这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?
中国科学报记者 王敏 报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三成,重则过半收成付诸东流,极端情形下甚至面临绝收的厄运。长期以来,农户们习惯于依赖化学杀菌剂来剿灭病菌、遏制疫情,然而用药年限愈久,病原菌对抗菌药物的耐受性便愈发增强,药效随之逐年式微,迫使农户不得不不断加大剂量,由此陷入无休止的恶性循环。那么,是否存在一种药剂,既能高效压制病情,又能有效阻断病原菌抗性演化的路径?安徽农业大学陈雨教授团队的探索,为这一难题提供了令人瞩目的新解。相关研究成果已于近日刊登于国际学术期刊《公共科学图书馆-病原体》之上。
“隐藏在表象之下的未知机制,必定还有待揭示。”
辛菌胺,这款拥有我国完全自主知识产权的烷基多胺类杀菌剂,自问世以来已在包括水稻、苹果、辣椒、番茄、棉花等多种作物上积累了逾三十年的应用经验。其显著特点在于残留量极低,对人和非靶标生物温和无害,堪称绿色植保领域的一张“老面孔”。
然而,一个长期萦绕在陈雨团队心头的谜团始终挥之不去:诸多常规杀菌剂在连续施用数年之后,病原菌的抗药性往往迅速攀升,进而导致病害防治成效大打折扣;反观辛菌胺,虽然历经田间长期反复使用,却始终鲜见病原菌产生显著高抗性,其防治效果保持着令人称奇的持久稳定性。
早期的研究证据曾表明,辛菌胺能够通过扰乱细菌的能量代谢过程以及破坏其脱氧核糖核酸(DNA)结构来达到直接杀菌的目的。但这套解释,仅能回答它“缘何能杀菌”,却无法阐明它“为何不易诱发抗性”。“其中必有未曾被发现的机理。”陈雨如此断言。
为了追寻这背后的深层真相,陈雨团队选择迎难而上,展开了一场刨根问底的科研攻关。他们以水稻白叶枯病菌为研究模型,综合运用高通量基因筛选、分子生物学检测、遗传操作等一系列尖端技术手段,如同抽丝剥茧般,逐步揭开了辛菌胺之所以具备低抗性特性的神秘面纱。
“双重机制”:直接杀菌与毒力弱化的协同作战
研究团队发现,辛菌胺的功能并不仅限于直接的杀菌作用,它还能精准锁定一个名为RpfG的关键功能蛋白,并对其施加影响。
“RpfG蛋白,实质上充当着细菌群体感应系统的核心调控枢纽。”陈雨阐释道,“用通俗的比喻来讲,细菌之间也存在着类似人类‘对话交流’的沟通方式——它们会释放特定的信号分子,如同发送信息一般。当感受到群体数量达到某一临界阈值时,整个菌群便会采取步调一致的集体行动,协同入侵寄主作物。这种依赖群体密度进行信息交流与行为调控的机制,正是我们所称的群体感应。”
辛菌胺的介入,仿佛直接切断了细菌的通讯网络。当RpfG蛋白的正常功能受到干扰后,细菌群体内部的信息传导链路随即中断,这将直接导致与致病性相关的基因无法顺利表达。其最终结果便是:虽然这些细菌个体依然存活,但其整体致病能力已遭到显著削弱,从而丧失了对寄主植物的有效侵染能力。
这一重大发现,使得辛菌胺的抗菌作用机制图谱变得空前清晰与完整。
研究团队据此指出,辛菌胺所展现的,是一种“直接杀菌”与“弱化毒力”相互交织的双重作用模式。一方面,它凭借对细菌能量代谢系统的扰乱及对DNA稳定性的破坏,从而有效抑制菌体生长;另一方面,它又通过干扰由RpfG调控的群体感应通路,大幅降低细菌攻击作物的能力。这两种作用方式相辅相成,彼此配合,不仅显著强化了病害的综合防控效能,更在很大程度上降低了病原菌经由单一作用途径而演化出稳定抗药性的可能性。
