黑科技治飛絮 打一針管三年

沒使用新型飛絮抑制劑的枝頭掛滿楊絮蒴果，用藥的枝頭干干凈凈

“春光無限好，只是飛絮擾”。3月底的北京百花綻放，春光明媚。然而，街邊楊樹樹梢上掛著的一串串“毛拉子”，卻預(yù)示著“大麻煩”即將到來——每年4月，待這些楊樹雌花序授粉后形成的小蒴果發(fā)育成熟裂開后，大批白色絮狀絨毛便會(huì)攜帶種子“破殼”而出，借助風(fēng)力在京城的大街小巷漫天飛舞，為市民“添堵”。用不了多久，柳絮也會(huì)加入進(jìn)來，讓“絮情”愈演愈烈。

不過，隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)吳學(xué)民教授團(tuán)隊(duì)新研發(fā)的“黑科技”登場(chǎng)，這一情況有望得到改善。順義區(qū)共青林場(chǎng)，是吳學(xué)民教授團(tuán)隊(duì)對(duì)新型楊柳飛絮長(zhǎng)效抑制劑進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)的地方。北京青年報(bào)記者在林場(chǎng)看到，這里種植了不少楊樹，有的枝頭掛滿楊絮蒴果，有的枝頭卻是干干凈凈，二者形成鮮明對(duì)比。那些枝頭“光溜溜”的楊樹，便使用了新型抑制劑，其持續(xù)有效期可達(dá)三年。未來幾年，這種以“緩釋”“長(zhǎng)效”為核心的技術(shù)有望得到更廣泛應(yīng)用，緩解京城飛絮困擾。

治理飛絮關(guān)鍵是“緩釋”

其實(shí)，楊柳飛絮的抑制藥物不是什么新技術(shù)產(chǎn)品，在包括北京在內(nèi)的北方已應(yīng)用多年。人們之所以感覺春天的飛絮沒見少，并不是現(xiàn)有的抑制劑效果不好，而是因?yàn)樗嬖趦纱箨P(guān)鍵技術(shù)瓶頸：穩(wěn)定性不足，藥效持續(xù)性差。

“傳統(tǒng)的抑制劑非常容易降解，一般注射進(jìn)樹木后7天就沒了，因此一個(gè)春天需要大量人力反復(fù)作業(yè)。所以目前影響飛絮治理效果的，是龐大的人力成本。”吳學(xué)民教授告訴北青報(bào)記者，他們把解決問題的關(guān)鍵放在“緩釋”上，即通過技術(shù)手段讓飛絮抑制劑在樹體上緩慢釋放，延長(zhǎng)藥物發(fā)揮效果的時(shí)長(zhǎng)，“爭(zhēng)取打一次藥管三年”。

吳教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型楊柳飛絮抑制劑，通過新型納米微囊技術(shù)、緩控釋技術(shù)及生物技術(shù)，實(shí)現(xiàn)藥劑的穩(wěn)定長(zhǎng)效釋放，同時(shí)選用生物兼容性良好的材料，對(duì)樹體無傷害、對(duì)環(huán)境友好。通過調(diào)控藥劑在樹體內(nèi)的釋放速率，顯著延長(zhǎng)其持效期，控絮率在95%以上，持效期延長(zhǎng)至2年以上。

新型抑制劑是否對(duì)樹木有傷害呢？吳教授介紹，抑制劑的主要成分之一是赤霉素，是一種植物自有的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。植物的生長(zhǎng)分兩種方向：生殖生長(zhǎng)，即植物開花結(jié)果、繁衍后代；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，則是植物長(zhǎng)高長(zhǎng)大。自然狀態(tài)下，植物的這兩種生長(zhǎng)方式依靠自身的赤霉素自行調(diào)節(jié)。而吳教授研發(fā)的新型抑制劑，通過對(duì)樹體內(nèi)赤霉素的微量調(diào)控，將楊柳樹從“生殖生長(zhǎng)”向“營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)”轉(zhuǎn)化，在消除飛絮的同時(shí)促進(jìn)樹木健康生長(zhǎng)。

“打個(gè)比方，這就好像給植物做絕育——寵物絕育后不僅能消除生育的副作用，還有利于其身體健康，楊柳樹也是如此。”吳教授說。

300棵樹用藥后效果明顯

在順義區(qū)共青林場(chǎng)，北青報(bào)記者看到，很多高大楊樹的樹體上有一個(gè)“北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目：楊柳飛絮綜合治理技術(shù)及裝備創(chuàng)新研究”的標(biāo)簽，上面標(biāo)明了藥劑信息和注藥時(shí)間，均為2024年或2025年的5月。標(biāo)簽下方可以看到一個(gè)直徑約1厘米的注藥孔洞，洞口塞有軟木塞，已經(jīng)快要愈合。

