好事过头反成坏事：美国过量种植Bt玉米的后果

Bt玉米通过引入来自苏云金芽孢杆菌（简称Bt）的基因而被创造出来，用以生产天然杀虫剂。某些Bt玉米品种通过使根系对玉米根虫产生毒性来消灭它们，但对人类和动物安全。然而，经过在美国玉米带10个州开展的多年研究，科学家发现这种玉米的种植面积越大，其效力反而越低。

该研究的通讯作者、密歇根州立大学John A. Hannah杰出教授武芙蓉（Felicia Wu）指出，美国是全球最大的大田玉米生产国，供应近40%的全球玉米出口。其博士毕业生叶紫薇（Ziwei Ye）担任本研究的第一作者。

"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、粗玉米粥、玉米片、玉米脆片和玉米饼都来自大田玉米——而非鲜食玉米穗，"武教授表示。"但大田玉米长期受玉米根虫侵害，这是现存最顽强、最棘手的害虫之一。我倾向于将玉米根虫比作'洛基'——它如同诡计之神，持续进化出对所有防治手段的抗性，不仅针对杀虫剂或Bt玉米，甚至包括轮作措施。这已给农民造成数十亿美元损失。"

为何'洛基'对Bt玉米的内置保护机制产生越来越强的抗性？武教授研究团队发现农民过度种植Bt玉米，尤其在东部玉米带州（俄亥俄、密歇根、宾夕法尼亚），既无额外效益又增加种子成本。这些东部州的玉米根虫问题远不如西部主产区（艾奥瓦、伊利诺伊、内布拉斯加）严重。

"问题在于东部玉米带农民在根虫非高发区过量种植Bt玉米，"武教授强调。"这意味着环境中持续释放含根虫毒素的Bt玉米根系。鉴于根虫具有'洛基'般的特性，这将加速其抗性演化。"

"农业领域的普遍规律是：特定农药或抗生素在环境中的投放量越大，害虫或细菌因选择压力产生抗药性的速度就越快——这是适者生存的必然结果。生物体总会找到生存之道，这一原则不仅适用于转基因作物。"

过度种植已造成经济损失：针对根虫的Bt种子价格更高，在东部地区却非必要。每次引入新性状保护作物都会增加单粒种子成本。研究估算：若将东部州Bt玉米种植比例从50%降至18%，单年可为农民节省9900万美元，全周期效益达19.8亿美元。

研究呼吁更审慎平衡地使用Bt玉米，包括提供更多元种子选择（含非抗根虫品种）及加强农民沟通。武教授表示，要保持这种强力生物技术作物的效能，需避免过度使用并探索兼顾农民利益与环境可持续的新路径。

"我们必须改进Bt玉米的种植方式，"武教授指出。"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。若在东部持续使用抗根虫Bt品种，只会加速损害整个行业利益的时间表。"

本研究发表于《科学》期刊，部分资金由美国农业部自然资源保护局资助。