陈雨进一步补充道,尤为精妙之处在于,辛菌胺对群体感应系统的干扰展现出高度的物种专一性。它的作用靶点主要集中在黄单胞菌这一类有害微生物上,而对于农田生态环境中的有益菌群则影响甚微。这便意味着,辛菌胺能够实现对靶标病原菌的“精准打击”,同时尽可能地减少了对土壤微生态平衡的扰动,这无疑更加契合现代绿色植保的发展理念。
展望未来,新一代低抗性绿色农药的开发蓝图已然浮现
就在今年六月于上海举办的第八届国际水稻白叶枯病学术研讨会上,陈雨教授受邀发表了专题演讲,与来自全球各地的同行学者共同分享了这一突破性进展。该研究成果跳出了传统杀菌剂仅聚焦于“直接杀灭”的固有思维定式,创造性地将“病原菌毒力弱化”策略纳入考量范畴,这对于深刻阐释国产农药所具备的低抗性独特优势,具有不可忽视的学术价值与应用指导意义。
陈雨认为,着眼于实际应用维度,这一发现无疑将使辛菌胺的使用策略变得更加科学与精准——在病害初发阶段,可有效利用其“弱化毒力”的特性提前布局、构筑防线;而当病害进入高发爆发期,则能充分发挥其“直接杀菌”的高效作用,实现快速扑灭。同时,以RpfG蛋白作为全新的药物作用靶点,未来极有希望据此开发出一系列新型的低抗性绿色农药产品。
展望下一阶段的研究计划,陈雨团队将着力于在更多作物品种、更广泛的病原菌类型以及多样化的田间环境条件下开展系统性验证试验,旨在推动这些科研成果能够真正落地生根,切实服务于农业生产的第一线。
山东民企科《技创新多点突破 锻》造产业发展新引擎
中新网济南7月31日电(陈宛婷)作为中国民营经济的重镇,山东现有民营经营主体数量已突破1440万户大关。目前,该省正不断优化“产业界提出课题、科技界交答卷卷、市场来评判成效”的运作机制,助力众多民营企业突破关键核心技术壁垒,加速科研成果从研发实验室迈向生产车间,再从生产车间走向消费终端,为构建卓越的科技创新氛围、催生新型生产力注入澎湃活力。
最近,山东围绕“着力打造一流科创生态,推动科技与产业深度融合”这一主题,组织了媒体走访活动,深入该省多家企业生产一线,观察其以技术突破驱动产业升级、用创新赋能高质量发展的生动实践。
在位于威海的山东未来机器人股份有限公司,一台自重达20吨、可在2000米深海作业的铺缆机器人成为全场焦点。该设备采用开放式裸装架构,所有零部件一目了然,管线布置井然有序,鲜亮的黄色浮体贯穿整机,钛铝合金打造的机身即使在深水作业后依旧光洁如新,展现出卓越的耐腐蚀特性。
据公司项目负责人介绍,这款机器人能够在2000米水深环境下稳定运行,开沟深度最大可达3米。整机由十余个大型技术模块构成,零部件总数超过3万个,全部采用国产化产品。与传统牵引式挖沟设备不同,该产品具备完全自主控制能力,面对软质淤泥、坚硬岩石、砂砾等复杂海床条件,可灵活转换履带式或滑橇式作业模式,展现出极强的环境适应力。
焊接装备被誉为制造业的“工业缝纫机”,是高端装备制造和工业自动化领域的基石性设备。在山东奥太电气有限公司的智能焊接装备测试区内,公司研发中心总经理李朋现场演示了智能焊接机器人的操作流程,并解析其技术优势:“考虑到焊接现场弧光强烈、烟尘弥漫的恶劣环境,我们专门设计了独特的光学系统,融合智能算法与协同控制技术,使机器人能够做到‘视觉清晰、计算精准、焊接稳固’。”
在焊接机器人研发领域,奥太电气已成功突破激光焊缝追踪、人工智能焊缝识别、智能焊接云平台等多项关键技术,并建立了标准化的智能焊接生产线,可自动校正±30毫米的焊缝偏差,将一次焊接合格率从96%显著提升至98%。目前,这套智能焊接系统已广泛应用于管道、压力容器等制造场景,平均每台设备可为用户节约约50万元人民币的人力与材料开支,大幅减轻劳动强度并消除安全隐患,推动焊接作业从“人工依赖”向“智能无人化”全面转型。