像這樣注入了吳學(xué)民團(tuán)隊(duì)新型飛絮抑制劑的樹木，在這個(gè)林場(chǎng)約有300棵。“大概200棵楊樹、100棵柳樹，都是我們打的（藥）。”吳教授的學(xué)生、中國(guó)農(nóng)大農(nóng)藥學(xué)2022級(jí)博士研究生王寅敏告訴北青報(bào)記者，塞入樹體內(nèi)的抑制劑是一顆不到2厘米長(zhǎng)的膠囊。從2024年開始，他們十幾名研究生組成的團(tuán)隊(duì)花了兩個(gè)春天給這300棵樹注藥，還設(shè)立了不同注藥劑量、未注藥的對(duì)照組。

“比如，一棵楊樹每10厘米胸徑打0.08毫克的藥，是低劑量組。”王寅敏介紹，每個(gè)月，他們還要來這里采樣，每個(gè)對(duì)照組都要取一點(diǎn)木屑樣品帶回學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，檢測(cè)赤霉素在樹體中的存量，并記錄每棵樹的赤霉素存量隨時(shí)間的變化曲線。“目前來看數(shù)據(jù)非常樂觀，2024年春天注藥的樹，目前赤霉素仍然比沒注藥的對(duì)照組含量高。”王寅敏說，從直觀效果看，就是注藥了的楊樹枝頭干干凈凈，而旁邊作為對(duì)照組、沒注藥的楊樹則掛滿飛絮蒴果。

吳教授表示，根據(jù)他們的統(tǒng)計(jì)，注藥第一年的楊柳樹可以完全抑制飛絮，第二年抑制率約為90%，第三年仍在80%以上。目前這種新型飛絮抑制劑在首都機(jī)場(chǎng)、龍?zhí)逗珗@等地也有試用，均取得了良好效果，基本實(shí)現(xiàn)了“打一次藥管三年”的目標(biāo)。

治理致敏花粉“兩手抓”

除了楊柳飛絮，吳學(xué)民教授團(tuán)隊(duì)的科技攻關(guān)對(duì)象，還包括近年來困擾越來越多市民的柏樹、蒿屬等典型致敏植物季節(jié)性花粉。

花粉過敏的本質(zhì)是人體免疫系統(tǒng)對(duì)無害花粉蛋白過度、錯(cuò)誤的攻擊，“肇事”的主要是風(fēng)媒植物雄株的花粉。在多風(fēng)干燥的北方春秋季，此類花粉可隨風(fēng)飄散數(shù)百公里。對(duì)付它們，吳學(xué)民團(tuán)隊(duì)采取“兩手抓”：對(duì)于花粉源頭，同樣開發(fā)出高效的花粉抑制劑；對(duì)于已經(jīng)形成的花粉，則先將其“束縛住”再“沉降”，實(shí)現(xiàn)空氣花粉濃度的快速降低。在源頭控制方面，團(tuán)隊(duì)研制的新型高效花粉抑制劑，其分子以花粉形成關(guān)鍵代謝系統(tǒng)為靶點(diǎn)，使花粉的“培育室”——絨氈層過早消亡；花粉抑制劑還會(huì)顯著降低孢粉素——花粉外壁主要成分的分泌量，導(dǎo)致花粉壁不能形成，達(dá)到抑制花粉正常發(fā)育或使其敗育的目的。

據(jù)介紹，這種新型花粉抑制劑目前已在北京部分地區(qū)對(duì)圓柏開展示范應(yīng)用，對(duì)黃花蒿也進(jìn)行了花粉抑制實(shí)驗(yàn)。在特定時(shí)期施用后，使圓柏雄株儲(chǔ)存花粉的孢子葉球發(fā)黃、萎蔫、逐漸脫落，孢子葉球的脫落率高達(dá)90%以上，從而在源頭上減少花粉的產(chǎn)生。該抑制劑靶向作用于植株的生殖器官，對(duì)環(huán)境友好，也不會(huì)影響植株本身生長(zhǎng)，每年只需在特定時(shí)間噴施一次即可防治一年的花粉。對(duì)于城區(qū)街道、公園等地，抑制劑可通過兌水后精準(zhǔn)噴施的方式，在每年5—7月對(duì)圓柏等致敏樹種進(jìn)行噴施作業(yè)；對(duì)蒿類等生長(zhǎng)在城區(qū)外的植株，可結(jié)合無人機(jī)噴施，能大大提高效率且精準(zhǔn)高效。

在眼下這樣的致敏花粉高發(fā)期，對(duì)于已經(jīng)形成的高濃度花粉，吳學(xué)民團(tuán)隊(duì)利用天然多糖材料的生物相容性與可降解納米材料的界面效應(yīng)，研發(fā)出一種高效花粉束縛劑。通過優(yōu)化材料的潤(rùn)濕性與成膜性能，使其能夠快速吸附并包裹空氣中的花粉顆粒，促進(jìn)顆粒團(tuán)聚并增強(qiáng)空氣動(dòng)力學(xué)沉降效應(yīng)，為花粉污染突發(fā)期提供高效應(yīng)急治理手段。

文并攝/本報(bào)記者雷嘉