第二十七章农业的“保护神”
杀虫剂的发明
杀虫剂是一种用来消灭害虫保护农作物的农药，它历经了有机农药的合成、生物制剂的发展
和化学制剂的出现三个阶段。它为缓解人类衣食之忧、控制病害流行、促进农业发展等立
下了汗马功劳，然而，万事皆有利弊，杀虫剂亦不例外，它为人类保护生态环境及其平衡
敲响了警钟。
合成农药虫口夺食
如何养活自己可以说是人类面临的最大最古老的难题。大约在8500年前，人类发明了农业
人类也从逐水草而居的生活方式转化为农耕的定居生活方式。安定的生活使人口的数量大大
增加，新的荒地被垦种了，农作物的种类也大大繁盛了。然而农业发展所依赖的资源是有限
，而人口的增长却是无限的。1999年世界人口已达到60亿，目前，农业的增长也只能勉强
地跟上人口的增加，而且这部分粮食除了供给人类外，还要被人类以外的动物吃掉，特别是
数目庞大的昆虫家族。
人类与昆虫争夺食物的斗争史由来已久。在公元5世纪～7世纪，我国就开始采用天然药物如
牡菊
、莽草、蜃炭灰等来灭杀害虫。到了17世纪人类陆续发现了一些真正有实用价值的药物如烟
草、松脂、鱼藤、除虫菊等，用这些物质加工制成的药剂便可当作除虫剂来用。世界上首次
报道关于杀虫剂的使用是在1763年，法国人用烟草及石灰粉防治蚜虫。
除了这些天然药物外，人类还合成了无机物来杀灭害虫。1851年法国人L·M·Gnson最早开
了无机农药。他用等量的石灰与硫磺加水共煮制取的石硫合剂雏形——Gnson水。这些无机
杀虫剂喷洒在植物叶子上时，
叶子上的毒物对植物的生长不会起任何作用，但吃了沾有剧毒物质的叶
子的昆虫，便会立即中毒死去。但是这些剧毒物质对人类也同样有害，所以喷洒过这种有毒
物质的植物必需经过严格洗净才能供给人类。而且，雨水冲刷过带无机毒物的叶子，不可避
免地将毒素带入土壤。渐渐土壤中便会积存毒素，毒素被植物的根部吸收后，就会对植物产
生毒害作用。
于是，人类便开始寻找一种只对昆虫有害而对其他动物则不产生影响的物质，在这方面取得
突破的是20世纪有机农药的合成。
自1939年瑞士科学家缪勒发现滴滴涕(DDT)的杀虫活性后，农药进入了以有机合成化合物为
主的迅速发展时期。
滴滴涕是第一种人工合成的农药，1874年，德国化学家蔡德勒便在实验室内完成了对它的合
成。但由于不知道DDT的用途，使有关合成DDT的文献也静悄悄地躺在图书馆的书架上，无人
问津。直到50年后，一次偶然的机会，长期从事有机氯化合物研究的缪勒博士翻到这篇文献
，预感到其潜在的应用价值并用实验证实了它的预测。1940年瑞士嘉基公司首先将其推荐为
杀虫剂使用，并于1940年～1941年间很好地防治了瑞士马铃薯甲虫的危害。
由于科学发明的封锁，DDT的传播在使用的初期受到一定的局限，直到1944年，意大利那不
勒斯市发生了流行性斑疹伤寒病，死神的阴影笼罩着全城，病势猖獗到不可收拾的地步，当
地的医药、卫生机关用尽了一切办法，仍然无能为力，最后人们想到了农药DDT，希望通过D
DT杀死斑疹伤寒病毒的传播者——昆虫、老鼠、跳蚤来控制病害流行，结果该方法取得了意
不到的成功，使用不久就迅速地控制了流行性斑疹伤寒的传播，DDT也由此“显赫于世”
