物极必反：美国过度种植Bt玉米造成的后果

Bt玉米的研发旨在通过导入一种名为苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）的土壤细菌基因，使其能够产生天然杀虫剂。某些Bt玉米品种通过使根部对玉米根虫产生毒性来杀灭害虫，而对人类和动物则安全无虞。然而，经过在美国玉米带10个州开展的多年研究，科学家们发现这种玉米种植面积越大，其效力反而越弱。

研究主要作者、密歇根州立大学John A. Hannah杰出教授吴菲莉亚（Felicia Wu）指出，美国是全球最大的大田玉米生产国，供应全球近40%的玉米出口。其博士毕业生叶紫薇（Ziwei Ye）担任了该研究的领衔作者。

"美国的大田玉米用于人类食品、动物饲料和乙醇生产。我们食用的玉米粉、玉米粥、玉米片、玉米脆片和玉米饼原料都是大田玉米——而非鲜食玉米棒，"吴教授解释道。"但大田玉米长期遭受玉米根虫侵害，这是现存最顽固、最棘手的害虫之一。我常把玉米根虫比作'洛基'——它诡计多端，能持续进化出对我们所有防治手段的抗性，不仅针对杀虫剂或Bt玉米，甚至包括作物轮作。这导致农民每年承受数十亿美元损失。"

为何'洛基'对Bt玉米的内置防护机制抗性日益增强？吴教授团队发现农民过量种植了Bt玉米，尤其在东部玉米带（俄亥俄州、密歇根州、宾夕法尼亚州），这不仅未带来额外效益，还增加了种子成本。这些东部州的玉米根虫问题远少于西部主产区（艾奥瓦州、伊利诺伊州和内布拉斯加州）。

"问题在于东部玉米带农民过量种植Bt玉米，尽管根虫并非主要威胁，"吴教授强调。"我们将大量根部含抗根虫毒素的Bt玉米投入环境。这意味着根虫——这个'洛基'——将更快进化出抗性。"

"农业领域普遍认知（不仅限于转基因作物）是：特定杀虫剂或抗生素在环境中的投放量越大，害虫或细菌在筛选压力下进化抗性的速度就越快——这是适者生存法则的表现。生物体总会找到生存之道。"

这已造成农民支出增加，因为含抗玉米根虫蛋白的Bt种子价格更高——在东部地区实非必要。每次引入新性状保护作物，单粒种子成本就会增加。研究估算：若将东部各州Bt玉米种植比例从50%降至18%，单年可为农民节省9900万美元，终身效益可达19.8亿美元。

研究呼吁更理性均衡地使用Bt玉米，包括提供更多种子选择（如不含抗根虫性状的品种）并加强与农民的沟通。吴教授表示，为维护这种强大生物技术作物的效力，必须避免过度使用并探索兼顾农民利益与环境保护的新方案。

"我们需要更审慎地规划Bt玉米种植策略，"吴教授指出。"东部农民可采用成本更低的玉米品种，这些品种虽不抗根虫，但能防治当地其他害虫。若持续在东部种植抗根虫Bt品种，只会加速整个行业遭受负面影响的时间进程。"

本研究发表于《科学》（Science）期刊，部分资金由美国农业部自然资源保护局提供。