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

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

2024年度十大科學(xué)突破

       ? 長效HIV預(yù)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(nóng)田

       ? 固氮細胞器的發(fā)現(xiàn)增添了進化論的轉(zhuǎn)折點

       ? 一種新磁性的發(fā)現(xiàn)

       ? 古代真核生物的多細胞性很早就出現(xiàn)了

       ? 地幔波動能影響大陸輪廓的形成

       ? 星艦著陸成功實現(xiàn)“筷子夾住火箭”

       ? 遠古DNA揭示家族紐帶”

       這十大科學(xué)突破代表了2024年中最重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)進展和趨勢。

RNA殺蟲劑用于農(nóng)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(biāo)生物造成傷害。今年，美國國家環(huán)境保護局（EPA）批準(zhǔn)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(zhǔn)設(shè)計。支持者認(rèn)為，這種新的、精確的方法將比現(xiàn)有的化學(xué)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(chǎn)品針對的是馬鈴薯葉甲，這種甲蟲已經(jīng)對現(xiàn)有化學(xué)藥劑產(chǎn)生了抗藥性，每年在全球范圍內(nèi)造成5億美元的農(nóng)作物損失。

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

       在2007年發(fā)現(xiàn)雙鏈RNA可以穿過昆蟲的腸道內(nèi)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(zhuǎn)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(xiàn)在正開發(fā)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(xiàn)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(nóng)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(nèi)，這已成為一個熱門的研究領(lǐng)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(zhàn)自然的發(fā)明一樣，必須負(fù)責(zé)任地使用RNA殺蟲劑以保持其有效性。

與目前的商業(yè)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