蝗虫研究进展论文目录

还记得日行150公里、巴基斯坦因它进入紧急状态的沙漠蝗吗？从去年到今年6月，沙漠蝗从非洲之角到伊朗南部和印巴边境，蔓延到20多个国家和地区。1平方公里的蝗群1天就能吃掉3.5万人的口粮，该地区1190万人的粮食供应受到直接威胁。

蝗虫为何能够聚集在一起？解放日报•上观新闻记者获悉，最近，中科院动物研究所康乐院士团队通过分析群居型和散居型飞蝗的体表和粪便挥发物，鉴定到了一种由群居型蝗虫特异性挥发的气味，其释放量低但生物活性非常高——4-乙烯基苯甲醚（4VA）。4VA能够响应蝗虫种群密度的变化，随着种群密度增加而增加，甚至它的产生可由4-5只散居飞蝗聚集而触发，具有很低的诱发阈值。该研究发现和确立了4VA是飞蝗群聚信息素，而过去报道已知的其它化合物都不具备群聚信息素的所有条件，这项研究被认为是昆虫学研究的一个重要突破，相关论文2020年8月12日在国际知名学术期刊《自然》发表。

蝗灾与旱灾、洪灾并称我国历史上的三大自然灾害，曾造成严重的农业和经济损失。当下，在世界范围内，蝗灾仍然对农业、经济和环境构成重大威胁。尽管蝗灾与人类发展历史长期相伴，但是真正在科学上对蝗灾成因的认识不足百年。国际著名昆虫学家和蝗虫学之父尤瓦洛夫发现，飞蝗之所以成灾，是因为蝗虫可以从低密度的散居型转变为高密度的群居型。在尤瓦洛夫提出蝗虫型变理论之前，人们误把散居和群居蝗虫认为是两个不同的物种。散居型蝗虫因密度较低，不发生迁飞，一般被认为无害。群居型蝗虫一旦形成就会导致蝗灾发生，蝗群大规模移动或迁飞则导致更大范围的蝗灾发生。

上世纪七十年代，科学家们才逐步认识到群聚信息素可能是蝗虫聚集的最关键因素。经过50多年几代科学家的不断努力，有几种化合物被认为可能是蝗虫的群聚信息素，这些信息素被命名为蝗醇、蝗酚等。但是，这些化合物中没有一个符合群聚信息素的所有标准，特别是没有野外种群验证的证据。

康乐院士团队在飞蝗触角上的四种主要感器类型中，发现了4VA特异引起锥形感器的反应。在蝗虫的上百个嗅觉受体中，他们发现定位在锥形感器中的嗅觉受体OR35是4VA的特异性受体。当使用基因编辑技术敲除OR35后，飞蝗突变体的触角与锥形感器神经电生理反应显著降低，突变体也对4VA的响应行为和吸引力丧失。

那么4VA在户外和自然环境中能够吸引和聚集蝗虫吗？研究人员将含有4VA的诱芯布置在田间，通过室外草地双选和诱捕实验证明了4VA对实验室种群在户外具有很强的吸引力。进而，他们将诱芯直接布局到蝗虫野外发生区天津北大港，大范围的区块实验再一次证明4VA不仅能吸引野外种群，而且不受自然环境中蝗虫背景密度的影响。

审稿人对文章分别给予了高度评价，一位匿名审稿人认为“研究聚焦于一个极具吸引力的生物学问题，在这个领域取得了非常重要的进展”；一位透明审稿人是国际著名神经生物学家、美国科学院院士、美国洛克菲勒大学莱斯莉•沃斯霍尔教授，她在审稿意见中明确表示“这项工作做出了令人兴奋的发现，找到了一个人们长期寻找的蝗虫群聚信息素分子。文章包含了令人吃惊的多个层次的研究，我给予我无条件的支持，这项杰出的工作不要有任何拖延应该优先在《自然》杂志上发表。”。

