攀登科技高峰的棉花“卫士”——记中国工程院院士、中国农业科学院研究员吴孔明

吴孔明
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　　吴孔明，男，1964年7月生，农业昆虫学家，博士生导师。现任中国农业科学院副院长、植物病虫害生物学国家重点实验室主任、国际植物保护学会理事、中国植物保护学会理事长和《植物保护》主编等职。2011年当选中国工程院院士。
 
　　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。开始工作的头两年在河南省太康县朱口乡驻点，一边为棉农传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的棉花“卫士”默默立下奋斗志向，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。

吴孔明在田间指导工作		中国工程院周济院长为吴孔明颁发院士证书

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

　　1997年，我国开始商业化种植转Bt基因抗虫棉花（下称“Bt棉花”），为重大害虫棉铃虫的防治开辟了新的技术途径。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不同作物的天然庇护功能，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

　　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椿象种群动态演替的调控机理。这项前沿科学进展在2008年9月19日被Science杂志以封面论文发表，并被评为2008年中国十大科技新闻。吴孔明团队再接再厉，2010年5月27日，Science杂志刊登了盲椿象研究进展。2012年6月13日吴孔明科研团队再次攀登科研高峰，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”。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。
 
　　吴孔明率领科研团队创建的基于生物技术发展的农业害虫与转基因抗虫植物互作关系研究平台、基于信息技术发展的昆虫雷达监测预警技术研究平台，已发展成为农业昆虫学交流与合作的国际研究中心，对促进国内外新兴交叉学科发展和害虫防治科技创新，为我国重大农业害虫的持续控制和植保工程建设提供了先进可靠的科学支撑。
 
　　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。