，成了家喻户晓的农药品种，在全世界范围内广泛地应用于发展农业、林业、保护人民身体
健康等方面。
据1952年出版的政府研究报告指出，1942年～1952年内滴滴涕至少拯救了500万人的生命，
数千万人免于疟疾、伤寒等疾病的传染，缪勒本人也因发现滴滴涕的生理活性而荣获1948年
的诺贝尔医学奖。
警钟敲响消除危害
DDT的成功合成为人类带来了众多的益处，然而，这并不意味着人类可以高枕无忧了。一系
没有预料的后果也接踵而来。世界上有近300万种昆虫，而其中只有3000种是有
害的，剩下的就是益虫或无害的。然而DDT的毒杀范围则囊括了许多种的益虫。而且很有
能害虫的天敌被消灭了，害虫却并未灭迹，一段时间过后，其繁衍的数量和速度都将大大超
过以前。
最先引起人类这方面关注的是1962年美国生物学家莱切尔·卡逊女士出版的《寂静的春天》
一书，卡逊女士从1958年开始，在花费了4年时间，详细调查了官方和民间的各种有关报道
和反映，并进行了大量的实地观察后，告诉人们杀虫剂和农业潜在的实际危害，为人类敲响
了警钟。
更令人担忧的是，几乎每一种昆虫，包括传播斑疹伤寒的体虱在内，都有抗药性。因为在DD
T毒死的那些害虫中，有一些会发生化学上的变异，当其他个体被毒杀时，它们却存活下来
，而且加倍繁殖，结果一种抗药性的昆虫便诞生了，若干年后，DDT对于这种昆虫便无能为
力了。
此外，DDT的化学性质十分稳定，即使在曝晒和高温下也极少能挥发和分解。这样，残留在
土壤中的DDT便会造成土壤、水质和大气的严重污染。当DDT含量达到一定程度时，也会对动
物甚至人体造成危害。人体内DDT积蓄到一定数量时，会造成中枢神经、肝脏和甲状腺的伤
害，更多时会引起痉挛和死亡。到20世纪60年代末期，几乎在地球上所有的生物体内，包括
生活在南极的企鹅和海豹体内都有DDT的残留物。据初步估计，自然环境中已积存了10亿磅
的DDT。因此，人们迫切需要一种新
的无污染的物质来控制昆虫，这便促进了生物制剂的发展。
与害虫斗其乐无穷
为了消灭农业害虫，人们便开始研究昆虫的生物特性。1936年，英国生物学家威格尔斯沃思
发现，在昆虫幼虫脑后，有一个能制造使昆虫保持幼年
形态的激素——保幼激素的细小腺体，
只要有这种激素，蜕皮激素便会发生作用，幼虫便蜕皮、生长、再蜕皮、再生长。而一旦这
种激素缺失，蜕皮激素存在也不会有作用，昆虫的变态便开始了。
就在威格尔思沃斯获得这一发现的同时，哈佛大学的威廉斯也在研究昆虫的这种保幼激素。
他把制造这种激素的腺体移植进正在变态的蚕蛹中，果不出所料，保幼激素阻止了幼虫的变
态，最后出现的成虫蚕蛾是不完全的，有些地方则没有成熟。经过多年的研究，威廉斯发现
了一种叫做“赛大蚕蛾”的昆虫，在幼虫即将成长为昆虫阶段的前夕，体内会制造出大量的
保幼激素。从一只赛大蚕蛾中提取的保幼激素，能够完全阻止10多只无论什么种类的蛾蛹和
蝶蛹的变态。变态被扰乱后，蛹根本不能生长，只能死去。威廉斯马上想到，一种潜在的杀
虫剂可能就会诞生了。昆虫对杀虫剂会有抵抗性，但对自身的激素却必须有反应。如果在适
当的时候它不做出反应，或在不适当的时候做出反应，都能导致死亡。而保幼激素对昆虫以
外的其他生物却是无害的。因此，它的优越性将超过现存任何一种杀虫剂，因为这是用昆虫
