全球化背景下如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预警研判和及时性应对控制?--预警监测技术与联防联控体系

问题年度:2020 问题类型:工程技术 学科领域:农业科技 学科细分归类:

推荐机构:中国植物保护学会

农业生物安全 生物入侵 预警监控 联防联控

问题描述:全球经济一体化进程加速、气候变化与农业结构调整,势必加剧农业有害生物的入侵、传播与扩散,并呈现传入源头的多发性、突发性和复杂性,加重威胁世界各国的粮食安全、生态安全、生物安全与人畜健康。在此全球化大背景下,面对农业外来有害生物的频繁入侵,如何实现农业重大入侵生物的前瞻性风险预判预警和及时性高效监测控制?是任何一个国家都面临的共性难题。基于此,我们提出:通过国际协助,建立区域性/全球性农业入侵生物预警监测技术与网络平台终端,以及全程管控与联防联控治理体系,以最大限度地减少、阻滞或切断重大农业入侵生物的扩散传播。

问题背景:近年来,全球范围内发生的重大农业入侵生物的传播(如苹果蠹蛾、马铃薯甲虫、马铃薯孢囊线虫、小麦秆锈菌UG99、小麦矮腥黑粉菌等)给世界农业生产造成了巨大损失;与此同时,通过相应的预警监测技术和防控技术储备,也大大降低了一些入侵生物的潜在危害,如我国农业新发重大入侵生物“番茄潜麦蛾事件”(2017年)、“草地贪夜蛾事件”(2018年)。针对农业入侵生物,由于缺乏境外源发地或中转地的实地研究,情况不明,导致难于形成针对性的检测技术、监测技术和风险评估技术,从而成为难于建立基于阻止与拦截的早期预警与应急处置技术体系的主要技术瓶颈。因此,防控农业入侵生物必须实行“关口外移、源头监控,技术共享,联防联控”的“源头”治理策略,以及发展或储备应用于早期预警、应急处置、持续监控的技术/产品的前沿战术。通过“境外研究、国际协作、内外攻关”的途径,可以有效实现境外植物疫情的早期监测预警及其防控技术储备,切实解决农业入侵生物不断突发的难题,降低潜在入侵生物在我国的发生、流行的可能性。

最新进展:基于我国重大入侵生物防控形势的严峻性,我国相继立项了从基础研究到防控技术及其应用示范的一系列国家级项目(“973”、“863”、基础性工作专项、科技支撑、公益性行业专项以及“十三五”计划“生物安全关键技术研发专项”等),通过全国范围内传入规律、监测与防控关键技术的研究与示范,取得了一系列重要成果,并在生产上推广应用,有效控制了入侵生物的危害。但这些成果还未完全考虑到入侵生物的源头治理与联防联控,急需通过国际合作,加强源头治理与联防联控技术的集成与示范,实现我国重大农业入侵生物可持续治理。另一方面,随着全球变化与农业结构调整,当前在境外或境内局部地区暴发危害的潜在及新发入侵生物,十四五期间将对我国农牧业生产有重大威胁。

国际上,欧美澳等发达国家高度重视重大入侵生物防控。防控策略方面,不仅关注已传入入侵生物的防控技术创新性研发,也关注潜在入侵生物的前瞻性防卫和应对;在防控技术产品的创新与集成方面,尤其关注现代新兴科学技术和多学科交叉融合,科技创新作用日益凸显。具体体现有:(1)在入侵生物的传入和扩散风险方面,注重前瞻性早期风险预判预警;(2)在入侵生物的检测甄别/诊断/鉴定方面,重点关注传入频率高、扩散途径复杂、形态难于鉴定、容易适应性进化/分化、危害隐蔽的重大入侵生物,通过采用和融合现代科技实现早期快速甄别的精准性、时效性和可追溯;(3)在重大入侵生物的监测与扩散阻截方面,注重通过采用深度学习模型、高光谱卫星遥感、气味探测、模型验算、智能分析等并结合现代互联网+技术,实现监测技术的远程化、实时化和智能化;通过采用多组学、基因编辑、RNA干涉、纳米技术等技术和方法研发靶向狙击的前瞻性应急处置新技术与产品;(4)在生态调控阻抗与调控修复方面,注重基于不同环境因子与多生物因子网络化互作的生态系统重塑和主动抵御水平强化,以提高重大入侵生物持续控制能力,在研发技术上强调生物学、生态学相关理论与技术的综合运用;(5)在技术集成与应用方面,强调单项技术的不断优化与集成,注重跨境/区域的智能联动全程防控技术体系/模式的建设及应用,以实现“关口外移、境/区域外预警、联防联控”,并将其作为区域性重大入侵生物防控的主要策略。

重要意义:农业外来有害生物的入侵、扩散与危害事关国家生态安全、经济安全、农产品贸易安全和人畜健康。当前,农业入侵生物正呈现入侵源头增多、传入风险提高、入侵地点分散、传播扩散加剧且易于跨境/区域扩散传播的态势,防控形势十分严峻。一些传播性极强的重大植物病原菌及害虫,极易经由农作物及其产品的国际贸易、人员交流,以及主动迁飞等途径迅速蔓延,跨越国界,引起区域性甚至全球性大流行。一些入侵生物的发生流行不仅危害食品安全和农业生产,造成巨大的直接经济损失,还可能对人类健康构成"越来越大甚至是灾难性的"威胁,导致农业有害生物入侵不仅仅是简单的植物病虫害或动物疫情问题,而是演变成了国际政治、经济和社会问题。生物入侵不仅给农牧业带来巨大经济损失,还对人类社会发出了严重的挑战。因此,站在国际化、全球化高度,从科学研究和专业技术层面,开展农业入侵生物跨境传播预警及防减技术合作的协同攻关,将有力解决入侵生物疫情的源头治理和联防联控关键技术难题,保障社会稳定与公共安全。