该研究不仅揭示了蝗虫群居的奥秘，而且使得对于蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。长期以来，人们对于蝗灾的防治主要依赖化学杀虫剂大规模的喷施，而不合理的化学农药的使用对食品安全、生态系统和人类健康产生了巨大的负面影响。康乐院士团队的这项研究将从多个方面改变人们控制蝗灾的理念和方法：利用人工合成的信息素可以在田间长期监测蝗虫种群动态，为预测预报服务；利用人工合成的信息素可以诱集蝗虫，并在诱集带集中使用化学农药或生物制剂将其消灭，从而极大地减少化学农药的使用；根据4VA的结构设计拮抗剂，阻止蝗虫的聚集；嗅觉受体OR35的发现，为使用基因编辑技术建立4VA反应缺失的突变体成为可能，这种突变体长期释放到野外就可能在重灾区建立起不能群居的蝗虫种群，既在野外维持了一定数量的蝗虫，又达到可持续控制的目的，将环境保护与害虫控制有机地结合起来。因此，4VA和它的受体的发现将极大地改变防治蝗虫的对策和技术。

男，江苏海门人，汉族，1934年7月出生，中共党员，1958年7月毕业于山东农学院植物保护系。历任中国科学院西北高原生物研究所动物研究室主任，副研究员，副所长，研究员。中国昆虫学会三届、四届、五届、六届理事会理事，中国科协四届全国委员会委员。美国亚利桑那大学和亚利桑那州立大学客座教授。1995年6月被联合国教科文组织和中国科学院挑选为中国当代科技精英之一。1995年10月当选为中国科学院院士。1996年2月被河北大学聘为终身教授。印象初院士长期从事蝗虫分类工作，30多年来发现蝗虫新属37个，新种103个。1975年发表《白边痂蝗在青藏高原上的地理变异》一文，揭示了一个物种由于海拔升高，其形态特征出现梯度变异为种内（亚种内）变异。提出蝗虫类在高原上的适应性，演化途径和高原缺翅型等新见解。阐明了高原上风大不适于蝗虫飞行导致翅的退化，翅是蝗虫的发音器官构造之一，翅的退化导致发音器的退化，发音器的退化和消失又导致听觉器官的退化和消失。在高海拔地区生存的缺翅，缺发音器，缺听器的种类是最进化的种类，也是青藏高原的特有种类。1984年出版的《青藏高原的蝗虫》为该地区蝗虫的研究和防治提供了重要参考资料。1982年建立了《中国蝗总科新分类系统》，后被誉为印象初分类系统；1990年发表了《北美洲镌瓣亚目（蝗亚目）的分类》一文，两者之间的区系组成和主要危害种类完全不同，提出了必须防止相互传播的建议。1996年出版了《世界蝗虫及其近缘种类分布目录》，200多万字，英文，记录了从1758—1990年所有的已知的蝗虫类10136种，是目前世界上最全面，最系统的同类专著。97年获第八届全国优秀科技图书一等奖。《青藏高原的蝗虫》获青海省科技进步一等奖。《中国蝗总科分类系统的研究》和《青藏高原的蝗虫》获中国科学院科技进步二等奖，国家自然科学四等奖。 男，浙江绍兴人， 1935年5月9日生，中共党员，1953年毕业于江苏师范学院（前东吴大学，现苏州大学）生物学系。1955年华东师范大学动物学研究班毕业后赴哈尔滨师院任教。1957年考取中国科学院动物研究所甲壳动物学研究生，1961年毕业后留所工作，任动物所副所长、无脊椎动物学研究室主任、所学术委员会及学位委员会委员等职。1999年来河北大学工作，当年，当选为中国科学院院士。国内外兼职：法国国际蜘蛛文献中心（CIDA）理事、中国动物学会副理事长兼秘书长、中国科学和技术委员会委员、全国自然科学名词审定委员会委员、中国动物名词审定委员会主任、中国科学院生物分类区系学科发展专家委员会委员、中国濒临物种科学委员会委员、中国人与生物圈国家委员会委员、《动物分类学报》主编、《生物学通报》副主编、《中国动物杂志》副主编、《科学》和《生命》科学编委等职。在六十和七十年代，先后从事枝角类、淡水和寄生 足类的分类区系研究，河蟹生殖洄游的研究以及吸血蚂蟥的生物学和防除研究。