高希武：科技创新路的上的农业“卫士”

世界上既没有一步登天的科技，也没有一劳永逸的解决方案，所以有了科研。科研是什么？不同的科研人有不同的解读，在高希武教授的眼中，科研就是与害虫做斗争——农药是与有害生物斗争的重要武器，它是一把双刃剑，控制害虫的同时也会给农产品安全带来隐患。害虫也会对农药产生抵抗力，使农药用量加大或效果丧失。只有了解有害虫的抗药性原因，及时调整治理方案，才能够保持有效性的同时减少农药的使用量，保护农作物不受害虫的侵袭。

“有针对性的用药，才是对农作物最好的保护。”这就是高教授的保护原则。自从事科研工作以来，他一直用实际行动，践行着自己的科研原则。

埋首创新 构建农药高效减量使用体系

食品安全问题已经成为极受大众关注的社会性问题，其中的化学农药残留问题，更是引发了大众的担忧，“追根溯源，有害生物的抗药性才是农药用量过多的源头。”有着敏锐科研目光的高希武教授，针对有害生物防治化学农药用量过多、抗药性普遍发生等生产中的重大难题，开展科研探索，他依据害虫对农药解毒代谢、分子靶标互作原理，建立了以抑制解毒代谢为主的克抗性药剂高通量筛选技术平台；研究明确了多种重要害虫抗药性的分子机制。

专注的科研精神，强大的知识底蕴，让他毅然决然的承担起了以生物靶标对农药敏感度变异、抗药性演化为导向的课题，并对主要有害生物化学防治的农药高效减量使用关键技术进行了系统研究。

只要功夫深，铁杵磨成针。高希武兢兢业业的研究，终于迎来了收获的季节，他和他的团队明确了小菜蛾、棉蚜等多种害虫对不同类型农药的抗性遗传方式、抗性风险，为抗药性治理以及构建生物靶标导向的农药高效减量使用技术体系提供了遗传学信息；通过揭示农作物重要害虫抗药性的分子机制，筛选出细胞色素P450等克抗性药剂的分子靶标，解决了抗药性产生导致的用药量大幅度增加问题；攻克了克抗性药剂高通量筛选技术瓶颈，解决了传统生物测定利用“共毒系数”效率低的问题。结合制定的抗药性风险评估、监测技术等行业标准，以生物靶标敏感度变异为导向，集成了“对症下药”、剂量调控、克抗性治理等关键技术，创新性的构建了生物靶标导向的农药减量使用技术体系，并大面积示范推广，取得了显著的经济和社会、生态效益。

深耕探索 奔跑在治理有害生物第一线

身为科研工作者，高希武对不同农药的用量有清晰的认识，“农药的使用量是有限制的，当加大药量才能消灭有害生物时，说明害虫已经有了抗药性，这时，我们就要对其深入研究，探讨解决办法。”对高希武而言，科研就是为解决问题而存在的，因此，他依据害虫抗药性种群遗传学原理，针对单一农药分子不能作用于害虫体内多个靶标分子的缺陷，通过对小菜蛾、棉铃虫、蚜虫等害虫抗药性机制、遗传特性的研究，并以家蝇为模式材料进行验证，创新性的提出了依据不同潜在抗药性机制农药组合的多分子靶标药剂治理抗性的理论，有效指导了新组合制剂的创制，丰富了药剂组合控制和延缓害虫抗药性形成的理论。

假如科研是一座高耸入云的山峰，高希武就是一位永不懈怠的攀登者，“当你看不到山顶时，前行就是唯一的选择。”已经硕果累累的高希武，没有停下科研的脚步，他继续深耕探索，通过研究，成功揭示了棉蚜、棉铃虫、小菜蛾等重要害虫抗药性的分子机制，解析了棉蚜田间种群抗性发展迅速，具有多种抗药性分子机制的原因，丰富了害虫抗药性形成理论。

35年匆匆而过，高希武用高度的责任感，在时间里埋下了深入研究的种子，他通过35年对棉蚜抗药性监测、分子机制的研究，首次揭示了我国棉蚜田间种群具有多种抗药性的分子机制，包括乙酰胆碱受体等各种药剂分子靶标的突变、细胞色素P450等药剂解毒代谢酶系基因扩增、表达量提高以及突变等几乎所有抗药性因子。这是导致棉蚜抗药性发展迅速、爆发成灾的主要原因。通过在实验室构建棉蚜对新烟碱等多种不同类型药剂的抗性单克隆品系，证明了棉蚜对不同类型的农药具有不同的主导抗性机制和调控模式。明确了目前棉蚜田间种群存在的多种抗药性机制是由于不断的药剂品种更换累加选育造成的。这些结果对丰富害虫田间种群产生多种抗药性机制理论具有重要贡献。

在对小菜蛾抗药性20余年的系统研究中，高希武团队明确了细胞色素P450等解毒酶活性增强是小菜蛾对阿维菌素产生抗性的主要机制从靶标抗性和代谢抗性两方面明确了鱼尼丁受体基因点突变（I4790M）是其对新型双酰胺类杀虫剂产生抗性的主导机制；从表观遗传学角度证明了microRNAs通过对靶标基因表达的负调控参与了小菜蛾对呋喃虫酰肼和氯虫苯甲酰胺抗性的调控；发明了小菜蛾抗药性相关基因的单基因快速检测技术及多基因高通量检测技术。

植物次生性代谢产物是制约害虫扩大寄主范围最重要的因子之一。发现以代谢为主的适应性机制中许多解毒代谢酶系与杀虫药剂解毒酶系具有重叠性。以危害棉花的棉铃虫和棉蚜为对象，在近30年系统研究了棉铃虫和棉蚜对寄主及其次生性物质适应的分子机制。发现了棉铃虫体内细胞色素P450 CYP6B6等能够被植物性次生性物质显著诱导表达，增加棉铃虫对植物次生性物质的代谢能力。敲出其启动子序列上的Nrf2和AhR转录因子结合位点序列后，植物次生物质不能够诱导其启动子活性。首次在昆虫中证实Nrf2和AhR信号通路参与植物次生物质诱导P450基因的表达方式。植物次生物质诱导棉铃虫P450基因过量表达调控通路的研究填补了该领域的空白。研究明确了细胞色素P450 CYP4CJ1基因过表达是棉蚜对棉酚和单宁适应的重要分子机制，这对理解棉蚜如何适应植物次生性物质以及为什么具有广泛的寄主范围具有重要的意义。

回首科研路，高希武教授收获了许许多多的掌声与荣誉，2008年作为主要参与者获国家科技进步二等奖；2013年教育部科技进步一等奖；2015年国家科学技术进步奖二等奖；2016年作为参与者获国家科技进步二等奖；获得发明专利20余项；与此同时，制定国家或行业标准20项；培养博士研究生80余名，硕士研究生近百名，2016年被评为科协先进科技工作者。

走在铺满鲜花的路上，高希武却从未忘记科研的初心。从源头为食品安全把关，用科技为农业发展护航。