这家初创想用微生物重新做一遍农药

（来源：MIT News）

全球农民每年要花费约 800 亿美元购买农药，用来保护庄稼免受病虫害侵袭。但这些农药杀死的不只是害虫，也会波及蜜蜂以及土壤中的有益细菌。农药还可能随着雨水流入河流和地下水，对生态环境造成污染。越来越多研究也开始关注农药暴露与帕金森病、癌症等疾病之间的潜在关联。

随着人们对这些问题的认识加深，一类由活体微生物制成的“生物农药”正在受到更多关注。问题是，这类产品的效果往往不如传统化学农药稳定，农民因此陷入两难：究竟是承担更多环境风险，还是牺牲一部分产量？

Robigo 想改变这种选择题。这家公司由安迪·华莱士（Andee Wallace）博士于 2020 年参与创立。Robigo 利用过去更多用于医疗领域的 RNA 干扰（RNAi）、CRISPR 等技术，对自然界中已有的微生物进行工程改造，让它们获得更强的病害防治能力。相比化学农药，这些微生物能够更精准地攻击植物病原体；相比传统生物农药，它们的防治效果也更强。

“过去 70 年里，化学农药一直是农业生产的基石，以至于今天几乎很难想象一个没有化学农药的农业体系。”华莱士说，“但这正是我们的长期愿景。我们希望给种植者提供新的工具，让未来的粮食系统既能与环境保持平衡，又足够高产、稳定和安全。”

Robigo 已经在美国五个州开展了田间试验，结果显示，其工程微生物的表现可以与化学农药相媲美。去年夏天的一项试验中，研究人员将 Robigo 的产品与另一款已经商业化的微生物农药进行比较，前者最终让作物产量提高了 250%。

华莱士解释，农业生产对病害造成的损失极其敏感。“很多作物，比如生菜，依然需要人工采收。一位种植者告诉我，如果病害让产量下降哪怕只有 25%，雇工人下地采收都已经不划算了。”她说，“农民真正关心的是能不能生产出足够多的食物。这也是他们最初为什么要使用农药。我们想做的，是给他们一个更好的选择。”

把工程生物学带进农田

华莱士在麻省理工学院攻读博士期间，师从生物工程系主任克里斯·沃伊特（Chris Voigt）。加入 MIT 之前，她曾在创业公司 Bolt Threads 工作。这家公司脱胎于沃伊特的实验室，当时正尝试模仿蜘蛛丝的结构，为时尚行业开发新型材料。

“我进入 MIT 时就已经确定想加入沃伊特的实验室。”华莱士说，“我一直很着迷于生物材料。自然界里的动物和其他生物能够制造出很多非常不可思议的材料，而人类到现在都很难复制。”

博士期间，华莱士的研究方向是改造微生物，希望用它们复制一种复杂的玻璃纳米结构。这种结构天然存在于一种名为硅藻的单细胞藻类中。此前的创业经历让华莱士意识到，自己很享受把技术变成产品的过程。因此在 MIT 期间，她一直在探索创业。但直到毕业后，她才重新联系上两位 MIT 学生贾伊·帕德马库马尔（Jai Padmakumar）和康纳·斯威尼（Connor Sweeney），三人随后决定一起创办公司。

Robigo 最初的想法，是对微生物进行工程改造，让它们把 CRISPR 系统直接送到目标位置，杀死那些危害农作物的细菌。公司早期利用了不少 MIT 的创业资源，包括 Venture Mentoring Service、MIT Sandbox、delta v 创业加速项目，以及 MIT 的 10 万美元创业大赛。

而 Robigo 瞄准的问题，正在变得越来越迫切。“化学农药承受的压力越来越大。”华莱士说，“一方面，消费者和监管机构的审查越来越严格；另一方面，害虫、病原体和杂草对农药的抗药性也越来越强。”

但新农药的研发速度却跟不上抗药性增长的速度。“过去 40 年里，真正实现商业化的新型除草剂作用机制只有两种，人们当然会担忧。”她说，“如果我们开发不出新的解决方案，抗药性只会不断加剧，最终农民可能连有效保护作物的工具都没有。我认为生物技术有机会解决这个问题。”

