我国农业有害生物检疫的研究现状及发展策略

万方浩， 张桂芬

（中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193）

农业有害生物通常会随植物以及植物产品、填充物、包装材料甚至土壤到达异国他乡，当遇到适宜的环境条件时，便有可能定殖繁衍，给当地的农业生产带来重大经济损失，使我国农产品出口遭受到前所未有的检疫限制，凸显我国农业有害生物检疫能力的薄弱。农业有害生物检疫愈来愈成为各国保护本国农产品生产、促进本国农产品对外贸易、限制别国农产品进口的非关税技术性壁垒。农业有害生物检疫学又称植物卫生检疫学（phytosanitary measurements），是一门为保护植物的健康，阻止某些对植物（含种子、种苗等繁殖材料及植物产品）有严重危害的有害生物随植物或其他应检物调运而传播，对有害生物进行风险分析，提出检疫决策，制定与执行检疫法律、法规的科学。农业有害生物检疫学着重于应用基础和应用技术研究，其相关技术主要用于对外检疫和对内检疫。对外检疫主要针对口岸查验侦测技术、快速检测技术、风险分析与预警以及口岸处理技术等方面开展研究，为防止国外危险性有害生物的传入以及国内发生的有害生物的传出提供技术保障；而对内检疫则是从紧急处理技术、拦截技术、野外监控技术、远程识别技术、非疫区建设等方面开展研究，以将国内局部地区发生的危险性有害生物封锁在一定范围内，防止其扩散蔓延。随着我国对外开放、加入世界贸易组织（WTO）以及城市园林绿化建设事业的发展，我国与世界各国的贸易量急剧增加，其中农产品和植物种苗的数量尤为突出，导致农业有害生物迅速扩散并造成严重危害和巨大的经济损失。加强我国农业有害生物检疫学科体系建设，提升农业有害生物的早期诊断、监测预警以及疫情防控和拦截等基础理论的创新能力，建立高效、准确、完善、前瞻性的检疫和监管系统与机制，对保障农产品的安全生产、国家经济安全和社会安全，促进对外贸易发展，保护环境与生态平衡以及人体健康具有重要意义。

1 农业有害生物检疫学科的发展规律与特点

农业有害生物检疫始于20世纪10年代。早在1912年美国就已制定了《植物检疫法》，1957年又制定了《联邦植物有害生物法》及许多植物检疫法规，并始终处于领先地位，且具有立法严密的特点。日本由于19世纪60年代从国外大量引种，导致有害生物频频传入、损失惨重，因此在1914年便制定了《输出入植物取缔法》，并开始实施农业有害生物检疫。中国植物检疫工作的正式记载为1928年12月的“农产品检查条例”，至今仅有80余年的历史，期间几经周折，历经坎坷，直到20世纪80年代以后才得以迅猛发展。之后，在收集国内外危险性有害生物基础资料的同时，相继开展了国内外危险性有害生物生物学特性、检测技术与鉴定标准、处理方法等的研究。

农业有害生物检疫又称法规防治，是传统植物保护中的一项最经济有效、最值得提倡的措施，也是植物保护学领域的重要组成部分，其内容涉及植物保护学中预防、杜绝或铲除的各个方面，有时甚至是某一有害生物综合治理中的唯一一项具体措施，是植物保护的边防线、国际贸易中的国门卫士，是各国政府和科技部门确保国际贸易和种苗调运安全有序的重要技术保障，作为国家的一项主权，反映了一个国家的经济实力和科研水平。其研究对象通常为国家指定的、国家相关法律法规规定的以及双边或多边检疫协定规定的危险性特别大的一些害虫、病原物或有害植物，是国内尚未发生或未广泛分布的、一旦传入可能引起严重经济损失的有害生物。农业有害生物检疫学的发展与法律学、政治经济学、商品贸易学、植物学、动物学、昆虫学、生态学、微生物学、植物病理学、分子生物学，以及地理学、气象学、信息学等诸多学科密切相关。

