古语有云，民以食为天，农业领域的害虫也是如此。有农作物的地方就有害虫，不同种类的害虫喜欢啃食不同（部位）的农作物。当前，世界上对害虫的防治策略主要可分为物理防治、化学防治和生物防治三大类。

物理防治比较好理解，也经常可以在田间地头看到，诸如紫外杀虫灯，防虫网和粘虫色板等就是常用的物理防治手段。

化学防治主要是通过对农作物喷施化学药剂来实现杀灭或抑制害虫的目的，但这种方法不仅成本相对较高，连续施用还会增加害虫的抗药性，农药残留对环境的严重破坏也是不可回避的事实。另外，农产品品质的大幅下降，也一直为人们所诟病。

生物防治则是通过生物的作用（含微生物），达到减轻虫害的目的和效果。其成本适中，针对性强，技术含量高，对环境友好，不易形成二次污染。因而，进入21世纪以来，各国科学家都在努力研发，已有一系列产品投入农业生产实践之中，并取得了良好的收效。

都有哪些微生物可用于害虫的生物防治呢？实事求是地讲，这样的例子不在少数，下面就以其中最为经典的案例进行说明。

苏云金芽孢杆菌（拉丁学名：Bacillus thuringiensis，简称Bt）作为常见革兰氏阳性细菌，是芽孢杆菌属代表性菌种，呈短杆状，长有鞭毛，能产生芽孢（一种细菌休眠体）。其在自然界的分布极其广泛，人们可从土壤、作物、污水、底泥或是昆虫中分离获得相应菌株。

苏云金芽孢杆菌

其最大特点是在芽孢的形成过程中会伴生菱形（或不规则状）名为δ-内毒素的碱溶性晶体蛋白（干重约为芽孢的30%），而这类蛋白具备很高的杀虫活性，对诸如双翅目、膜翅目、鞘翅目、鳞翅目和直翅目等昆虫，以及若干无脊椎动物、蜱螨和线虫等有杀灭作用。

它在生物农药领域属于“大哥”级别，其“江湖地位”主要体现在发现时间最早、开发利用最充分、研究最为深入、产量最大、施用面积最广，以及产业化和商业化程度最高等方面。

其实，现在市面上标注“Bt”字样的生物农药基本上都是含有苏云金芽孢杆菌或（及）其衍生物的。相关制剂在产量上遥遥领先，杀虫效果良好，广泛用于种植业和林业等的害虫防治。此外，转Bt毒蛋白基因作（植）物已是当前世界上面积最广、影响最大的生防技术产物，诸如转Bt毒蛋白基因玉米、水稻、烟草、油菜、棉花和甘蓝等均包括其中，而我国更是世界上第二个独立成功开发且拥有自主知识产权转Bt毒蛋白基因棉花的国家。

然而，在Bt分离发现之初，它并不是以微生物杀虫剂的姿态为人们所研究和利用的。那么，它当时是在怎样的情境下为人们所发现，后续又有怎样的故事呢？

1901年，日本人石渡繁胤（细菌学家）在研究病蚕时，从其尸体中分离到了一株细菌，并起名猝倒细菌。石渡繁胤发现它可作用于鳞翅目昆虫，但令人惋惜的是他没能将该菌株保留下来。

当时间的足迹来到1911年时，德国人贝尔奈从地处苏云金（Thutingn）的一家面粉厂中分离到了一株能产伴孢晶体的芽孢杆菌（分离自螟类患病幼虫体内）。四年后（1915年），该杆菌被正式命名为苏云金芽孢杆菌。但是，当时贝尔奈仅仅是发现它能够产生伴孢晶体，对其杀虫作用并未留下任何文字说明。

再往后，研究苏云金芽孢杆菌的人陆续增多，田间害虫防治试验也相继开展，其防治能力渐渐浮出水面，并于1956年由Angus证实伴孢晶体为其杀虫活性物质（当时他的实验设计非常巧妙，以分离的伴孢晶体饲喂供试害虫，之后便出现了害虫死亡现象）。

伴孢晶体（crystal）

究其杀虫机理，目前学术界认为，昆虫吞食伴孢晶体后，该晶体遇碱性消化液会发生溶解。在昆虫肠内特定蛋白酶作用下，晶体蛋白同肠上皮细胞蛋白受体发生结合，致使细胞膜穿孔（孔径1-2纳米），通透性紊乱，代谢失调，最终昆虫饥饿并发败血症而亡。

尽管，Bt已大量投入农业生产实践，并在虫害防治方面取得了良好成效，为粮食增产和农民增收提供了保障，但它对生态系统和人畜而言还是存在一定风险的。

首先，因其杀虫谱广，一些益虫吞食后也会死亡。其次，昆虫杀灭不论益害，终是对原有食物链（或网）的破坏，可能引发生态系统失衡。最后，已有研究显示，若干Bt商业菌株会对哺乳动物（含人）产生毒害作用。所幸，科研人员早已有条不紊的开展相关改良工作，安全可靠性更高的Bt产品相继推出。

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