农民也在寻找替代方案。为了降低传统农药带来的环境和健康风险，越来越多种植者开始尝试所谓的生物农药。这些产品大多来自天然来源，包括植物提取物、微生物产生的天然活性物质，以及近几年逐渐出现的多肽、RNA 等生物技术产品。但它们一直面临一个核心问题：效果不够稳定。

“它们更安全，对环境也更友好，但目前的效果和可靠性仍然比不上合成化学农药，所以很多种植者并不信任这类产品。”华莱士说，“农民实际上一直被迫在高效和安全、可持续之间做选择。Robigo 想解决的，就是让一款产品同时做到这两件事。”

Robigo 为此开发了名为 ARGO 的生物技术平台，将合成生物学与公司自主开发的计算设计方法结合起来，对微生物进行工程改造。目标是让这些微生物拥有接近化学农药的防治效果，同时降低对人体和环境的风险。其中一个关键，在于利用微生物自身能够繁殖的特性。

传统农药喷洒之后，活性成分会逐渐降解，效果随时间减弱。而 Robigo 的微生物进入农田后能够自行复制，并在整个生长季持续产生和释放具有生物活性的分子，从而持续保护作物。近年来，公司在技术路线上也发生了变化。Robigo 最初希望通过微生物递送 CRISPR，现在则将重点转向 RNA 干扰，也就是 RNAi。RNAi 可以针对特定病原体中的关键基因，阻断这些基因发挥作用，从而抑制病原体生长。

Robigo 与其他微生物农药公司还有一个重要区别。目前不少公司采用的办法，是先从自然界筛选拥有某种功能的微生物，然后进行培养，再把它们制成喷剂等产品。问题在于，这些天然筛选出来的特殊微生物，未必能够适应真正的农田环境。比如，一种在实验室中效果很好的微生物，进入加州农田复杂的土壤微生物群落后，可能很快就无法存活，产品效果也会随之消失。

Robigo 的思路正好相反。它不是先寻找一种“完美微生物”，而是从那些已经证明足够稳定、能够适应产业化应用的微生物出发，再通过工程改造，让它们获得针对特定病虫害的能力。

“我们的起点是先问，这个产品要用在哪种作物上？我们究竟想控制什么病害？”华莱士说。这也让 Robigo 可以更有针对性地设计 RNAi。

“如果想让产品更安全，我们在设计 RNAi 时就必须非常明确，让它精准针对不同病害。”她说，“我们的另一项技术叫 RNAi stacking，也就是把多种 RNAi 组合进同一个微生物里。这样，一款产品就可以同时覆盖更广泛的病原体。”

从实验室走向农田

去年，Robigo 为旗下两款核心产品进行了田间试验，覆盖美国中西部和西部地区的大豆和生菜种植区。在第三方测试机构的协助下，公司发现，只需要施用一次这些工程微生物，就可以在整个生长季持续保护作物，而且防治效果能够达到主流化学农药的水平，成本却低得多。

“这对于生物农药来说非常少见，甚至很多化学农药也做不到。”华莱士说，“所以我们非常看好工程微生物。它有可能成为一种全新的解决方案，改变长期以来由化学农药主导的农业模式。”

今年，Robigo 计划将业务规模扩大到原来的四倍。华莱士表示，在多家大型农业化学公司的支持下，公司明年的扩张速度还会进一步加快。这些行业巨头也正在寻找更加可持续的农业解决方案。

与此同时，Robigo 还在与合作伙伴一起，将这套技术拓展到更多作物上。“我们看到很多令人兴奋的机会，也正在和多家合作伙伴一起推进规模化。”华莱士说，“过去九个月里，我们已经系统性地利用 ARGO 平台探索新的应用方向。目前还有多款产品正在研发管线中，希望最终能够把它们带给世界各地的种植者。”

https://news.mit.edu/2026/robigo-gives-farmers-more-sustainable-way-protect-crops-0903