中國網/中國發展門戶網訊?我研究的是天牛科甲蟲釋放的化學信號。這類長角甲蟲有個可愛的中國名字叫“天牛”。它們的幼蟲會蛀蝕木制品,易隨木質包裝材料(運輸箱、托盤等)轉移而成為生態入侵物種。
全球化的當下,國際貿易使得這類物種入侵高發。一些高危入侵物種擁有廣泛的寄主,能適應多樣的地理環境,加之缺乏防御和天敵,它們會給當地生態系統帶來極大的威脅。
我的研究涉及化學生態學,調查幾種天牛對中國和北美在經濟上產生的影響。經過多年來大量的田野調查和實驗室研究,我發現了幾種甲蟲具有揮發性信息素成分,其中包括松墨天牛(又稱日本松樹鋸木蟲,是松材線蟲的傳病媒介)、光肩星天牛(一種由中國引入美國的亞洲長角甲蟲)和柑橘星天牛(一種由中國引入歐洲的長角甲蟲)。
我研究的另一部分涉及信息素成分的田野試驗,我們將揮發性信息素作為誘餌來阻攔甲蟲的飛行。這種誘餌試驗主要在不同類型的森林里進行,包括云南西雙版納傣族自治州、廣西南寧和海南島,這些地方天牛的種類也豐富。
研究結果顯示,信息素的結構具有高度保守性,換句話說,許多近緣物種的信息素具有相同的結構基元。捕獲活體成年甲蟲,分析其頭部上方的揮發物,可以實現信息素識別。將活體甲蟲觸須作為探測器進行GC-EAD(氣相色譜-觸角電位聯用儀)分析,可鑒別出甲蟲能夠聞到的化學物質(色譜圖中的峰值),然后使用GC-MS鑒定實際化學物質(與真實標準相比)。
許多信息素的成分是聚集信息素,可以同時吸引雌雄甲蟲,因此很容易區分產生信息素的甲蟲性別。如果甲蟲產生的化學物質既可以在野外環境,同時也能在GC-EAD檢測中產生反應,那就足以推斷出我們識別了某種信息素。已經發現的信息素,尤其是危害極大的害蟲的信息素,將成為資源管理者們調查、監測或控制昆蟲的必要工具。
感謝來自云南、廣西、海南,還有我在北京實驗室的合作伙伴們。他們都非常優秀,沒有他們的支持,我的研究項目不可能成功。盡管化學家很少進行田野調查,我所在的研究所卻一直都非常支持我。在資金方面,中國科學院獎學金為我提供了生活費。另外,國家自然科學基金委(NSFC)青年國際科學家獎學金基金提供了我的研究經費和會議經費。35歲以下的中國科學院獎學金獲得者有資格申請這筆經費。田野研究極其不易,需要在野外部署材料、設備和精心配制的信息素(以亞毫克為計),我很幸運得到了中國合作伙伴的大力支持。
另外,我要感謝我的家人。盡管偶有苦惱,在中國生活和工作仍令我感到欣喜。我2010年1月來到中國,然后在此成家,我的兒子也出生在北京,我的家人對我的事業給予了極大的支持。我的兒子長大后甚至陪我去過我所有的野外現場,包括昆明、南寧和海口等城市。北京是一個很好的安家之地,很高興我兒子在北京能有機會學習中文、俄文和英文。北京的教育資源非常豐富,孩子可以選擇就讀國際學校或是當地的普通學校。在中國生活和工作,對我而言是一個非常難得的機會,任何事情都不能替代。我和家人在這里生活得很好,同時我在中國學術體系內獲得了豐富的知識和第一手經驗,完成了中國國家博士后項目,我現在還是中國的“訪問學者”。
中國學生有很高的職業道德,他們很樂于在一起工作,互相交流學習。2008?年的時候,我還是美國國家科學基金會東亞太平洋夏季研究所(NSF-EAPSI)中國項目的一名研究生,我建立了與中國科技企業之間的充分聯系,這也是我在中國最有意義的事情之一。在華期間,我們正式訪問了中國科學技術交流中心(CSTEC)、中國科學院國際合作局(BIC,CAS)、科技部(MOST)和中國國家自然科學基金委員會,他們都鼓勵我博士畢業后來中國,因為這里機遇無限。回首往事,我很高興當時聽取了他們的建議。
(作者:Jacob D. Wickham(美國),中國科學院化學研究所,2012年入選PIFI博士后,《中國科學院院刊》供稿。)