没使用新型飞絮抑制剂的枝头挂满杨絮蒴果，用药的枝头干干净净
“春光无限好，只是飞絮扰”。3月底的北京百花绽放，春光明媚。然而，街边杨树树梢上挂着的一串串“毛拉子”，却预示着“大麻烦”即将到来——每年4月，待这些杨树雌花序授粉后形成的小蒴果发育成熟裂开后，大批白色絮状绒毛便会携带种子“破壳”而出，借助风力在京城的大街小巷漫天飞舞，为市民“添堵”。用不了多久，柳絮也会加入进来，让“絮情”愈演愈烈。
不过，随着中国农业大学吴学民教授团队新研发的“黑科技”登场，这一情况有望得到改善。顺义区共青林场，是吴学民教授团队对新型杨柳飞絮长效抑制剂进行对照实验的地方。北京青年报记者在林场看到，这里种植了不少杨树，有的枝头挂满杨絮蒴果，有的枝头却是干干净净，二者形成鲜明对比。那些枝头“光溜溜”的杨树，便使用了新型抑制剂，其持续有效期可达三年。未来几年，这种以“缓释”“长效”为核心的技术有望得到更广泛应用，缓解京城飞絮困扰。
治理飞絮关键是“缓释”
其实，杨柳飞絮的抑制药物不是什么新技术产品，在包括北京在内的北方已应用多年。人们之所以感觉春天的飞絮没见少，并不是现有的抑制剂效果不好，而是因为它存在两大关键技术瓶颈：稳定性不足，药效持续性差。
“传统的抑制剂非常容易降解，一般注射进树木后7天就没了，因此一个春天需要大量人力反复作业。所以目前影响飞絮治理效果的，是庞大的人力成本。”吴学民教授告诉北青报记者，他们把解决问题的关键放在“缓释”上，即通过技术手段让飞絮抑制剂在树体上缓慢释放，延长药物发挥效果的时长，“争取打一次药管三年”。
吴教授团队研发的新型杨柳飞絮抑制剂，通过新型纳米微囊技术、缓控释技术及生物技术，实现药剂的稳定长效释放，同时选用生物兼容性良好的材料，对树体无伤害、对环境友好。通过调控药剂在树体内的释放速率，显著延长其持效期，控絮率在95%以上，持效期延长至2年以上。
新型抑制剂是否对树木有伤害呢？吴教授介绍，抑制剂的主要成分之一是赤霉素，是一种植物自有的生长调节剂。植物的生长分两种方向：生殖生长，即植物开花结果、繁衍后代；营养生长，则是植物长高长大。自然状态下，植物的这两种生长方式依靠自身的赤霉素自行调节。而吴教授研发的新型抑制剂，通过对树体内赤霉素的微量调控，将杨柳树从“生殖生长”向“营养生长”转化，在消除飞絮的同时促进树木健康生长。
“打个比方，这就好像给植物做绝育——宠物绝育后不仅能消除生育的副作用，还有利于其身体健康，杨柳树也是如此。”吴教授说。
300棵树用药后效果明显
在顺义区共青林场，北青报记者看到，很多高大杨树的树体上有一个“北京市科技计划项目：杨柳飞絮综合治理技术及装备创新研究”的标签，上面标明了药剂信息和注药时间，均为2024年或2025年的5月。标签下方可以看到一个直径约1厘米的注药孔洞，洞口塞有软木塞，已经快要愈合。
像这样注入了吴学民团队新型飞絮抑制剂的树木，在这个林场约有300棵。“大概200棵杨树、100棵柳树，都是我们打的（药）。”吴教授的学生、中国农大农药学2022级博士研究生王寅敏告诉北青报记者，塞入树体内的抑制剂是一颗不到2厘米长的胶囊。从2024年开始，他们十几名研究生组成的团队花了两个春天给这300棵树注药，还设立了不同注药剂量、未注药的对照组。
“比如，一棵杨树每10厘米胸径打0.08毫克的药，是低剂量组。”王寅敏介绍，每个月，他们还要来这里采样，每个对照组都要取一点木屑样品带回学校实验室，检测赤霉素在树体中的存量，并记录每棵树的赤霉素存量随时间的变化曲线。“目前来看数据非常乐观，2024年春天注药的树，目前赤霉素仍然比没注药的对照组含量高。”王寅敏说，从直观效果看，就是注药了的杨树枝头干干净净，而旁边作为对照组、没注药的杨树则挂满飞絮蒴果。
吴教授表示，根据他们的统计，注药第一年的杨柳树可以完全抑制飞絮，第二年抑制率约为90%，第三年仍在80%以上。目前这种新型飞絮抑制剂在首都机场、龙潭湖公园等地也有试用，均取得了良好效果，基本实现了“打一次药管三年”的目标。
治理致敏花粉“两手抓”
除了杨柳飞絮，吴学民教授团队的科技攻关对象，还包括近年来困扰越来越多市民的柏树、蒿属等典型致敏植物季节性花粉。
花粉过敏的本质是人体免疫系统对无害花粉蛋白过度、错误的攻击，“肇事”的主要是风媒植物雄株的花粉。在多风干燥的北方春秋季，此类花粉可随风飘散数百公里。对付它们，吴学民团队采取“两手抓”：对于花粉源头，同样开发出高效的花粉抑制剂；对于已经形成的花粉，则先将其“束缚住”再“沉降”，实现空气花粉浓度的快速降低。在源头控制方面，团队研制的新型高效花粉抑制剂，其分子以花粉形成关键代谢系统为靶点，使花粉的“培育室”——绒毡层过早消亡；花粉抑制剂还会显著降低孢粉素——花粉外壁主要成分的分泌量，导致花粉壁不能形成，达到抑制花粉正常发育或使其败育的目的。
据介绍，这种新型花粉抑制剂目前已在北京部分地区对圆柏开展示范应用，对黄花蒿也进行了花粉抑制实验。在特定时期施用后，使圆柏雄株储存花粉的孢子叶球发黄、萎蔫、逐渐脱落，孢子叶球的脱落率高达90%以上，从而在源头上减少花粉的产生。该抑制剂靶向作用于植株的生殖器官，对环境友好，也不会影响植株本身生长，每年只需在特定时间喷施一次即可防治一年的花粉。对于城区街道、公园等地，抑制剂可通过兑水后精准喷施的方式，在每年5—7月对圆柏等致敏树种进行喷施作业；对蒿类等生长在城区外的植株，可结合无人机喷施，能大大提高效率且精准高效。
在眼下这样的致敏花粉高发期，对于已经形成的高浓度花粉，吴学民团队利用天然多糖材料的生物相容性与可降解纳米材料的界面效应，研发出一种高效花粉束缚剂。通过优化材料的润湿性与成膜性能，使其能够快速吸附并包裹空气中的花粉颗粒，促进颗粒团聚并增强空气动力学沉降效应，为花粉污染突发期提供高效应急治理手段。
文/北京青年报记者 雷嘉
摄影/北京青年报记者 雷嘉
编辑/张丽
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