金凤

卜元卿

11月，刚刚获得2021年江苏省“最美科技工作者”称号的卜元卿像往常一样，奔波在城市的长江口、内湖口，一次次采集水样，检测其中是否含有农药等污染物……“如果没有农药，不仅农业安全会受巨大影响，生态安全甚至国家安全也会受到威胁。但想用好农药并不容易，中国作为农药生产和使用大国，一定要有自己的关键核心技术。”卜元卿是国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室、有毒有害化学品生态效应与环境健康研究中心副主任。十余年来，她和团队创建了微生物农药环境风险评价和安全使用技术体系，完善了化学农药对环境生物的毒理学测试方法与标准体系，并用环境安全评价引导农药企业科技创新。

想做研究先当好“驯兽员”

走进生态环境部南京环境科学研究所，在国家环境保护农药环境风险与污染控制重点实验室，你一定能与鱼、溞、藻、蜜蜂、鹌鹑、蚯蚓、线虫等生物不期而遇。

卜元卿的工作之一，就是在新农药上市前研究这些环境生物通过取食、接触农药后的中毒反应，判断其是否具有毒性、是否会影响生态系统，为农药登记上市提供环境安全性和生态风险评价依据。

要验证农药对环境生物是否有毒副作用，首先要学会照料这些特殊的小生物，减少外界因素对它们的干扰。

“有段时间做蜜蜂幼虫毒性试验，一开始我们按照国际通行准则做，但发现空白对照组蜜蜂存活率很低，试验结果很不理想。我们不断向国内外养蜂学专家请教，通过试验反复测试饲料配方、饲料温度、加料顺序、移虫装置、培养装置等，终于摸索出一套方法，最终将蜜蜂幼虫巢外存活率提高到97%以上，试验可重复性和可靠性大大提高。”在卜元卿看来，要掌握这些环境生物的生命密码，首先要让这些充满野性的小生命“听话”，这既需要有足够的耐心，也需要“独门法器”。

做蜜蜂半田间试验时，要观察农药喷洒后对蜜蜂个体和蜂群的影响，但蜜蜂可不会对打扰它们的人客气，蜇人是常有的事。

如何让蜜蜂“淡定”如常？“此前，有研究者用二氧化碳麻醉昆虫，是否也能用二氧化碳麻醉蜜蜂？”卜元卿和同事为蜜蜂蜂群量身定制了麻醉箱，通入二氧化碳麻醉蜜蜂，这样不仅能方便地测量蜜蜂群落数量、幼虫发育等参数，还能对蜜蜂个体进行精细化的试验操作。

如今，卜元卿带领团队自主研发的蜜蜂群体麻醉法、蜜蜂自动收集装置、陆生生态模拟装置等一批配套设备和方法，在农药生态毒理学研究和农药登记测试试验中发挥了重要作用。

为起草标准一步一个脚印

“微生物农药不易使作物病虫害产生抗药性，在环境中毒性物质残留率低，是最具潜力和价值的化学农药替代产品。”卜元卿手边放着一套《中华人民共和国农业行业标准（微生物农药环境风险评价试验准则NY/T3152-2017、微生物农药环境增殖试验准则NY/T3278-2018）》（以下简称《准则》），这是我国首部微生物农药登记环境评估技术标准。“与化学农药使用后会不断降解不同，微生物农药可能会在环境中增殖，还可能具有传染性，做风险评价就是要发现该农药在什么样的条件下最具危害。”

作为《准则》的主要起草者，卜元卿回忆，如何确定微生物农药施用的风险最大，是标准制订必须突破的关键问题，但是由于当时缺乏相关的基础研究和数据，标准制订的难度极大。球孢白僵菌是我国主要的真菌微生物农药品种，在马尾松毛虫和玉米螟防控方面具有良好的效果，但是球孢白僵菌也是广谱性昆虫病原真菌，对一些有益昆虫也有毒性作用。“仍以蜜蜂毒性测试为例，蜜蜂在不同生长期、在不同环境条件下对球孢白僵菌侵染的抵抗和响应能力都不同。”她回忆道。

那段时间，卜元卿和同事们穿梭于蜂箱和实验室之间，已经不记得用了多少箱蜜蜂，她和同事们终于发现了蜜蜂和球孢白僵菌最敏感的生长期、最合适的巢外生长环境。

经过一个又一个试验的摸索，十年磨一剑，该团队突破了细菌型、真菌型、病毒性微生物农药对不同环境生物毒性的物种敏感性、染毒途径和作用条件等关键问题，最终制订了微生物农药对环境生物毒性测试标准方法。

行使好产品登记“一票否决权”

“在我国，对于有充分数据证实的、具有危及环境、健康或农产品安全的农药采取一票否决制。这要求我们的工作必须严谨，不能出一点差错。”卜元卿说。如何让企业巨大的研发投入不付诸东流，又能确保农药使用后对生态环境安全？卜元卿的方法是，为农药做“CT”，帮企业完善产品。

卜元卿在评估一家国外企业创制的芽孢杆菌农药时发现，该产品对溞类和鱼类毒性特别大，“跟企业沟通后，我们发现产品中含有很高比例的尿素，企业将尿素作为助剂成分为芽孢杆菌提供氮源，但尿素对水生生物具有毒性。最終，企业根据我们的试验数据调整了产品配方，降低了毒性风险。”

事实证明，用环境安全评价的视角将生态风险前置，不仅利于环保，也带来了广阔的市场前景。卜元卿课题组曾联合江西一家业内大型企业开展球孢白僵菌菌剂创制研究和环境安全使用技术推广示范，双方在江西、安徽、广西等地采集了64株来自松毛虫和家蚕的球孢白僵菌，通过生物测定、ISSR遗传结构分析，筛选得到了既对家蚕低毒、又有商品开发价值的松毛虫专化性菌株。

随后，企业自主创制十余个新母药和新制剂，获得农药登记证，并在江西、安徽等地水稻二化螟、稻纵卷叶螟、番茄烟粉虱、林木松沫蝉、林木柳毒蛾等虫害防治中得到大规模使用。

相较于看得见的危险，那些看不到、闻不到却无处不在的污染物可能更具危险性，挑战着人类的认知和防御能力。2014年起，卜元卿带领团队利用生物效应导向分析、质谱技术等先进方法，尝试识别环境中对生物和人类有毒有害的污染物。

“最初，我们只是利用靶向分析技术建立农药多残留分析方法，但农药在不同的环境条件下会产生不同代谢产物，而大多数代谢物没有标样，传统的靶向分析技术无法识别。”为突破非靶向环境污染物全组分检测技术，卜元卿团队找到了国内质谱仪器研发公司，成立联合研发中心，一方负责仪器开发，一方负责应用研究，目前建立了近4000种污染物数据库，并且将污染物与污染源进行对应，开发出了环境污染物精准溯源软件和应用技术。

目前，该技术已在内蒙古呼伦湖、浙江台州和江苏无锡等地应用，为当地解决了水质指标异常、污染物来源不确定等问题，取得了较好的效果。

如今，卜元卿每周仍需用两三天时间到野外开展调研，以发现、甄别环境中的新污染物，并持续在农药的环境安全性方面进行深入研究。提及这份工作的意义，她略显羞涩地笑着说：“其实，我做的都是芝麻大小的事，但做多了也许能变成一瓶芝麻油。”

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编辑 王冬艳 437408345@qq.com