首次报道剑水 噬食鱼苗，找出了淡水养殖中鱼苗突然大量死亡的原因，避免渔场的经济损失。针对河蟹减产，通过研究查明系由于成蟹和蟹苗在洄游中受水坝和河水污染的阻拦，提出移苗的办法。经各地采用后大大增加了河蟹的产量。首次详细阐明了日本医蛭的生物学并提出驱避的办法，发表吸血蚂蟥新种多个。自七十年代末起，从事蛛形类的研究。蛛形纲是陆生动物中除昆虫纲以外的第二大类群。蜘蛛作为农林中害虫的主要捕食性天敌，在消灭害虫和维持生态平衡中有重要作用。先后赴法国巴黎自然历史博物馆、美国纽约自然历史博物馆、斯密桑研究院、哈佛大学比较动物学博物馆、联邦德国柏林工科大学生物学研究所、法兰克福圣肯堡博物馆、梅茵茨哥登堡大学、斯图加特国家自然博物馆，韩国蛛形学研究所、日本东京自然博物馆等地进行访问和合作研究。通过他的研究及与同行的合作，使我过蜘蛛学的研究尽快赶上了国际先进水平。他积极推动我过蛛形学会的成立和《蛛形学报》的出版， 在推动我国蛛形学的发展和奠定我国现代蜘蛛学研究方面做出重要贡献。迄今为止，先后主持或参与编写专著和工具书20余册，论文约200篇（其中10篇发表于美、日、德、韩国学术刊物上）。《中国淡水 足类志》、《农田蜘蛛》分别获科学院二、三等奖。七五期间主持中国科学院重点项目西南动物资源研究。八五期间，主要从事中国土壤动物、动物地理分布研究和蜘蛛目系统演化研究，以及中国动物志（蟹蛛科）的编写。在参与领导中国动物志编写工作的同时，还主持我国动物科学发展战略研究（已完成初稿），以及动物学名词的审定工作（已完成审定词6000余条），为我国动物学界学术带头人之一。 男，汉族，陕西省咸阳市秦都区人，1931年11月1日生，中共党员。俄罗斯生物科学博士、中国科学院微生物研究所研究员、中国科学院院士。2000年被河北大学生命科学学院软引进为河北大学教授，2007年成为河北大学终身教授。国内外兼职情况：中国孢子植物志编辑委员会副主编，中国科学院微生物研究所副所长，《真菌学报》 副主编，中科院真菌地衣系统学开放实验室主任，中科院微生物研究所学位委员会主任，《国际孢子植物学报》 编委，《极地研究》 编委，《POLAR SCIENCE》编委，中科院分类区系学科发展专家委员会委员，中科院生物多样性专家委员会委员，中国科学探险西会理事会理事，中国菌物学会理事长，中科院真菌地衣系统学开放实验室学术委员会主任， 中华人民共和国濒危物种科学委员会委员，《Mycosystema》科学顾问，美国芝加哥菲尔德自然历史博物馆植物系名誉研究员，国家基金委、科技部、中科院联合资助的三志（动物志、植物志、孢子植物志）九五重大项目首席科学家。共发表论文60余篇，专著四册。1986年中国科学院科学技术进步特等奖，1991享受有突出贡献科学家的政府特殊津贴，1996国家海洋局科学技术特等奖，1997国家海洋局科学技术二等奖。 1950年12月生，汉族，教授，九三学社社员，博士研究生导师，研究方向动物学。长期从事动物学教学和蛛形纲动物区系分类、动物地理和无脊椎经济动物开发利用研究。共订立320新种、5新属和2新亚科。近年来主持和参加国家、省自然科学基金共13项，其中主持国家“八五”、“九五”、“十五”重大项目子项目及国家自然科学基金面上项目4项；主编或参编专著8部；在国内外刊物上发表学术论文110余篇（含SCI索引5 篇）。首次对具有重要科学意义和经济价值的我国原蛛类进行修订研究，为我国本领域的学术带头人。解放后作为中国学者首次在国内外刊物上独立发表盲蛛目新种。其研究成果已引起国内外学术界广泛关注，被美国自然博物馆的世界著名蛛形学家Platnick博士在《世界蜘蛛学进展》中全部引用，并为我国农林植保工作者和生态学研究者广泛参考和应用。世界著名蛛形学家美国哈佛大学Levi教授评价《 中国动物志·球蛛科》为“……本志及其有用性，为世界其他各地同样的志提供了范例” （英文原文见《蛛形学报》，1999年8卷1期）；《中国动物志·肖蛸科》对我国肖蛸科进行了全面、系统的研究总结，2002年完成后获国家科学技术学术著作出版基金资助，2003年出版后受到国内外专家的一致好评，如日本蛛形学家Ono, H. 