南开新闻网讯(通讯员 孙瑞泽 祝梦琦 摄影 柴子辰)3月19日,国际著名生态基因组学专家、中国科学院院士康乐受邀做客南开大学“名师引领课”——“生物科学现状与未来”的课堂,以“蝗虫群聚和成灾的奥秘”为题,系统阐释了其团队在蝗灾机制与生态防控领域的突破性成果,为在场师生呈现了一场贯通古今、融汇学科前沿的学术盛宴。
康乐院士以跨文明视角勾勒蝗灾演进史:古埃及壁画中蝗群蔽日的场景、中国甲骨文“蝗”字象形符号,揭示人类与蝗灾抗争已逾七千年。蝗灾发生时危害极大,蝗群数量超过百亿只、重量可达三万余吨,影响范围波及一千两百公里以外的区域,历来受到各国政府的高度关注,也对人类社会历史产生了极为深远的影响。
课程中,针对蝗虫“散居-群居”表型转换这一灾变核心机制,康乐院士为同学们讲解了“行为-化学-遗传”多学科交叉研究范式:从防御策略进化角度,康乐院士团队首次发现群居型飞蝗特异性释放苯乙腈(PAN),其释放量与种群密度呈显著正相关,经散居-群居表型诱导实验验证其动态响应特性;天敌互作验证方面,康乐院士团队通过大山雀摄食实验证实,PAN赋予群居蝗虫显著适口性劣势,破解其“难食性”化学防御机制;锁定群聚信息素角度,康乐院士团队鉴定出飞蝗聚群关键信息素4-乙烯基苯甲醚(4VA),首次明确OR35是飞蝗识别聚集信息素4VA的关键受体,该发现为精准干扰蝗虫聚集行为提供了分子靶点。相关成果以封面论文形式发表于Nature杂志,被国际同行评价为“群体生物行为研究的里程碑”。
基于理论突破,康乐院士提出了蝗灾治理新图景:如利用人工合成4VA构建“信息素诱捕带”,实现虫群定向聚集后靶向施用生物制剂,农药使用量降低;开发4VA拮抗剂阻断蝗虫嗅觉识别,从源头抑制集群行为等方法。康乐院士特别提到,我们要重视蝗虫在整个生态系统中的重要作用,而不是单纯通过简单消灭来治理蝗灾。
康乐院士将严谨的科学研究演绎成一个个精彩的故事,拉近科学研究与普通生活间的距离,让同学们深刻感受到科学研究的魅力所在。在问答环节,康乐院士与多名同学进行了互动交流,现场气氛热烈。
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