生物技术和医学创新已经很大程度的改变了今日的世界，如果你还把所有的昆虫都当作是害虫，那么就准备要跌破眼镜吧。在中国，已经由政府领军利用自然界广泛存在的有益昆虫，捕食害虫，从而持续控制虫害发生，从源头上避免或减少农药使用，进行主动防治的绿色革命。但是除了利用自然的力量以外，科学家们还能用怎样创意的思考解决人类过度依赖农药的问题呢？的确，在美国已经有科学家声称能透过创新的生物技术，释放特定的昆虫到农田中，让生病的农作物重获健康，利用最新生物科技摆脱近代农作物长期依赖农药的问题。
育种不能解决的问题 虫虫可以
目前农业流行的育种技术，通常可以生产出有效抵抗破坏性疾病的植物种子，但是这个过程可能需要耗费五到七年的时间鉴定出相关的保护性基因，另外再花上十年或更长的时间在植物群中培育出包含繁殖所需要性状的种子。一旦有新的疾病出现，威胁到成熟的农作物，除了昂贵和常常含有毒性的农药外，往往没有其他快速的特效药可供农民和科学家迅速采用。为了解决这些问题，美国国防高等研究计划署（Defense Advanced Research Projects Agency, 简称 DARPA）的科学家想到利用昆虫与植物的自然关系。他们认为昆虫可以做为载体，将携带有益遗传性状的病毒，传播给所寄生的成熟植物，以快速对抗环境与生物带来的各种灾害或威胁。利用这种独特的创新方式，应可有效应对农业环境中新出现的威胁，甚至还能对抗国际间的农业生物恐怖主义以及确保合成生物科技大量生产下的粮食安全与产量。
“我们想要做的尝试是创造出能够稳定国内和国际间食品供应量的有效工具，”DARPA 该计划的专案负责人，Blake Bextine 博士说。此计画希望使用基因治疗的方法来保护和恢复农作物免受疾病或天灾及生物威胁。基因治疗使用无害病毒作为载体，将新的遗传物质携带到细胞中，以试图纠正或逆转疾病症状。科学家认为昆虫是大多数植物病毒的天然携带者，可以将防御基因植入到农作物上，且昆虫的优势在于可以在同一生长季节快速繁殖和释放。
虫虫同盟计画 正式启动
DARPA 为了实现这个愿景，展开一个昆虫同盟计画（Insect Allies），2016 年 11 月 18 日正式宣布启动，此计画奠基于利用基因遗传修饰的高特异性加上快速的植物基因吸收，可以使农作物在短暂的单一生长季节内也能免受疾病的威胁。并且广征学术和工业科学家的建议，以开发能够携带和传递遗传物质到成熟植物的植物病毒。首先，调查人员必须先弄清楚哪些昆虫物种能传播什么样的病毒。
计画的基因治疗实验设定在实验室或其他封闭空间内进行真实情境模拟，总共分为三期，共历时四年：第一期为期 12 个月，目标为在实验室内筛选出适合携带单一转基因的合适病毒、昆虫，与选出待植入的标的植物。第二期，为期 18 个月，目标为产生用于将修饰过的病毒传播到成熟农作物的昆虫载体，此阶段实验将扩大到温室进行。第三期为期 18 个月，预计透过昆虫将有益的遗传功能成功引入成熟农作物。DARPA 希望在四年后，计划的愿景能获得实现。
美国国防高等研究计划署DARPA ，来源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DARPA_headquarters.jpg
与虫虫同盟 好处多多
Blake Bextine 博士指出与昆虫结盟的方法优于传统昂贵且效率不彰的杀虫剂喷洒方式，因为这些大量生产的杀虫剂从来没有达到所设定的预期目标，更别说其所带来的环境灾害跟残留于农作物上可能被消费者食用进身体的有害化学物质。由于环保意识抬头，现在喷洒农药的方式在发展中国家越来越少见。
俄克拉何马州立大学国家微生物法医学与食品与农业生物安全研究所的创始人 Jacqueline Fletcher 指出，研究人员一直在研究如何治疗一种被称为绿化的细菌性疾病，这种疾病会经由昆虫传播，在过去十年间已经摧毁了佛罗里达州的柑橘作物。DARPA 的专案计画将有希望针对这种农作物疾病发展出有效的治疗方式。
如果计划成功，此创新技术更有希望用于世界许多重要的经济农业作物上，如美国的玉米、小麦、大豆，以及许多发展中国家，特别是撒哈拉以南非洲的主要作物──木薯，并且这个生物科技上的大跃进将改写人类修饰植物遗传基因的历史，从基因修改植物胚胎跨到能直接修饰成熟植物的基因，对于未来的农业发展会是一大突破。
延伸阅读：基因工程的伦理与道德 (一)：基改作物与昆虫 人类准备好了？©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系：service@geneonlineasia.com
参考文献：
1. https://www.technologyreview.com/s/603004/to-cure-crop-disease-faster-add-bugs/
2. http://www.darpa.mil/news-events/insect-allies-proposers-day
3. http://www.darpa.mil/news-events/2016-10-19
4. http://www.contractrandd.com/?p=3264
