南湖新闻网讯(记者 匡敏)我国每年因病虫害损失的粮食超过1400万吨,寻找绿色高效的病虫害防治策略,是国家重大战略发展方向。
在国际绿色防控技术研发领域,微生物杀虫制剂创制与抗虫作物育种是两大核心方向,然而,我国此前因缺乏拥有自主知识产权的高活性杀虫蛋白基因,该领域发展长期受制于人。
20余年来,华中农业大学生命科学技术学院彭东海教授团队锚定国家发展需要,探索构建农业微生物基因资源库,推动科技创新与产业创新深度融合,相关成果转移转化达1亿元。日前,凭借在相关领域的突出贡献,彭东海荣获2025 SATOL·生命科学创新创业领军人物奖。
以“笨功夫”挖出“宝藏池”
杀虫蛋白基因的挖掘,高度依赖新菌种资源的发现,而传统基于“活性导向”的杀虫蛋白基因发掘方法,不仅效率低,且极难有新突破。
彭东海则另辟蹊径,将目光投向了长期被业界忽视的低活性菌株,成功克隆出我国首个获得美国专利的新型杀虫蛋白基因cry7Ba1,为团队开辟了全新研究赛道。
为了更广泛地收集菌种资源,团队提出了一个“笨办法”:从全国范围内开展“穷尽式”土壤采样与菌株筛选。
“一开始提出这个构想时,大家是既兴奋,又忧虑。”彭东海回忆说,“兴奋的是,如果‘梦想成真’,说不定能挖到一座价值巨大的‘宝藏池’,但忧虑的是,这背后的工作量之大、耗费之多不可想象,几乎是不可能完成的任务。”
团队头脑风暴时,有人提议,能否用“人海战术”实现土样采集?校园里有几万名来自五湖四海的师生,动员大家利用返乡契机采样,说不定是条可行路径。
说干就干!12年间,在成千上万名师生的共同努力下,团队陆续收到了来自全国2680余个乡镇的2.1万余份土壤样品。经过分离,最终保藏了5.3万余株Bt菌株。

彭东海教授与学生探讨实验结果(匡敏 摄)
菌株分离鉴定完成后,更艰巨的基因测序与数据挖掘工作随之而来。“当时如果委托第三方测序,成本可能达到8000万元,且效果达不到预期,自主创新是唯一出路。”彭东海说。
基于大规模种群遗传分析,团队揭示了高活性Bt菌株的演化规律,将高效菌株发掘效率提升千倍以上,并建成了低成本、高效率的基因挖掘平台,构建了国际种类最全的杀虫蛋白基因实体库。
源深则流远,基厚则楼高。攻克了基础性难题后,团队一系列创新成果也接踵而至。
近年来,团队精准筛选出102个高效杀线虫Bt菌株,鉴定出Cry55Aa等新型杀虫蛋白及小分子酸“乌线素”,绘制了国际最高质量的根结线虫基因组图谱和全球首个植物线虫蛋白质互作图谱,揭示了细胞坏死等新型杀线虫机制,并在Science Advances, Nature Communications等期刊发表论文30余篇。
以“合伙人”思维打通成果转化链路
“资源挖掘只是第一步,我们的初衷是,让科研成果走出实验室、惠及社会。”彭东海深知,从技术突破到市场应用,隔着可行性验证、工程放大、示范推广等多重关卡,“仅做好从0到1的基础研究还不够,还要做企业并肩前行的‘合伙人’。”
每逢外出参加学术会议,彭东海都会顺道拜访当地微生物制药龙头企业,开展交流研讨,寻找合作契机。全国微生物领域产业论坛中,也常常看到彭东海奔忙的身影,他说:“只有主动构建合作网络,才有探寻科技创新和产业创新深度融合的可能。”

