自美國1996年開始推廣轉(zhuǎn)基因作物以來，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的格局發(fā)生了根本性的變化?？瓜x害、耐除草劑的轉(zhuǎn)基因玉米、大豆、油菜和棉花等作物迅速在北美和南美普及，顯著提升了農(nóng)作物的單產(chǎn)和生產(chǎn)效率，并大量減少了農(nóng)藥使用量，同時也降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境壓力。
為了延緩目標(biāo)害蟲抗性的增長，以孟山都為首的跨國企業(yè)推出了“高劑量/庇護所” （High Dose/Refuge Strategy）的策略。“高劑量”是對靶標(biāo)害蟲的自然敏感種群的防效高達99.99% ——需徹底殺死靶標(biāo)害蟲，否則幸存者就可能逐漸適應(yīng)并產(chǎn)生抗性；“庇護所”是指在轉(zhuǎn)基因作物田塊種植一定比例的非轉(zhuǎn)基因作物，為敏感害蟲提供庇護空間，從而稀釋抗性基因的增長。
然而，對于庇護所策略實際功效的評價一直存在爭議。
“庇護所”策略由跨國企業(yè)主導(dǎo)，已成為市場進入壁壘的一部分?？鐕髽I(yè)通過專利技術(shù)和復(fù)雜的審批流程構(gòu)建技術(shù)壁壘，鞏固其在市場的壟斷地位。小規(guī)模研發(fā)機構(gòu)或新興企業(yè)難以承擔(dān)高昂的專利授權(quán)費用和漫長的審批周期，因而被排除在主流市場之外。這種結(jié)構(gòu)性壁壘不僅限制了技術(shù)快速和多樣性的發(fā)展，也加深了農(nóng)戶對少數(shù)幾家公司的依賴。只有重構(gòu)開放、公平的競爭生態(tài)，打破專利封鎖與審批壟斷，才能為創(chuàng)新者提供生存和發(fā)展的空間。
目標(biāo)害蟲的抗性與庇護所策略的相關(guān)性不高。庇護所策略在美國執(zhí)行得最好，歐洲玉米螟的確沒有產(chǎn)生抗性，且種群密度非常低，有可能實質(zhì)上消失了，但這與庇護所關(guān)系不大。最近的研究發(fā)現(xiàn)，玉米螟腸道上有兩個針對與Cry1Ab的不同的受體，即該單個抗蟲蛋白對玉米螟有兩個不同的抗性機制，所以這使得玉米螟很難產(chǎn)生抗性。另外，同樣的庇護所策略下，玉米根蟲很快先后對Cry3Bb、mCry3Aa、eCry3A.1Ab和Cry34/Cry35產(chǎn)生了顯著的田間抗性?，F(xiàn)在還依然起作用的主要是Cry34/Cry35。一方面是Cry34/Cry35上市較晚，更重要的是Cry34/Cry35對玉米根蟲的活性更高，而且是兩個蛋白協(xié)同起作用，根蟲更不容易產(chǎn)生抗性。這個案例說明，真正關(guān)鍵的是高劑量和多機理防治，庇護所的作用十分有限。
草地貪夜蛾對含Cry1F的轉(zhuǎn)基因玉米很快在南美產(chǎn)生了抗性，這與南美沒有庇護所關(guān)系似乎也不大，真正的原因是玉米中表達的Cry1F對草貪的殺蟲活性，明顯低于原核細菌的表達量，完全達不到高抗的水準(zhǔn)。有些“強壯個體”幸存下來并逐漸適應(yīng)后，篩選出來的所謂抗性種群就起來了，這與庇護所應(yīng)該沒有關(guān)系。
抗性演化受多重因素驅(qū)動，包括作物布局、害蟲種群動態(tài)及基因表達環(huán)境等，單純依賴庇護所策略難以應(yīng)對復(fù)雜的田間現(xiàn)實。尤其是在中國，土地的碎片化和生產(chǎn)多樣性所帶來的多種作物的間作、蔬菜和果樹的種植，防風(fēng)林、綠化帶以及村莊周邊的林木草叢等，都是天然的庇護所。我國玉米大面積連片種植的只有黑龍江農(nóng)墾地區(qū)，其地處第三和第四積溫帶的“冷涼地區(qū)”，受蟲害影響有限，且蟲害主要為玉米螟蟲，用Cry1Ab基因完全可以控制其危害和及其抗性的產(chǎn)生。