评价本志说：“……书中附图非常精确，一一列出了每种的异名，并详细进行了分类讨论，我认为这一卷是中国动物志中编著地最好的卷册之一。”采集保存蛛形动物标本近10万头号，模式标本300余种。目前正在进行中国原蛛下目分类和生物地理研究（国家自然科学基金项目，本类动物是蜘蛛目中较原始的穴居类群，为历史生物地理研究最理想的类群），及国家自然科学基金“十五”重大项目子项目《中国动物志蛛形纲蜘蛛目· 暗蛛科 漏斗蛛科》编著工作。承担本科生、博士研究生、博士研究生的教学任务。现有6名在读博士研究生和7名硕士研究生，研究方向为蜘蛛目、盲蛛目和蝎目的多样性及系统学、蜘蛛的生态学和蛛毒的毒理学研究等。享受国务院政府特殊津贴专家，中国动物学会蛛形学专业委员会理事长，《蛛形学报》和《河北大学学报》编委。 女,1955年5月生，博士，教授，博士生导师，民进会员，生命科学学院副院长，专业方向 为微生物多样性及系统进化生物学。1982年2月毕业于河北大学微生物生化专业，获理学学士学位，1988年10月毕业于中国科学院微生物研究所，获理学硕士学位，1998年毕业于中国农业大学生物学院获微生物学专业，获理学博士学位，1999年12月—2002年7月在云南大学生物学博士后流动站进行博士后研究工作。1988年10月定职讲师，1993年6月定职为副教授，1998年10月定职为教授。1996年聘为水生生物专业硕士生导师，1998年聘为微生物专业硕士生导师。2004年聘为动物学专业博士生导师。现为河北大学生命科学学院副院长，河北大学微生物学研究所所长，生物专业硕士点导师组长。河北省微生物生物多样性研究与应用重点实验室主任，河北省生物工程重点学科带头人。中国农业大学微生物学专业兼职教授、博导。埃及开罗大学微生物学专业硕士、博士论文国外评议人。中国微生物学会理事，河北省微生物学会理事长。中国民主促进会第九届中央委员、第五、六届河北省委委员、第五、六届保定市委副主委。第九届河北省政协常委。 男，汉族，1963年10月生，博士、留学以色列博士后，教授，博士生导师。1985年学士毕业于陕西师范大学生物系，1988年硕士毕业于新疆农业大学植物学专业，1998年博士毕业于西北农业大学植物营养专业，1999～2001年在以色列巴伊兰大学生态学实验室完成博士后研究。1988～2002年在西北农林科技大学植物教研室工作，2003年1月被引进到河北大学生命科学学院工作。现任河北大学植物学科带头人,植物硕士学位点导师组组长，动物学博士点博士生指导教师,河北省第二届学位委员会评议组农学、农业工程学科组召集人，中国植物学会区系分类专业委员会委员，中国菌根联合会委员,国家自然科学基金、杰出青年基金、科技部973项目和国际合作项目函审专家，教育部研究生优秀推荐教材评审专家，河北省科技项目评审专家，保定市高新技术专家库成员。西北农林科技大学教授,植物学博士点博士生指导教师，《生物技术通报》编委。 男，1964年9月生，中共党员，博士，教授，博士生导师，生命科学学院副院长，研究方向为细胞、发育生物学及水生动物学。1991年7月于江西大学获硕士学位；1991年8-9月到北京大学生物学系高级生理班进修学习；1992年4-5月到内蒙古大学“动物胚胎中心”进修学习；1995年8月8-18日到扬州大学畜牧兽医系“转基因中心”进修学习；1998年6月于华东师范大学获理学博士学位；2000年12月厦门大学海洋与环境学院博士后(科研流动站从事海洋生物科研工作)期满出站；2002年12月被评为博士研究生导师；现为中国甲壳动物学学会理事，中国动物学学会、中国生理学学会、中国细胞生物学学会、中国海洋湖沼学会会员，河北省动物学会常务理事；国家自然基金函审专家库成员；河北大学学报（自然科学版）编委委员。河北省人大常委会城建环保工委专家咨询组成员。