农业有害生物检疫与其他防治措施具有明显区别。首先，农业有害生物检疫具有法律的强制性，任何集体和个人不得违规。其次，农业有害生物检疫具有宏观战略性，不计局部地区当时的利益得失，而主要考虑全局长远利益。第三，农业有害生物检疫防治策略是对有害生物进行全面的种群控制，即采取一切必要措施，防止危险性有害生物进入或将其控制在一定范围内或将其彻底消灭，是一项最根本性的预防措施。农业有害生物检疫的核心宗旨是通过法律、行政和技术的手段，防止危险性植物病、虫、杂草和其他有害生物的人为传播，保障农业生产安全，促进国际贸易发展的措施；是人类与自然长期斗争的产物，也是当今世界各国普遍实行的一项制度。其研究重点是在及时全面掌握国内外危险性有害生物分布、发生、危害等情况以及风险分析的基础上，做出检疫决策，并进而研究其生物学特性、检测技术与鉴定标准、处理方法等。要求以先进的科学技术为后盾，法规为手段，实行强制性的检疫检查，立足国内、放眼世界，坚持预防为主、防御与铲除并举的措施［1－3］。

2 国内研究现状与差距

近年来随着分子生物学技术、信息技术和网络技术的快速发展和应用，以及检疫管理思路的转变和国际社会及WTO各成员国对检疫政策的相应调整，农业有害生物检疫学研究与应用已进入一个崭新阶段。主要体现在：国家加强了对农业有害生物检疫学应用基础和应用技术方面的立项研究，如由科技部分别于2002－2008年和2009－2013年连续两期组织实施的国家重点基础研究发展规划（“973”计划）均包含有与农业有害生物检疫学相关的研究内容，2007年科技部基础性工作设立“中国外来入侵物种及其安全性考察”专项，在广东、海南、福建、浙江及重庆等省／直辖市进行外来入侵物种的普查；此外，2006年至2011年间，在科技部科技支撑计划和国际合作专项、农业部公益性行业（农业）科研专项以及国家自然科学基金重点项目和面上项目中都有与农业有害生物检疫学相关的项目立项。在这些项目的资助下，相关研究得到了国内外同行的认可和好评，如进境有害生物（包括实蝇类、植原体、植物病毒）远程鉴定系统的建立［4］，缩短了海量进出境有害生物监管需求与国境检验检疫技术能力间的差距，缓解了国际贸易快速通关与国境疫情防控之间的矛盾，满足了对外检疫中“检得出、检得准、检得快”的要求。然而，与农业学科以及植物保护学科立项总数相比，有关农业有害生物检疫学研究的相关立项数较少，有待加强；而国际合作项目更是屈指可数，尚需拓展。

我国从事农业有害生物检疫学研究的科研单位主要有国家质量监督检验检疫总局的动植物检疫研究所、农业部植物检疫机构所属的国家植物检疫隔离实验场、农业部外来入侵生物预防与控制研究中心、广东省区域植物检疫隔离实验场、国家和省（直辖市／自治区）属出入境检验检疫局和高等院校。此外，中国农业科学院植物保护研究所、柑橘研究所、蔬菜花卉研究所和作物科学研究所等以及中国科学院动物研究所设有农业有害生物检疫学相关研究实验室；全国高等院校中，许多农业院校、综合性大学以及师范院校开设植物检疫课程。同时，农业部全国农业技术推广服务中心植物检疫培训中心以及农业部、国家出入境检验检疫局及下属的动植物检疫研究所等均为国家培养和输送农业有害生物检疫专门人才。为了活跃学术气氛交流学术思想，促进学科发展，中国植物保护学会、中国昆虫学会、中国植物病理学会、中国植物学会、中国微生物学会及其相关专业委员会每年或每两年均举办相关学术研讨会，为全国同行搭建了学术交流平台。2009年11月首届国际生物入侵大会在我国隆重召开，第五届国际烟粉虱学术研讨会在我国获得了前所未有的巨大成功，为加强国际合作，推动自主创新，进一步促进农业有害生物检疫学学科发展，提供了良好契机；但尚需不断走出国门，加强国际会议交流。

