每一年，《Science》雜志（《科學》雜志）的編輯團隊都會評選出年度十大科學突破，其中包括一項科學突破冠軍獎以及九項科學突破入圍獎。它們是這一年中最重大的科學發現、科學進展和趨勢。

       2024年12月12日，“RNA殺蟲劑用于農田”入選2024 Science年度十大科學突破（2024 Breakthrough of the Year）。

2024年度十大科學突破

       ? 長效HIV預防針劑

       ? 利用免疫細胞治療自身免疫疾病

       ? 詹姆斯·韋伯空間望遠鏡探測宇宙起源

       ? RNA殺蟲劑用于農田

       ? 固氮細胞器的發現增添了進化論的轉折點

       ? 一種新磁性的發現

       ? 古代真核生物的多細胞性很早就出現了

       ? 地幔波動能影響大陸輪廓的形成

       ? 星艦著陸成功實現“筷子夾住火箭”

       ? 遠古DNA揭示家族紐帶”

       這十大科學突破代表了2024年中最重大的科學發現、科學進展和趨勢。

RNA殺蟲劑用于農田

Erik Stokstad

       殺蟲劑是一把雙刃劍，在消滅害蟲的同時也可能對非目標生物造成傷害。今年，美國國家環境保護局（EPA）批準了可能的解決方案：一種基于RNA的殺蟲噴霧劑Calantha?（有效成分：Ledprona），針對特定害蟲的基因進行了精準設計。支持者認為，這種新的、精確的方法將比現有的化學殺蟲劑更安全，并且可能對許多害蟲有效。第1種RNA殺蟲劑產品針對的是馬鈴薯葉甲，這種甲蟲已經對現有化學藥劑產生了抗藥性，每年在全球范圍內造成5億美元的農作物損失。

       Calantha?由GreenLight Biosciences公司發明，它干擾了甲蟲特有的基因。當幼蟲咀嚼其噴灑過的葉子時，RNA殺蟲劑會阻斷一種關鍵蛋白的表達，它們在幾天內就會死亡。這種機制被稱為RNA干擾（RNAi），是大多數細胞用來調節基因表達和保護自己免受病毒侵害的自然過程。

       在2007年發現雙鏈RNA可以穿過昆蟲的腸道內壁并有效殺死它們后，研究人員試圖將RNAi變成對抗樹皮甲蟲、蚊子和其他昆蟲的武器。

       一種轉基因玉米于2023年上市，該品種可以通過制造自己的RNA來殺死玉米根蟲。GreenLight現在正開發另一種殺蟲劑來殺死瓦螨，這是一種臭名昭著的蜂巢禍害。

       研究人員現在希望采用RNAi來殺死飛蛾和其他鱗翅目昆蟲，其中包括一些最具破壞性的農作物害蟲，例如小菜蛾和草地貪夜蛾。然而，與甲蟲不同的是，鱗翅目動物的腸道酶很容易在RNA傷害它們之前將其破壞。一個可能的答案是將RNA包裹在一個微小的保護殼內，這已成為一個熱門的研究領域。

       昆蟲和其他害蟲因其對毒素抗性的快速進化而臭名昭著，研究人員想知道自然選擇需要多長時間才能挫敗RNA殺蟲劑。實驗室測試顯示，如果暴露于足夠高的劑量，馬鈴薯葉甲和玉米根蟲可以進化出對RNA的抗性。就像所有試圖挑戰自然的發明一樣，必須負責任地使用RNA殺蟲劑以保持其有效性。

與目前的商業殺蟲劑不同，基于RNA干擾的殺蟲劑針對特定的害蟲

信息來源：ScienceAAAS