高端制造业的持续升级,离不开各类核心基础材料的强力支撑。碳纤维,素有“新材料之王”之称,是海陆空各领域高端装备实现轻量化、高强度设计制造的关键基材。威海光威复合材料股份有限公司作为山东省碳纤维产业链唯一的链主企业,已打破海外在成品供应、核心技术以及生产设备三个层面的全面垄断,成功实现T300至T1100、M40J至M65J全系列碳纤维的国产化生产。
在光威复材的辐射带动下,威海地区已聚集了67家相关规模以上企业,培育出21家省级以上专精特新配套企业,构建起一个涵盖原材料、零部件到终端制品的完整产业集群。凭借材料的自主供给能力,中国高端装备对国外材料的依赖程度大幅降低。
第三代半导体材料氮化镓单晶衬底,是新能源汽车、精密光电装备等高端领域不可或缺的基础材料。山东晶镓半导体有限公司董事长张雷揭示了行业面临的技术挑战:氮化镓的熔点高达2300℃,分解压力超过6万大气压,传统制备工艺完全无法适用,且大尺寸晶体极易产生开裂、缺陷超标等问题。
针对这些难题,晶镓半导体依托山东大学晶体材料国家重点实验室,搭建了“实验室验证—中试联建—量产落地”的三阶段转化路径,自主攻克了籽晶制备、分区温控、低损伤抛光等一系列工艺难关,实现了2英寸氮化镓单晶衬底的稳定规模化生产。
此外,该公司还成功制备出尺寸居国内前列的近5英寸原生氮化镓单晶。这种同质衬底能显著降低射频器件、激光设备以及新能源车电驱系统的能量损耗,为800V高压平台、海底通信激光器等高端装备提供了关键材料支撑。
近年来,山东围绕一流科创生态建设出台了一系列精细化配套政策,依据《关于支持民营企业科技创新的若干措施》等文件,推行产业链“揭榜挂帅”、“先投后股”、“融链固链”等创新机制,建立起企业出题、多方联合攻关的常态化合作模式,精准对接不同领域民营企业的发展需求。
数据显示,到2025年,山东的科技型中小企业数量已突破5.1万家,高新技术企业总量达到3.5万家。(完)
上半年广东货物《贸易进出口》首破5万亿元
7月17日下午,广东省人民政府于广州组织召开例行新闻发布会。海关总署广东分署副署长毕克新在会上透露,今年1至6月,广东省货物贸易进出口总额达5.49万亿元人民币,首次于历史同期跨越5万亿元大关,同比增幅为20.8%。
数据显示,上半年广东外贸在全国货物贸易总量中的占比为21.6%,实现的贸易增量高达9447.1亿元,对于全国外贸增长的贡献率则达到25.6%。无论是市场份额、增量规模还是贡献程度,皆列各省区之首。期内,出口额达3.22万亿元,同比增长11.6%;进口额2.27万亿元,增幅更为显著,达36.8%。
得益于“粤贸全球”计划的有力推进,广东已与全球252个国家和地区建立了贸易往来。上半年,对东盟和拉美等新兴市场的进出口分别为8574.2亿元和2773.5亿元,同比增长13.3%和4.5%;与此同时,对中国香港、欧盟、美国和韩国等传统市场的进出口分别达到8299.3亿元、5799.3亿元、4874.8亿元及3070.2亿元,增幅依次为47.2%、6.9%、3.8%和40.3%。此外,随着中国对53个非洲建交国全面实施“零关税”政策,粤非贸易规模亦在上半年创下历史新高,达1784.4亿元,同比增长23.3%。
从企业层面来看,上半年广东实际开展进出口业务的企业共计17.4万家,其中民营企业数量为15.3万家,累计进出口3.69万亿元,同比攀升26.7%。
这种老药用(了30年,)为啥病菌还没“免疫”?中国科学报记者王敏报道:当水稻叶片上浮现出枯白相间的条斑时,这往往是水稻白叶枯病悄然来袭的警示信号。此种病害的幕后推手,是一种名为水稻黄单胞菌的植物病原细菌。一旦疫情蔓延,轻则可令产量折损两至三
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