欧美等发达国家十分重视农业有害生物检疫措施和检疫新技术的研究工作，目前，实施强制性的农业有害生物检疫已成为世界各国的普遍制度，而且已经和正在对检疫做法进行相应的调整。近年来，随着生物技术、信息技术和网络技术的创新和发展，我国在农业有害生物检疫方面业已取得了长足的进步，个别领域处于国际先进水平。有害生物风险分析（PRA）、实时荧光PCR技术、生物芯片、分子进化分析等检测技术已开始应用于实际检测中［5－15］。如，李文芬等［13］以基因芯片技术建立了我国进境植物检疫害虫地中海实蝇（Ceratitiscapitata）、芒果小条实蝇（C.cosyra）和纳塔尔小条实蝇（C.rosa）等生物芯片检测方法，实现了地中海实蝇快速准确的种类鉴定，为有效阻止地中海实蝇等随进口果蔬向我国传入及定殖提供了技术保障。香蕉穿孔线虫于1985年随同从菲律宾引进的香蕉苗传入福建省的南靖县和平和县，两年后影响面积达6 700hm2；之后经过5年严格的官方控制，销毁各种经济作物22万株以上，1992年疫情被扑灭［16］。但与发达国家相比，我国农业有害生物检疫学的应用基础和应用技术研究还相当薄弱，检测和监测手段还比较落后，自动化水平不高且远未形成体系。相当数量的高度危险的有害生物甚至还没有基本的检测方法和标准，已有的检测方法也还存在检测时间过长或敏感性不够的缺陷，远远不能满足维护国家安全的实际需求，使大量外来疫情不能得到及时、准确鉴定，无法组织对国内突发、尚未定殖的外来有害生物进行监测、调查和封锁控制。在对国内外疫情调查和风险分析，疫情数据库信息管理系统的建立与实时更新，以及快速的信息沟通与反应机制等方面的研究工作均存在较大的差距。

3 产业需求趋势与重点研究领域

农业有害生物检疫是贯彻我国“预防为主，综合防治”植保方针的一项不可或缺的组成部分，具有预防性、战略性、法制性、权威性和国际性。其优先研究领域与保障国家农业生产安全、促进贸易发展的现实重大科技需求及潜在需求密切相关。未来5～10年我国农业有害生物检疫技术需求主要涉及2方面，一是在全球经济一体化、农产品国际贸易和人员交流发展迅速以及农副产品绿色通道全线开通的背景下，加强我国农业有害生物检疫体系及职能建立。二是转变检疫管理思路、构建快速反应机制。因此，根据国际发展趋势和我国现状，亟待加强的优先研究领域为：（1）开展农业有害生物的风险分析及早期预警体系研究，包括风险识别、危害识别、地域识别、变异识别、野外识别以及远程识别技术等，提高预防与预测的准确性，减少外来有害生物对生态环境的影响；（2）开展快速检疫方法及高通量检测技术的研究，创建准确、快速、灵敏、稳定的农业有害生物检测技术体系；（3）加强国内检疫防疫，建立早期监测和防控体系，配合重大植物疫情阻截带建设，做到早发现、早扑灭、早控制；（4）加强外来农业有害生物防控措施的基础研究，开展外来农业有害生物非疫区建设；（5）加强与医学、环境学等学科的合作，开展与人体及环境有关的农业有害生物研究；（6）对一些潜在的但危险性较大的农业有害生物进行探索性研究，提高防御能力。