自身的化学物质来消灭自己。
1962年，威廉斯在一次偶然的机会中制出了由几种物质混合而成的油性溶液，这就是一种“
合成保幼素”，它对所有接受实验的昆虫都有效，而对鸟、鱼、哺乳动物和人则毫无危害。
但新的问题也出现了，合成保幼激素则未免有些不分青红皂白了。我们要杀死的只是一部分
昆虫，每种昆虫都制造各自的保幼激素，并且只对昆虫本身起作用，而对其他种昆虫无效。
因此，我们只要用某一种特殊的保幼激素去消灭特定的昆虫，而对其他昆虫则无影响。
前捷克斯洛伐克的生物学家斯拉玛，继续采用威廉斯的技术，用从赛大蚕蛾中得到的保幼激
素作用
于一种名为“红椴虫”的无害昆虫，却没有任何效用。威廉斯听说后颇感意外，他邀请斯拉
玛带着红椴虫到哈佛大学来共同研究。然而奇怪的是这些在布拉格成长得好好的红椴虫在哈
佛一个个经过5次蜕皮后，却不变为成虫，而准备着第六次蜕皮。
原来在红椴虫生长的广口瓶中放置了许多纸条，纸条斜倚在瓶子边上，方便虫
子爬行。在哈佛用的纸条与布拉格用的是不同的。威廉斯用的是当地制造商生产的普通餐巾
纸。
他们立即停止使用这种纸巾而改用纯净的化学滤纸，虫子果然停止了死亡。那么也就是说在
纸巾中有某种类似保幼激素的物质能干扰幼虫的正常生理机能。他们继续用各种不同的纸试
，发现几乎所有美国报纸和杂志使用的纸张都有这种物质，而来自英国、欧洲大陆、日本的
纸张却没有这种物质。威廉斯与斯拉玛寻根探底地继续研究制造这些纸张的树木，发现了一
种叫做“胶板”的树木中含有大量的类似保幼激素的物质，而在欧洲却没有这种树木。威廉
斯把这种物质称为纸因子，而且纸因子只对一组昆虫有效，而红椴虫恰巧是其中一种。他们
想到昆虫的卵和变态期一样，必须没有保幼激素的作用。如果这些卵在孵化期接触到这种纸
因子会如何呢?
果然不出所料，放在含有纸因子的纸上的红椴虫的卵没有被孵化。这意味着一种新的高效生
物杀虫剂诞生了。但还有一个难题是这种生物杀虫剂要像化学杀虫剂那样大量提取是极为不
易的。
此后，威廉斯与斯拉玛沿着这个方向继续着他们各自的研究。
1968年，斯拉玛合成了一种廉价的类似激素样的化合物，其效力之强，前所未有。把这种激
素施用于一只昆虫上，则凡与这只昆虫交配的昆虫都会被沾上一些，一只经过这种激素处理
的昆虫足以使几百只其他昆虫失去生殖能力。
在生物杀虫剂日新月异发展的同时，化学杀虫剂也没有停止它的发展。从20世纪40年代初出
现的DDT、666后；第二次世界大战后，又出现了有机磷类杀虫剂；20世纪50年代又发展
了氨基甲酸脂类杀虫剂。这三类杀虫剂成为化学杀虫剂的三大支柱。化学制剂的杀虫剂药效
显，易于合成，每年可挽回农作物损失的15%～30%。化学制剂的杀虫剂也朝着高效、无污染
方向发展了。20世纪70年代以来，出现了许多高效和超高效的农药，用药量已在锐减，还有
许多已低于0.015千克了。
在与昆虫的斗争中，人的手段也日益高明和多样化了，科学家们发展了多种生物防治的手段
。这些生物技术的毒副作用要比化学品小得多，而且不会造成环境的污染。
目前，生物防治技术的发展方兴未艾，正有取代杀虫剂之势。但无论如何，杀虫剂在人类发
展史上的地位是功不可没的，它告诉人类我们只有一个地球。