隨著科技特別是人工智能（AI）的進步，現(xiàn)在挖掘新的，定向進化現(xiàn)有的抗蟲蛋白變得容易，不會因為靶標(biāo)害蟲抗性發(fā)展而無抗性性狀可用。新型抗蟲蛋白的挖掘與功能優(yōu)化正加速推進，其效率極大提高。這得益于Alphafold 3對已知氨基酸序列蛋白結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確預(yù)測，以及對已知功能與結(jié)構(gòu)蛋白的氨基酸序列的再造或重塑，產(chǎn)生大量的結(jié)構(gòu)相似的氨基酸序列，再經(jīng)過聚類分析和虛擬篩選，留下可能性高的序列進入實驗驗證。
多種抗蟲基因的聚合也會大大降低目標(biāo)害蟲抗性產(chǎn)生的概率。通過疊加作用機制不同的毒蛋白，害蟲需同時發(fā)生多個獨立抗性突變才能存活，其概率呈指數(shù)級下降。通過模擬自然選擇壓力，設(shè)計不易誘發(fā)抗性的嵌合蛋白或時序表達系統(tǒng)，可顯著延長性狀有效壽命。目前清原、大北農(nóng)、瑞豐、隆平生物等公司，都同時疊加了Cry1Ab、2Ab、1F、A105等不同機理的殺蟲蛋白，抗性風(fēng)險很低。同時，高通量篩選平臺加快了新蛋白從實驗室到田間的轉(zhuǎn)化效率，形成性狀儲備梯隊。這不僅緩解了抗性發(fā)展的風(fēng)險，也為應(yīng)對突發(fā)性害蟲演替提供了快速響應(yīng)能力。
在生產(chǎn)實踐中，因為還有其他類型害蟲的存在比如蚜蟲、紅蜘蛛等，也需要用到殺蟲劑，這本身也可以減緩目標(biāo)害蟲的抗性發(fā)展。合理使用化學(xué)防治與生物防治手段的協(xié)同作用，可降低選擇壓，延緩抗性基因頻率上升。結(jié)合精準(zhǔn)施藥技術(shù)，僅在必要時針對非靶標(biāo)害蟲進行干預(yù)，避免廣譜殺蟲劑對天敵群落的破壞。同時，將殺蟲劑使用與抗性監(jiān)測結(jié)果掛鉤，建立動態(tài)決策模型，優(yōu)化防治閾值和用藥時機。這種集成化策略不僅保障了Bt性狀的持久有效性，也提升了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為未來綠色防控提供可行路徑。
綜上所述，單純的“庇護所”策略除了增加農(nóng)民和種業(yè)企業(yè)負擔(dān)，實際收益降低，在多基因聚合情況下實際收益大打折扣，而且與現(xiàn)行種子法的純度要求相違。如果庇護所要求10%的種植面積標(biāo)準(zhǔn)，受影響的玉米面積將達到6千萬畝，每年的產(chǎn)量損失將達到400萬噸。另外還有種企的額外回交轉(zhuǎn)育、安全評價、品種審定、基地隔離、親本擴繁、種子生產(chǎn)、混合包裝、物流管理和配送等工作，每年造成的潛在損失和社會綜合成本約為百億，不可謂不大。且大面積推行統(tǒng)一庇護所模式缺乏靈活性，難以適應(yīng)區(qū)域種植結(jié)構(gòu)與害蟲發(fā)生規(guī)律的差異。加之監(jiān)管難度大，農(nóng)戶依從性低，實際執(zhí)行會流于形式。
更現(xiàn)實的路徑是：基于抗蟲蛋白的高活性和在植物體內(nèi)的高表達，更多新基因的發(fā)現(xiàn)和疊加，以及對靶標(biāo)害蟲抗蟲蛋白敏感性監(jiān)測和綜合治理策略，既滿足高效生態(tài)防控需求，又降低生產(chǎn)與管理成本，為應(yīng)對復(fù)雜生產(chǎn)和生物風(fēng)險提供中國方案。