彭东海与湖北生物农药产业创新联盟成员单位负责人合影(受访者 供图)
针对成果转化中价格分歧、风险不确定等常见难题,彭东海坚持边研究、边开发、边应用,以“做成事”为目的,与企业构建“风险共担、利益共享”的共同体,因地制宜探索灵活合作模式,破解产学研融合壁垒。
功夫不负苦心人,一系列科技成果转化机遇也纷至沓来。
2021年,依托发掘的HAN055菌种,团队与龙头企业武汉科诺生物科技股份有限公司合作研发的国际首款商业化防线虫Bt制剂获得新农药登记证。该产品对南方根结线虫防效达81.6%—91.1%,已累计应用近400万亩,挽回经济损失超157亿元,相关成果获评湖北省2024技术发明一等奖,并入选国家重点研发计划“两减”专项典型成果。
近年来,在国家和学校有关政策支持下,团队产研融合持续加速:国内首个巨大芽胞杆菌杀线虫制剂转化至山东五福生生态工程有限公司,HAN055二代等升级产品落地湖北富邦科技股份有限公司,新型杀线虫素“乌线素”转化至山东鲁抗医药股份有限公司。2025年12月25日,团队又与两家企业达成技术转化协议。

与利民控股集团股份有限公司签订转化协议现场(晏华华 摄)
目前,团队还有10余个新产品正在推进农药登记,彭东海也推动创办了源微(成都)生物科技有限公司。
更深远的价值在于产业升级的撬动。十余家上市农药企业受此带动布局生物农药领域,相关技术连续两年入选农业农村部全国主推绿色防控技术,助力我国生物农药实现从“仿制跟跑”到“原创引领”的跨越。
就在近日,彭东海领衔的农业微生物合成与生物制造中试能力建设平台,成功入选工信部首批生物制造中试能力建设平台名单,为成果加速产业化提供了重要支撑。“未来,实验室里的科技成果将以更快速度走向社会。”彭东海信心满怀。
以教育科技人才一体化培育创新“后浪”
“开展‘顶天立地’的科学研究,终极目标是培养一流人才。”彭东海表示,“在以多学科交叉推动科技创新和产业创新协同发展的同时,团队也注重推进‘教育科技人才’三位一体,激发学生发展潜能。”
早在2010年,为加快新型Bt杀虫蛋白基因挖掘,团队创新构建“项目驱动+实战赋能”的项目制人才培养体系——所有研一新生均需参与“杀虫抗病基因挖掘与功能分析”真实科创项目,经过3至4个月系统训练,全面掌握基因克隆、蛋白分析、生物信息学等十余项核心技能。这种“在实战中练兵”的模式,既高效推进了科创项目,又为学生锻造了过硬科研能力,相关做法还入选了教育部专业学位研究生培养主题案例。

彭东海带领学生一起开展研究(匡敏 摄)
不止于此,聚焦大数据驱动的资源发掘技术体系开发有关项目,团队通过学科交叉融合,联合培养出一批具有跨学科创新能力的复合型人才,既为技术体系构建提供了智力支撑,更在学生心中种下“敢闯会创”的种子。
“近年来,团队获评农业部农业科研杰出人才与创新团队,走出了全国人大代表刘晓艳等数十名优秀毕业生,他们或投身创业浪潮,或成为科研院所骨干力量,其成长轨迹中都深深烙印着‘以资源挖掘驱动产品研发’的团队基因。”彭东海说。
如今,基于自主构建的杀虫蛋白基因资源库,团队发起全球杀虫蛋白基因资源共享计划,迅速获得国际同行广泛响应。团队开发的4套大数据驱动菌种鉴定工具,也被全球同行应用于基因资源发掘。
而在国际舞台上,彭东海获聘为国际无脊椎动物病理学会细菌分会秘书长,团队负责人孙明教授作为唯一亚洲学者入选国际杀虫蛋白命名委员会,我国在杀虫蛋白基因命名、标准制定等领域的话语权大幅提升。
放眼未来,彭东海目光坚定,他说:“粮食安全和生态安全是全球面临的共同挑战,我们将以更加开放的姿态,构建全球杀虫蛋白基因发掘与利用协作网络,让科研成果更好地造福全人类。”
审核:范金凤