蜂的尸體墜落一地。年輕的博士生段盼站在田埂上，心里“涼涼的”。
那是2024年的一個夏日，正午時分，段盼戴著草帽和面罩，來到位于寧夏的苜蓿試驗田觀察蜂群。誰知剛放出去不到一周的蜂，就死在他的眼前。
自2021年起，段盼便跟隨導師——中國科學院動物研究所（以下簡稱動物所）研究員王憲輝開展苜蓿切葉蜂的繁育攻關。這是一種“嬌貴”的蜂，對豆科牧草和作物的制種非常關鍵，卻始終未能在我國規模化繁育。
對于蜂群突然出現的情況，王憲輝并不意外。起初他接手這一陌生課題時，就已做好了心理準備：“科研就像‘煉金爐’，要把自己重新煉一遍。”
今年，王憲輝團隊和寧夏農林科學院植物保護研究所張蓉、朱猛蒙以及中國農業大學趙紫華在Advanced Science發表封面文章，揭示苜蓿切葉蜂授粉、滯育、解毒等生態適應性遺傳機制。而這群“難養的蜂”也在他們手中，從最初的20萬只擴增至如今的200多萬只。
Advanced Science文章封面
一群“難養”的蜂
“假如沒有蜜蜂，人類將面臨糧食安全危機。”這絕非危言聳聽。作為最為人熟知的傳粉昆蟲，“忙碌的蜂師傅”用辛勤的工作，撐起了農作物的產量和質量。
讓研究團隊花了5年時間精心研究和飼養的蜂，叫“苜蓿切葉蜂”。這是一種體形嬌小、性情溫和的獨居授粉蜂，在苜蓿（一種優質牧草）、雜交大豆等豆科植物授粉中起著不可替代的作用。
顧名思義，“切葉”蜂會飛到它喜愛的植物上，在葉片邊緣剪下小片圓葉，卷成筒狀，為它尚未出生的孩子筑巢。
苜蓿切葉蜂堪稱苜蓿花的“專屬花使”。它的體形與苜蓿花完美匹配，口器與苜蓿花的結構契合，強大的上顎借助胸腹部的壓力能快速打開苜蓿花的龍骨瓣，使之釋放出花粉，并用腹部的花粉刷攜帶花粉完成異花授粉。相比之下，其他蜂類則很難完成這一授粉過程。
王憲輝告訴《中國科學報》，在歐美國家，苜蓿切葉蜂已被廣泛應用，能將苜蓿種子產量提升3到5倍，是農業生產最集約化的授粉蜂之一。但在我國，這種蜂卻一直“扎不下根”，無疑掣肘了苜蓿草的本土化生產，使我國在優質飼草供應上長期依賴進口。
這是由于苜蓿切葉蜂對環境要求比較苛刻，是一群“難養的蜂”。最棘手的就是它的滯育狀態——在越冬時，必須達到適宜的光周期、溫度和濕度，讓蜂蛹順利休眠，熬過沒有食物的寒冬，下一代成蜂才會茁壯成長。
此外，苜蓿切葉蜂的敵人不少——寄生蜂、真菌、病毒，以及捕食性昆蟲，都會讓它們元氣大傷。而人類活動尤其是農藥的使用，也在無形中傷害著它們。
我國科研人員曾不止一次嘗試引進并規模化培育苜蓿切葉蜂，都因“水土不服”而失敗。哪怕緯度和大致條件與美國相似，但“微環境”不對，蜂群就是活不下來。這群“難養的蜂”就像孩子一樣，需要精心地研究它們的基因和習性，耐心地選育出適合我國“微環境”的蜂群，慢慢地保持和擴大種群規模。
苜蓿試驗田的俯瞰圖，其中白色的是蜂房
一個“不好搞”的課題
時鐘撥回到2020年，中國科學院啟動了A類戰略性先導科技專項“創建生態草牧業科技體系”。其中就有攻克苜蓿切葉蜂高效繁育技術這個多年的行業難題。
彼時，43歲的王憲輝已經組建起較為完備的課題組，且有“從0到1”培育授粉昆蟲——新疆地熊蜂的經驗。自2001年到動物所讀博，他一直跟隨恩師、中國科學院院士康樂研究蝗蟲。2015年，他獨立組建課題組，開拓新的方向——授粉蜂馴化與高效繁育，以替代國外進口。
他心里清楚，這次苜蓿切葉蜂的任務依然是“零基礎”，像熊蜂馴化那樣，他們要再啃一遍硬骨頭。
為了這一任務，王憲輝把自己“關”進文獻堆里，晝夜翻閱文獻，并在網上查找相關的研究線索。突然，他眼前一亮——寧夏農林科學院植物保護研究所的張蓉團隊也在做類似嘗試。
多方打聽后，王憲輝撥通了張蓉的電話。電話那頭，張蓉的聲音透著期待——她正疑慮苜蓿切葉蜂種群數量不穩定的原因。而王憲輝團隊在基因組學和昆蟲繁育技術上的積累，正巧為她帶來了“曙光”。
很快，王憲輝帶著副研究員侯麗等一行人，飛往寧夏。一踏進試驗田，就看到切葉蜂在苜蓿花間穿梭飛舞，授過粉的苜蓿接莢明顯更多。王憲輝當即與張蓉和朱猛蒙一拍即合，“一起養蜂！”
他們制定了“室內外結合”的方案：每年6到8月是室外放蜂的時節，可集中做田間試驗；其余時間則利用動物所的室內平臺，深入解析苜蓿切葉蜂的遺傳機制。
團隊成員在苜蓿田中合影，從左至右依次為：段盼、王憲輝、王存森（實習生）
一篇凝結心血的文章
