自然界所有昆虫的外壳都含有一种物质——甲壳素。如果我们能成功找到决定几丁质合成的关键“窍门”，我们可能会开发出一种破坏害虫生长发育的有效绿色杀虫剂。近日，中国农业科学院植物保护研究所/农业基因组研究所杨青教授团队和中国农业科学院高能物理研究所龚勇研究员团队合作，解决了这一困扰全球农药领域近50年的难题，首次揭示了几丁质生物合成的完整过程，或将催生一批新型绿色农药的研发，助力害虫防治和生物安全。
这一成果论文于北京时间21日晚在线发表在国际著名期刊《自然》上。也是我国农药领域第一篇发表在《自然》上的论文，具有里程碑式的意义，是加快提高我国农业科技原始创新能力的重要标志。
杨青介绍说，几丁质对昆虫的外壳、气管和消化道的形成和发育非常重要。如果能了解其合成过程，就可以开发相应的药物，有效控制植物害虫的生长发育。同时，哺乳动物和植物都不含甲壳素。因此，以这种物质为靶标设计的新农药不会对人、动物和自然环境产生影响，是安全的、绿色的。
杨青团队长期致力于甲壳素生物学的研究，在甲壳素合成、水解和改性方面积累了丰富的经验。团队历时15年，通过冷冻电镜、扫描电镜、X射线衍射等前沿生物技术，解析了影响几丁质合成的关键物质——几丁质合成酶的三维结构。首次在原子水平上揭示了几丁质生物合成的重要过程，并进一步探讨了尼克霉素抑制几丁质生物合成的机理。这一成果为创造对人畜安全的绿色农药提供了关键的分子靶标结构信息，为农药行业的改革和绿色发展开辟了新的方向。
《自然》的专家认为，“这项工作具有创新性，无疑具有广泛的影响”。中国工程院院士钱旭红评价说，这项研究是近几十年来全球农药研发最重要的基础性进展之一。
