
《三体》里面有这样一段描述:“看看吧,这就是虫子,它们的技术与我们的差距,远大于我们与三体文明的差距。人类竭尽全力消灭它们,用尽各种毒剂,用飞机喷撒,引进和培养它们的天敌,搜寻并毁掉它们的卵,用基因改造使它们绝育;用火烧它们,用水淹它们,每个家庭都有对付它们的灭害灵,每个办公桌下都有像苍蝇拍这种击杀它们的武器……这场漫长的战争伴随着整个人类文明,现在仍然胜负未定,虫子并没有被灭绝,它们照样傲行于天地之间,它们的数量也并不比人类出现前少。把人类看做虫子的三体人似乎忘记了一个事实:虫子从来就没有被真正战胜过。”
不起眼的虫子很容易被视而不见,却成为了新版漫威“蚁人”里的英雄。“大”与“小”的博弈像是世界运行法则的缩影。“民以食为天”,粮食千百年来一直是人类生存的根本。以为“虫口夺食”已经成为过去时的现代人,其实无异于“自信”的三体人。然而“虫子从来就没有被真正战胜过”。
强悍的身体结构、杂耍般的灵活性、超高的生育率、紧凑的生命周期赋予昆虫一种逆天的适应性,不仅对于复杂的生存环境,而且也对于人类制造的生化武器“农药”。昆虫可以在短期内对它们及它们的祖先从未遇见过的新上市农药产生高倍的抗药性,使农药“哑火”失效。如何在“人虫大战”中为人类取得短暂的“先机”,这是尉迟之光教授常常在思考的问题。
20多年前的暑假,尉迟之光和复旦生科院的老师同学们一起在天目山住了一个月,采集了昆虫、蜘蛛、蝙蝠、叶子等各种标本。像是达尔文到了加拉帕戈斯群岛,自然创造的物种多样性给大家留下了深刻印象。而之后的研究之旅将他带入了另一个更为微观的世界,利用X-射线晶体学、冷冻电子显微镜、电生理、分子互作等生物物理技术,尉迟之光在美国和加拿大的课题组深入研究了在神经、心脏、肌肉等器官起重要作用的离子通道蛋白家族的生理和病理功能。这类蛋白不仅在人体起到重要作用,在昆虫体内同样负责着神经信号传导、学习记忆、环境感知、肌肉收缩等重要生理功能。干扰它们就能使昆虫进入“混乱”的状态。尉迟之光在分子生物学的发源地冷泉港实验室和英属哥伦比亚大学工作期间,通过和实验室邻居DNA“双螺旋结构”发现者沃森教授以及其他学术大咖的日常交流,增进了对自然进化系统的理解,也深深被生物体设计的精妙所折服。

在海外留学工作13年后,尉迟之光加入天津大学建立了自己的研究团队。围绕关键的昆虫神经靶标,团队综合结构生物学、计算生物学、人工智能、合成生物学技术,阐明了世界销量第一的双酰胺类杀虫剂的靶标作用机制以及抗药性产生机理,并在此基础上设计开发了一系列新一代绿色农药分子,进一步增强了安全性和反抗性的效能。尉迟教授团队将研究成果发表于Nature、Nature Chemical Biology等期刊,并先后主持了基金委优秀青年科学基金和科技部重点研发项目等多个国家级项目。团队的研究成果吸引了世界农药研发巨头先正达和巴斯夫等公司的关注,并开展了后续的合作研发。

科学的进步需要站在“巨人”的肩膀上,而生物的设计则需要站在“自然”的肩膀上。将自然进化与人工进化结合是尉迟教授下一阶段的研究重点。为推动科研成果的转化,尉迟教授依托合成生物学海河实验室设立了中科天禾(Nature G Ltd.),以昆虫天敌进化出的“生化武器”多肽毒素为基础,结合定向进化和人工智能设计,开发新一代的生物农药。Nature G的G有gift、green、grain、good等多重含义,“利用大自然给予的绿色馈赠,让田地结满美好的谷物”是中科天禾和尉迟教授共同的目标。

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