2月10号周五，大家周末好！欢迎大家来到旭月谈的技科篇，我们继续昨天的话题：非损伤微测技术在生物农药相关机制，特别是这方面的一些应用的探讨。
我们知道生物农药的本质，至少从科学的角度，其实就是生物间的相互作用，尤其是通过离子和分子相互作用。
我们知道它有两种作用的模式。实际上一种呢，就是通过蛋白、是一种毒素蛋白。虫子吃了这个蛋白就被饿死了。如果这个蛋白能够被转基因进作物，虫子吃了带有这个蛋白的作物，那么它也就被杀死了。因此，这类就是所谓微生物的农药，两种作用的模式。
就目前的研究来讲，比如说这是前人做的一些工作：用蚊子的幼虫做的一些工作。那么发现，依赖镁离子的这个细胞信号传导，在毒素蛋白作用的过程中起到了非常关键的作用。尤其是它影响到了骨架的重新编排，从而引发了一系列离子通道的激活。实际上在这块，我表示怀疑：是离子通道被激活，还是实际上是这些离子的活动？因为它这个细胞骨架已经实际上是破损了，尤其是近些年对于膜片钳离子通道的工作质疑颇多，就是这个数据的人为的假象太多了。但是毋庸置疑，当细胞骨架重新编排以后，它的细胞膜以及相应的离子渗透性等等，必然会产生巨大的变化，从而引起这个细胞凋亡。而且据现在的研究，比如说钾离子、钙离子和细胞的死亡都是密切相关的。
那么基于上述事实，我们再来看另外一篇文章所叙述的毒素作用过程。虫子先吃进去这些带有毒素蛋白的颗粒。然后到了肠胃以后，这里有个概念：就是毒素蛋白的颗粒在必须是比较适宜的氢质子的浓度，也就是pH的环境下，才会被激活：先是从这个晶体释放出δ-毒素，再变成毒素。然后这个毒素才能够和受体去结合，结合上以后膜开始变化。比如引起细胞骨架的变化从而失去细胞质，然后就开始死亡；或者说引起小肠细胞的变化，造成虫子没有饥饿感或者说不能够消化，最后就饿死了。在这个过程中，pH（也就是说氢质子的浓度）起到了至少是相当重要的作用。
然而，就刚才的研究，比如镁离子、后续的还有钾离子和钙离子等，这些个离子一起作用的这种机制和模式，目前我还没有见到。应该有一些这方面的工作，但是即使有，就像我前面刚才说的过去的膜片钳技术所积累的这些数据，有些东西值得重新去探讨和深入的研究。
特别是非损伤微测技术，它具有多离子和多分子同时检测的这种能力，因此在构建整个的离子分子在这个过程中，它的平衡如何被破坏、它的离子的信号传导和饥饿的过程，包括蛋白的激活过程、还有和特异性的受体结合的过程、引起了哪些个变化，这部分还是很有的可研究。大家知道生物农药有一个跟化学农药的弱势：它有一个窄谱性，这个谱系所覆盖的虫子比较窄。还有就是时效性。你在什么时候施用，比如说在这个虫子的什么时期、什么阶段，包括对环境的要求，湿度、温度等等，当然咱们农民朋友就说节气等等都有。这也是为什么生物农药的相对成本和使用技巧要高一些。那么其主要的原因，我认为跟机制还不是特别清楚有关系，比如说因为对它的生理了解不是特清楚，比如除了pH还有没有其它的这个影响的因素，包括时效性、环境等。因为我们对它的其它的生理的过程还不够了解，特别是在我们转基因的过程中，转基因以后对其它的，比如对作物的营养的吸收的影响、对光合的影响等等，都可以用相关的离子分子去进行研究。比如说你转这个基因以后，它的光合的效率。因为从来没有人用非损伤微测技术，去全面的了解过这个情况，比如说就像让人们过去做过的能量代谢的氧、氢、钙离子等等去进行研究，所以还是有相当的、诱人的、创新的前景，等待着大家去发掘和探索。
视频讲解版本，请前往旭月谈微信公众号查看：点击这里跳转
关于作者
许越，非损伤微测技术发明人，活体功能组学创始人，科技成果转化实践者，国际科学合作倡导者，前美国航空航天局高级研究员，美国扬格公司(YoungerUSA,LLC)总裁，旭月（北京）科技有限公司董事长兼CEO，中关村旭月非损伤微测技术产业联盟理事长，国际NMT联盟发起人兼主席。2001年创建美国扬格公司(YoungerUSA,LLC)，2004年在国内研究生时期导师，中科院匡廷云院士、杨福愉院士和北京大学林克椿教授等老一辈科学家感召下，于2005年辞去美国航空航天局高级研究员职位，回国创建旭月（北京）科技有限公司，将美国MBL科学家Lionel
Jaffe的振荡电极概念引入国内，在政府科技部门“引进、消化、吸收、再创新”政策引领和创业初期资金支持下，带领旭月团队，与全国2000多位科研工作者一道，经过2001到2022，二十多年的不懈奋斗和专心钻研，锻造出了具有中国人自主知识产权的非损伤微测技术（NMT）及其系列应用设备。在完成NMT在科研领域的商业化、产业化的进程中，帮助国内外学者将NMT成功应用到了中文核心文章146篇，SCI文章502篇，其中在顶级期刊，如CELL、NATURE、SCIENCE等文章19篇，总影响因子2123，NMT科研设备于2020年远销欧洲瑞士苏黎世大学，完成了从技术上跟跑到领跑的跨越。近十年来，逐步开启了NMT在医疗、健康、环境、食品、抗疫防疫、新材料、新能源、现代农业等民生领域的成果转化进程，并取得可喜进展，因此2021年6月通过了科技部认定机构的国际领先水平评审，在此基础上2022年发起成立“国际NMT联盟”，将中国NMT团队打造成具有国际影响力的非损伤微测技术创新力量。
更多精彩内容，请关注作者的个人微信公众号：旭月谈
https://m.sciencenet.cn/blog-705-1375688.html
上一篇：
NMT与生物农药02 了解Bt生物农药下一篇：
NMT温故创新01 时间钥匙-NMT实时长时间检测
