生物技术农药被视为传统化学农药的有前景替代品。然而，除了监管评估外，我们对其对环境中其他生物的毒性了解仍然有限。一个新的研究中心将专注于填补这一知识空白，尤其是确保欧盟能够参与日益增长的生物技术农药市场。目前，欧洲在这方面的进展缓慢。
哥本哈根大学植物与环境科学系的Nina Cedergreen教授表示：“如果一种物质能够杀死另一种生物，我们需要了解其杀死的机制，以及可能影响的其他生物。”
她提到的生物技术农药，具体是由天然RNA和肽分子构成，旨在对抗利用尖端生物技术的作物中的病害。在一些国家，这类产品被视为生物农药，认为其对环境和公众健康的威胁低于传统化学农药，而减少传统化学农药的使用是政治上的目标。
目前，RNA或肽产品尚未在欧盟获得批准，但在其他地区正逐渐受到关注。
“生物技术农药有潜力减少全球粮食生产对化学农药的依赖。生产商声称，这些生物技术杀虫剂对环境安全，因为它们基于自然生物学。然而，实际上这些物质是有毒的，能够杀死害虫和病原体，我们才刚开始评估它们对环境的影响。这是我们努力的方向，”教授指出。
Cedergreen教授负责的ENSafe是一个新的大型研究中心，获得诺和诺德基金会6000万丹麦克朗（800万欧元）的资助。该研究联盟还包括哥本哈根大学健康科学学院的Jan Gorodkin、奥尔堡大学的Jeppe Lund Nielsen，以及英国生态与水文中心的David Spurgeon和Helen Hesketh。他们将共同提供关于RNA和肽基生物农药风险的循证知识。
对瓢虫和潜在过敏原的威胁?
基于RNA的杀虫剂通过关闭特定害虫、病毒或真菌中的可识别基因来发挥作用，从而导致其死亡或无法生存。
生物农药与生物技术农药的区别?
生物农药是指能够破坏、杀死或驱赶作物病虫害的生物物质或有机体。它们可以是植物或微生物的提取物，也可以是活的微生物、寄生虫、捕食者或针对作物害虫的病原体。它们还可以是信息素陷阱或释放信息素，例如在交配期间迷惑雄性飞蛾，从而阻止雌性月子的卵子受精，减少飞蛾幼虫对作物的损害。
例如，在美国，生物技术农药被定义为生物农药，因为它们由生物分子组成。然而，生物技术农药与整个微生物或植物提取物不同，因为其设计目的是抑制病虫害的生长和发展。
生物分子可以是RNA，这是一种自然存在于所有生物体中的核酸。也可以是肽，它是氨基酸的短链，是所有蛋白质的组成部分。这些设计的灵感通常直接来自于已经存在的分子，或基于生物学对病虫害防御的知识。这种设计可能使生物技术杀虫剂非常有针对性，因此只杀死害虫，而不伤害有益生物。
“目前，我们尚不清楚RNA杀虫剂是否仅针对目标害虫，因为几乎没有关于它们如何影响有益昆虫和其他有益生物的公开数据。例如，我们如何知道一种毒素是否只影响科罗拉多甲虫而不影响瓢虫？我们的假设是，可能还有其他动物对RNA试剂敏感。这是我们将要验证的假设，”尼娜·塞德格林说。
基于肽的农药通过抑制引起植物疾病的害虫或微生物中的特定酶来发挥作用。例如，多肽可以是激素或防御化合物。人体内的胰岛素和蜘蛛毒液就是多肽的例子。
“虽然多肽是天然化合物，但我们知道大多数人类过敏实际上是由多肽引起的，包括花粉和大豆过敏。那么，肽对其他生物体的免疫系统的影响需要什么以及需要多少呢？这些都是我们需要解答的问题，”Nina Cedergreen说。
研究人员的目标是回答两个关键问题：当生物技术农药直接用于农业时，人类和生物体会暴露在多大程度上？这些暴露的毒性有多大？
“通过获取这些知识，我们将能够评估农药的整体风险。如果毒素在环境中迅速消失，对人类和环境的风险通常相对有限，因为我们不会接触到它。然而，众所周知，肽可能需要相当长的时间才能分解。那么，当我们的食物到达超市时，田间的毒素是否会留在我们的食物中？这是我们需要了解的，”教授说。
欧洲的滞后
许多国家（包括美国、南美和亚洲）的相关机构已经调整了对生物农药的处理方法，并且已有几种产品在使用中。欧盟的情况则有所不同。
机器学习将识别敏感物种ENSafe研究中心还将探讨是否可以利用机器学习工具来预测哪些生物对特定的生物技术农药敏感。
“借助快速增长的基因组数据库，人工智能工具可能会被开发出来，以筛选生物技术农药旨在关闭的基因组合物种。这将使针对最敏感物种的行业监管要求的研究成为可能。”Jan Gorodkin说。
无论植物保护产品是天然的还是合成的化学品，在欧盟，农药都必须经过同样严格的审批程序；这一过程通常需要5-10年，申请人的费用约为4500万欧元。然而，问题不仅在于欧盟的审批系统缓慢而昂贵——它也不适合新的生物技术农药。
Cedergreen教授解释说：“欧洲的审批制度是专门为化学农药设计的，这导致了一些奇怪的矛盾。例如，该系统可能要求你为一种由活微生物组成的物质提供沸点，这显然不适用。这凸显了当前审批过程某些方面的无意义。时间限制也是一个关键障碍：
“许多公司目前正在开发生物技术农药。然而，初创企业在知道自己是否有市场并开始盈利之前，不能等太久。这就是为什么他们把目光投向欧洲以外，而我们却落在了后面，”尼娜·塞德格林继续说道：
“这是欧洲面临的困境。我们必须谨慎对待喷洒在食物和饲料上的物质。然而，如果我们如此严格地限制，以至于错过了全球蓬勃发展的生物技术进展，那将是不明智的。这种进展有可能生产出更好、对环境危害更小的植物保护产品，最终取代化学农药。”
因此，新研究中心的目标是为欧盟开发必要的工具，以有效评估各种生物农药的环境风险。
Cedergreen教授总结道：“我们需要创造我们所缺乏的知识，以安全的方式监管新的生物技术植物保护产品，同时以比化学品在欧盟目前需要经历的过程更智能、更快速的方式。”
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