4 促进农业有害生物检疫学发展的策略

农业有害生物检疫作为国家的一项主权，反映了一个国家的经济实力和科技水平，在保护我国农业生产安全、保障人民身体健康以及国民经济的健康发展和社会稳定等方面责任重大且功绩特殊，并具有明显的经济效益、社会效益和生态效益。本学科在今后应依托植物保护研究直接相关的国家重点实验室、国家级研究院所和重点高等院校等单位开展应用基础研究，依托地方骨干单位开展应用技术研究与推广应用，以全面促进本学科的快速发展。相关策略主要包括：（1）加强农业有害生物检疫学研究保障和平台建设，为发展创汇农业、提高我国对外贸易信誉服务。鉴于农业有害生物检疫的公益性和重要性，应建立以政府为主体的稳定拨款机制，增加对农业外来生物检疫学应用基础以及应用技术研究的支持力度；重视建立国内外疫情和风险分析机制，建立疫情数据库信息管理系统、网络信息平台、远程识别技术平台以及快速的信息沟通和反应机制；加强检疫基础设施建设，及时改善检疫检验所需仪器和疫情处理设备，对突发疫情予以经费倾斜，以保证检疫措施的落实和监测及防控体系的建立和实施，减少直接经济损失。（2）加强专业人才培育，促进引领本学科发展的科研创新团队的建设。农业有害生物检疫学涉及植物保护学及其分支学科，是与法律、法规以及贸易密切相关的综合性交叉学科。在现有基础上结合引进、培养、竞争等措施，针对本学科特点凝练一支结构合理、精干高效、富有活力、具有国际视野、适应学科发展需求的高素质创新人才队伍，并予以长期稳定的经费支持，以保证应用基础和应用技术研究的持续性和创新性。在非疫生产区，开展检疫性有害生物的识别及其危害性和防控知识的普及教育，提高全民防范意识。（3）加强国际合作与交流，促进国际贸易发展和经济繁荣。目前，世界贸易组织和国际植物保护公约（IPPC）对农业有害生物检疫的要求和检疫措施都在朝着适应和服务于经济贸易的方向发展，农业有害生物检疫不再成为国际间贸易发展的障碍，并要尽量减少其对国际贸易的技术性壁垒作用。国际标准化是我国农业有害生物检疫的必然趋势，我国在建立国家标准的基础上，引进和参照国际标准，提高人员素质和技术水平，强化基础设施和手段建设，确保标准的实施。同时，必须加强我国网络信息平台建设，及时获得国内外农业有害生物发生发展、检测及检疫处理的最新信息，加强与世界各国及国际农业有害生物检疫组织的联系与合作，确保农业生产安全，促进对外经济贸易发展，维护我国国际威望和信誉。

［1］Holt J，Black R，Abdallah R.A rigorous yet simple quantitative risk assessment method for quarantine pests and non－native organisms［J］.Annals of Applied Biology，2006，149：167－173.

［2］许志刚.植物检疫学［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［3］Maynard G V，Hamilton J G，Grimshaw J F.Quarantine－Phytosanitary，sanitary and incursion management：an Australian entomological perspective［J］.Australian Journal of Entomology，2004，43：318－328.

［4］徐云庆，罗时龙，赵纯中，等.医学媒介生物远程鉴定与预警分析系统研究［J］.中国国境卫生检疫杂志，2007，30（5）：289－293.

［5］王立安，张文利，王源超，等.大豆疫霉的ITS分子检测［J］.南京农业大学学报，2004，27（3）：38－41.

［6］易建平，刘素萍，印丽萍，等.TaqMan－MGB探针在小麦印度腥黑穗病菌和黑麦草腥黑穗病菌鉴定上的应用［J］.植物检疫，2005，19（1）：15－19.

［7］程俊峰，万方浩，郭建英.西花蓟马在中国适生区的基于CLIMEX的GIS预测［J］.中国农业科学，2006，39（3）：525－529.

［8］余道坚，章桂明，陈志粦，等.SYBR Green实时荧光PCR快速鉴定辣椒实蝇［J］.植物检疫，2006，20（1）：10－14.

［9］王雅男，万方浩，沈文君.外来入侵物种的风险评估定量模型及应用［J］.昆虫学报，2007，50（5）：512－520.

［10］王运生，谢丙炎，万方浩，等.ROC曲线分析在评价入侵物种分布模型中的应用［J］.生物多样性，2007，15（4）：365－372.

［11］Zhang G F，LüZ C，Wan F H，et al.Real－time PCR quantification ofBemisiatabaci（Homoptera：Aleyrodidae）B－biotype remains in predator guts［J］.Molecular Ecology Note，2007，7：947－954.

［12］孔令斌，林伟，李志红，等.基于CLIMEX和DIVA－GIS的瓜实蝇潜在地理分布预测［J］.植物保护学报，2008，35（2）：148－154.

［13］李文芬，余道坚，颜亨梅，等.地中海实蝇及其近缘种基因芯片检测研究［J］.昆虫学报，2008，51（1）：61－67.

［14］贾平乔，周国梁，吴杏霞，等.进境苹果果实中梨火疫病菌的套式PCR检测［J］.植物病理学报，2009，39（5）：449－457.

［15］Liu J H，Gao L，Liu T G，et al.Development of a sequencecharacterized amplified region marker for diagnosis of dwarf bunt of wheat and detection ofTilletiacontroversaKühn［J］.Letters in Applied Microbiology，2009，49：235－240.

［16］彭德良.香蕉穿孔线虫［M］∥万方浩，郭建英，张峰.中国生物入侵研究.北京：科学出版社，2009：56－59.