2024年，美国环境保护局批准可喷洒RNAi生物农药Calantha上市，专门用于防治马铃薯头号害虫——马铃薯甲虫。这种新的、精确的方法将比现有的化学物质更安全。
一般杀虫剂在消灭害虫的同时可能对非目标生物造成伤害。今年，美国国家环境保护局批准了一种基于RNA的杀虫喷雾剂，专门用于防治马铃薯头号害虫——马铃薯甲虫。这种甲虫已经对现有化学药剂产生了抗药性，每年在全球范围内造成5亿美元的农作物损失。实验室测试显示，如果暴露于足够高的剂量下，马铃薯叶甲可以进化出对RNA的抗性。这种新的、精确的方法将比现有的化学物质更安全。
除了甲虫，研究人员还针对小菜蛾、草地贪夜蛾等破坏性极高的蛾类研发杀虫剂。但鳞翅目动物的肠道酶很容易在RNA伤害它们之前将其破坏，因此将RNA包裹在一个微小保护壳内的杀虫剂设计成为热门研究方向。
专家点评：
宋宝安 中国工程院院士、贵州大学校长、教授，贵州省科学技术协会副主席，第十三届、十四届全国人大代表。担任国务院植物保护学科评议组召集人，教育部科学技术委员会委员，农业农村部农药管理专家指导组组长，中国植物保护学会副理事长，国家中长期科技规划农业领域战略咨询专家。主持国家重大研发计划项目、973计划课题、国家自然科学基金重点项目、国家农业公益行业专项等30余项。
“RNA杀虫剂用于农田”以其颠覆性技术特征与生态价值引发全球瞩目，被列入Science杂志2024年十大科学突破榜单。这项源自RNA干扰（RNAi）机制的技术突破，不仅标志着农药研发从化学物质转向生物信息载体的范式跃迁，更为全球粮食安全与可持续发展提供了新思路。
回溯现代农业发展史，化学农药自20世纪40年代DDT（Dichloro Diphenyl Trichloroethane）问世以来始终扮演着双刃剑角色。联合国粮农组织2022年数据显示，在提升作物产量的同时，全球每年因农药暴露导致的急性中毒事件高达385万起，其中约30万例致命后果更令人触目惊心。在此背景下，基于RNA干扰(RNA interference，RNAi)的杀虫技术应运而生，其通过特异性沉默害虫关键基因的表达，实现害虫的精准杀灭。
与传统农药相比，RNA杀虫剂解决了传统农药存在广谱毒性、抗药性及环境污染等痛点，具备三大优势：(1) 高靶向性：仅作用于携带特定基因序列的害虫，非靶标生物安全性显著提升；(2) 环境友好：dsRNA 在环境中可快速降解，无持久性残留；(3) 不易引发抗性：靶标位点丰富，可通过设计多靶点RNA延缓抗性产生。早期RNA杀虫剂受限于dsRNA田间稳定性差、递送效率低、生产成本高等问题，无法进行大规模生产和应用。随着纳米载体技术、合成生物学以及人工智能的发展，dsRNA田间稳定性显著提高，生产成本也降低至可接受范围，大数据分析及AI技术的应用极大地提高了靶标筛选的通量，为突破RNA杀虫剂的瓶颈提供了关键支持。值得关注的是，近两年全球RNA杀虫剂产业发展迅猛，2023年，美国Green Light Biosciences公司的RNA杀虫剂“Calantha”获得美国国家环境保护局（Environmental Protection Agency，U.S.，EPA）登记批准，并于2024年6月正式上市销售，用于防治马铃薯甲虫。这是全球首款商业化的RNA杀虫剂，以此为标杆，全球开始了新一轮的农业科技竞争。
与目前的商业杀虫剂不同,基于RNA干扰的杀虫剂针对特定的害虫。(图片来源:Science官网)
RNA杀虫剂有潜力破解传统农药困局，是农业绿色转型的核心技术，正在重塑全球产业格局。RNA杀虫剂推动了昆虫基因功能研究、纳米材料、合成生物学以及人工智能等多学科的发展，并促进了新产业链与产业体系的构建。我国在“十四五”期间虽已突破多项关键技术壁垒，在基础理论方面的关键科学问题、产品研发方面的关键共性技术、产品商业化应用方面的关键需等方面还存在短板弱项亟待解决。此外，RNA杀虫剂代表了农业生物技术的制高点，一定程度上也是大国战略博弈的关键战场，掌控RNA农药产业链将获得粮食安全主动权，直接关系国家生物经济战略安全。我国需要把握这个战略机遇，构建“基础研究—技术转化—产业生态”的全链条创新体系。以RNA杀虫剂商品化为发展核心，通过机制解析、技术创制、应用更新，突破瓶颈，打通高通量靶标基因筛选、工业化生产成本控制、纳米智能递送系统原创性研发等关键环节，加速我国RNA杀虫剂商业化，使农业从“化学对抗”走向“基因对话”的新纪元，为全球粮食安全与碳中和目标贡献中国方案。