這篇發表在Advanced Science上的封面文章，凝結了科研人員的大量心血。
“生命的很多行為、性狀都由基因決定。只有深入基因層面，才能為我們研發繁育技術、培育優秀蜂種提供更清晰的路徑。”論文第一作者、博士生石讓軍說。
石讓軍的主要工作，是對苜蓿切葉蜂的基因組進行測序和解析。他采用國際先進的三代測序技術，生成了超過90G的數據，并繪制出這類蜂的“遺傳藍圖”。
這份藍圖中，包含著豐富而珍貴的遺傳信息，其中有兩個發現尤為亮眼。
其一，苜蓿切葉蜂體內與免疫相關的基因“特別多”。這是它應對漫長滯育期的進化結果——蜂蛹在6到8個月的滯育中極易遭遇病原菌侵襲，強大的先天免疫能力就成了它的“護身符”。
其二，苜蓿切葉蜂體內的解毒基因卻“很缺失”。由于它一直以甜甜的、無毒的花粉和花蜜為食，在進化過程中丟掉了天然的“解毒能力”，這也使得它們在人類使用的化學農藥面前變得尤為敏感脆弱。
而未來課題組的方向，就是基于這些信息，篩選和繁育更具免疫力、對農藥更耐受的蜂群。
在距離北京1000多公里的寧夏和內蒙古試驗田中，鏡頭給到長期做野外工作的段盼——這個小伙子已經被曬得黝黑。
野外工作并不充滿詩意。在試驗田里，有數個圓柱形的蜂房，那是段盼和苜蓿切葉蜂共同的“根據地”。每年6到8月，段盼要么抱著重重的巢板和蜂盤，將苜蓿切葉蜂釋放到田間，讓這些“小精靈”自由采集花粉、花蜜；要么在高溫悶熱的蜂房中一待一整天，守著數萬個蜂巢孔，小心地觀測、取樣。
段盼在蜂房內觀測、記錄
“清晨5點起床，午飯匆匆對付”，這種工作節奏幾乎是常態。段盼從不發愁身體的疲憊，最讓他揪心的事是蜂群出了意外。
夏季的苜蓿地會出現無法預測的驟風和陣雨。盡管加固了蜂房，暴風雨依然會在一夜之間將蜂房掀翻，連帶里面的數萬只苜蓿切葉蜂通通消失。由于當地地勢平坦，蜂房能被風吹著滾動很遠。段盼記得，一次大風過后，幾個蜂房都被刮飛，其中一個讓他們足足找了近10公里，待找到后發現里面早已空空如也。
被大風吹走、散架的蜂房
還有一次讓段盼刻骨銘心的損失，正是文章開頭那一幕。后來，段盼才找到原因——附近的農田蟲害暴發，農田主人臨時噴灑農藥，隨風飄來的藥霧對人類影響不大，卻給苜蓿切葉蜂帶來了“滅頂之災”。
農藥中毒的苜蓿切葉蜂
王憲輝補充道，人類活動尤其是農藥的使用，使傳粉昆蟲的生存空間逐漸逼仄，種群數量急劇下降。早在10多年前，康樂等昆蟲學家就發出呼吁：在中國加強傳粉昆蟲的研究，非常必要。
如今，在寧夏的田野上，兩個團隊正在為苜蓿切葉蜂高效繁育和利用蹚出一條新路。這項成果有望使我國苜蓿等作物從依賴國外授粉蜂和優質飼草種子，逐步實現自有技術體系和種質資源的自主可控，進而穩定國內飼草供給，推動“草畜平衡”。
“文章雖然發表了，但我們的研究才剛剛打開一扇門。”侯麗告訴《中國科學報》，他們和許多制種公司、農民朋友交流過，希望將苜蓿切葉蜂授粉技術推向產業，讓農民在苜蓿制種中“有錢賺”。但未來仍有很多挑戰需要克服。
科研就像“煉金爐”
“科研不是一件逍遙的事情，而是一個‘煉金爐’，要把自己重新煉一遍，才能有涅槃重生的感覺。”王憲輝笑著說。
王憲輝出生于農村，自小與農作物和昆蟲為伴。在他眼中，這些微小的生命充滿了智慧。
“人類和昆蟲的社會行為有許多相通之處。”王憲輝說，昆蟲社會中，也存在性格差異、利己和利他行為、社會分工等有趣的現象。
除了對昆蟲的興趣，他最牽掛的還是學生的成長。
“培養一個學生比做一個課題還難。”作為導師，王憲輝希望自己能激發學生對科學研究的渴望，使之理解科學研究的邏輯。
帶過多位學生后，王憲輝發現，從“確定性的知識學習”到“不確定的科研創新”，這個突變是研究生面臨的最大考驗。即使作為導師有著豐富的經驗，王憲輝也無法完全預判某個方向能否成功。
他希望，自己的學生能愈挫愈勇，在壓力中享受科研。
烈日下的苜蓿田中，段盼又一次拿起實驗記錄本，他的身后是無垠的土地，未來是新的考驗。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/advs.202417054
文中圖片均為受訪者提供
本文鏈接：“蜂”回路轉，5年攻關終破局，草牧業難題迎來曙光http://www.sq15.cn/show-11-23461-0.html
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