径

　　 棉铃虫曾经是我国棉花种植中为害最甚的害虫，在1992年让整个华北地区减产高达5 0％。1 9 9 7年，来自美国的转基因抗虫棉Bt棉开始在河北省种植，1999年本土培育的抗虫棉开始商业化种植。随后的年份里，Bt棉所到之处棉铃虫均销声匿迹。转基因技术比农药更为有效地控制了棉铃虫为害。然而Bt棉与化学农药的控害效能一样，棉铃虫也可通过自身遗传变异对Bt棉花产生抗性，使其失去利用价值。

　　 中国是产棉大国，必须未雨绸缪，研究建立棉铃虫抗性预防治理技术体系。针对我国等发展中国家小农户生产模式无法采用美国和澳大利亚等国家种植一定比例的非转基因作物保护敏感昆虫种群的抗性治理策略，吴孔明立足国情，担当起中国Bt棉花抗性预防治理策略科学研究重任。

　　 吴孔明带领研究团队，利用实验室棉铃虫种群定向选择获得抗性品系，研究了棉铃虫氨肽酶和碱性磷酸酶等基因变异导致对Bt棉花产生抗性的分子机制，建立了由DNA分子检测、单雌家系检测和生长抑制检测组成的棉铃虫抗性早期预警与监测技术体系。全面评估了我国农业生态系统条件下棉铃虫对Bt棉花的抗性风险，通过系统研究我国多作物生态系统中天然庇护功能，创造性地提出了利用玉米、大豆、花生等棉铃虫寄主作物提供的天然庇护所治理抗性的技术策略，提出了以严格禁止种植生长中后期杀虫蛋白低表达的Bt棉花品种等为核心的抗性预防性治理技术体系。

　　 自2001年，农业部将这项技术成果广泛推广应用于我国Bt棉花安全性评价、

　　商业化种植、安全性管理和检测体系建设等。实践证明：在大规模商业化种植Bt棉花十余年后，我国Bt棉花对棉铃虫的抗性效率没有降低。这一成果开创了小农分散

　　种植模式下靶标害虫对Bt作物抗性治理的新方法和新途径，成为国际上Bt作物靶标害虫抗性治理的典型成功案例之一。这项成果获得2010年国家科技进步二等奖。

　　放眼国际 勇攀科研高峰

　　 Bt棉是经过基因工程改造的可以表达苏云金杆菌蛋白的棉花，做这样的基因改造的目的是为了在提高棉花产量的同时减低棉铃虫害以及对农药的需求。2008年吴孔明等人发表在《科学》杂志上的一篇文章证实了Bt棉在多种作物上的抗虫功能。他们分析了中国北方六个省1992年到2007年间中国棉铃虫的种群情况，发现随着Bt棉的种植，棉铃虫在多种作物上的地区性暴发数量有显着降低。“我们的数据显示Bt棉不仅控制计划中的转基因棉花上的棉铃虫，而且可能减少了棉铃虫在其他作物上的出现，并可能总体上减少杀虫剂的施用。”他们给出这样的结论。

　　 转基因农作物的广泛应用是现代农业科学技术进步的重要标志，它的环境影响一直是科研人员和社会公众关注的焦点。为了明确我国大面积种植Bt棉花后带来的生态效应以及害虫地位演替变化机理，1997年，吴孔明开始了对Bt棉花害虫与天敌发生规律进行系统监测研究。十年磨一剑，他率领的科研团队深入探索明确了Bt棉花商业化种植对我国华北地区靶标害虫棉铃虫和非靶标害虫盲蝽蟓种群动态演替的调控机理。

　　 吴孔明等人近年来的研究发现，与Bt棉的种植进程形成对应的是，近10年来，我国黄河流域和长江流域棉区盲蝽蟓发生数量急剧增加，危害日益加重。2008年全国棉花盲蝽蟓发生面积390万公顷，产量损失5万吨，分别是2000年的3.9倍和6.2倍，两者均创20年来的新高。盲蝽虫害的加重直接导致了化学农药使用量的大幅度增加，2000年棉田防治盲蝽蟓施药不足1次，而近年来上升到6－7次，严重地区达15－20次。

　　 2010年5月27日，《科学》杂志刊登了吴孔明研究团队关于盲蝽蟓研究进展，“Bt棉种植地原本处于次要地位的害虫盲蝽蟓急剧增加，取代棉铃虫成为主要害虫”。

　　 现在，农民为了控制盲蝽蟓，又重新开始使用农药。这让人担心防治棉铃虫时那种“道高一尺魔高一丈”的循环又将重演。“我们的研究工作给转基因棉花的研究提出了新的课题。我们需要做抗盲蝽蟓的转基因棉花，如果不做，问题就会越来越严重。在国际上，美国孟山都公司的第三代抗虫棉已经携带有抗盲蝽蟓的基因，他们表示这个产品将在2015年进入市场。”吴孔明在接受记者采访时曾这样表示。

　　 吴孔明团队再接再厉，2012年6月13日在Nature杂志上发表了研究论文“Bt棉花大规模种植和农药用量的减少促进农业生态系统对害虫的生防作用”。吴孔明科研团队以我国华北地区Bt棉花商业化种植为案例，系统研究了Bt作物生态系统天敌昆虫的演化机制。研究表明，种植Bt棉花农药使用的减少使棉田捕食性天敌种群数量上升，天敌的增加不仅有效抑制了华北地区棉花蚜虫的发生和危害，而且进入大豆、花生、玉米等相邻作物大田，显著提升了整个农业生态系统的生物防治功能。

　　 这是国际上首次从景观生态学的尺度对Bt作物生态服务功能 和机制进行系

　　统的研究，对深入阐明Bt作物对天敌昆虫的生态调控作用，发展利用Bt植物可持续控制重大害虫区域性灾变的理论与方法有重要科学意义。

　　 作为一名国家级学术创新带头人，需要率领学科团队不断地探索认识未知世界，不断地攀登科学技术高峰，努力把科学技术发现和发明转化成社会生产力，造福于国家和民族。吴孔明付出了加倍的汗水和辛苦、饱受了更多的风霜，但他无怨无悔，担当重任，保持本色，因为服务“三农”事业是他永恒的追求。