科學圓桌會·關注春季過敏|北京農學院植物學家：我們研發了防御花粉的新技術
更新時間：2026/4/1 10:14:15 來源：新華社
健康頻道
在北京的春季，柏樹，尤其是圓柏、側柏，是花粉的“主要貢獻者”之一，其花粉飄散期通常從3月中上旬持續至4月中下旬。
不過，一場不動聲色的花粉“科技防御戰”也在上演。今年，我們北京農學院植物科學技術學院研發的“新武器”——一種有機的圓柏花粉固定劑，就早早大顯身手，在東城、西城、朝陽、海淀、石景山、豐臺以及昌平噴灑投用。
為圓柏雄球花罩上科技“沉降膜”
它是一種食品級高分子有機化合物，噴灑后能包裹住圓柏雄球花，通過重力作用讓已經散播的花粉沉降下來，并延遲其散粉約10至12小時。當這種藥劑按比例兌入清水中，就會變成一種半透明的黏性液體。
在圓柏散粉高峰期，每一兩天用高壓水槍噴一次，就能有效沉降、減少散粉數量。我們團隊還從圓柏中提取天然成分，使固定劑能抑菌保存，因此它是綠色環保的。
跟傳統的噴淋水相比，這種噴劑不會造成花粉四散。我們做過測試：噴施3小時之后，收集樹下面沉降下來的花粉，花粉沉降總量是噴水做法的17到20倍，之后及時清掃地面，就能徹底“清除”花粉。
現在，圓柏花粉固定劑已開始在北京主要城區應用。有單位在應用后說，盛花期應用該產品，兩天噴一次，噴后第二天，用竹竿拍打樹體，沒有明顯的花粉飄散。有的街道也打來電話，說效果特別好，又增加了產品訂購。
與此同時，我們也提出建議，對一些適宜修剪的行道樹，可以對外圍集中的雄球花進行修剪。就如同理發一樣，去一個邊，減少雄球花數量。適當修剪、噴施花粉固定劑、清理地面等措施，已經應用到北京市園林綠化局圓柏花粉整體防控方案中。
復盤研發全過程
怎么想起來做柏樹雄球花的花粉防控研究的呢？
這還是源自于2022年的3月中旬，當時接到一個電話，邀請我去某個單位座談，討論圓柏花粉過敏問題和如何防治。為什么請我呢，說是看到我們開展的其他樹種“去雄增雌”的有關研究。
正因為如此，我也覺得應該做些什么，以減少北京春季致敏花粉數量，減輕老百姓的過敏反應。說干就干，回學校我們就開始了相關研究。
一查參考文獻，發現關于圓柏的研究非常少，只有幾篇關于繁殖方面的論文。而關于圓柏花粉是如何發育的這種基本研究，都沒有公開發表的學術論文，更不要提如何防控花粉了。
開展這個研究前，沒有想到現在這么多人對圓柏花粉過敏，受到如此大的關注，花粉過敏還成了社會熱點問題。后面研究的難度越來越大，團隊師生天天或去現場或在實驗室。有人調侃，這下好了，壓力值先于花粉“爆表”了。
但責任所在，箭已離弦，只能開足馬力。大家都說，干就是了！
我們先在學校里的圓柏雄株樹上掛了二維碼和采樣袋，進行了“一樹一檔”，包括位置、樹體圖片、花粉量多少等基本信息。
再就是雄球花的基礎性研究。如果把雄球花比作一個大房子，里面的小孢子囊就是其中一個個小房子。一個小小的雄球花里，到底有多少花粉？在體視顯微鏡下解剖，一瞬間，花粉就從“小房子”散了出來，數量之多震撼到我了。這些單個花粉粒徑平均只有24.8微米，就是致敏的“元兇”。
經過不斷地討論，我們制定了圓柏花粉防控的“三部曲”：第一步就是減少雄球花和小孢子囊的形成，瞄準“治本”；第二步是直接讓雄球花脫落；第三步是應急，就是快速降低空氣中的花粉密度。
通過持續的細胞解剖學和生理生化的分析，我們明確了雄球花原基的分化時期，也就是開始花芽分化的時間節點，學術名詞稱花芽分化臨界點。
這就好比一個“開關”節點，為后續調控雄球花的形成奠定了基礎。依此理論，我們研發的“圓柏抑花1號”，2025年中試取得初步效果，能有效使雄球花數量減少80%以上。也就是說，在頭一年處理后，第二年春天我們看到樹上原本會有100個雄球花，控制后只剩下了20個。目前，我們還在繼續中試。
關于專利、安全性等的說明
現在應用的這個花粉固定劑，研發較為成熟了，已經開始以技術秘密的形式進行轉化生產。
有些媒體問，我們是否申請了專利，目前還未安排對圓柏花粉固定劑申請專利，因為專利申請的窗口期至少三年，過敏人群等不起。所以，團隊一致決定，先推動科研成果落地，讓老百姓盡快受益。
關于這個花粉固定劑的安全性，還有一個有趣的插曲。
我們首選了食品級的主原料，同時成膜效果要持續有效，濃度還要合適，價格還要低。都記不得多少次的失敗后，終于有幾個候選的組合后，我才終于放下心來。
后來，北京市園林綠化局相關人員來實驗室調研時，特別反復問起產品成分的安全性。我一著急，當場用手指蘸了一些試劑放進嘴里。大家先是一愣，然后都笑了。
后續就是對花粉和雄球花的針對性研究，包括濃度，噴施時間，噴施量等，最后確定了現在的工作液濃度。第三方檢測機構也從產品安全性，以及對植被生物量、蓋度及光合作用等影響，給出了良好結果。至此，我們才松了一口氣。
但我也知道，這個產品僅僅是應急用的，只能讓形成的花粉沉降下來，減少空氣中的花粉密度。未來我們希望從根本入手，減少圓柏雄球花的形成基數，有效控制雄花量，通過科技的力量打贏這場“花粉防御戰”。
為做好這個成果的轉化應用，我和團隊的邢宇教授不放心，就在企業現場盯著設備組裝，調整生產線。流水線完整“走一遍”的那一天，我們和工人們下班已經是深夜了。連加工企業的技術員都說：你們真是太認真了，服了。
這幾天恰是北京圓柏花粉的高發期。我之前幾年一直沒有過敏，而這兩天感到眼睛不舒服，雖然每天用洗眼器沖洗，但由于天天在圓柏樹下做試驗，也達到了閾值，不得不去醫院開了眼藥水。團隊師生都很心疼我，我也擔心學生過敏，但是看到研究應用了并取得效果，真是由衷地感到自豪。
記得從工廠回來的途中，邢老師跟我說，這個成果應用比自己發幾篇高水平論文都覺得值。我們都認為，這就是把論文寫在了大地上，是件特別有意義的研究。
在這個研究過程中，也接到很多電話咨詢，很多人不僅對圓柏，還對蒿草、葎草等過敏，提出了更多需求。我從事板栗雌雄同株的去雄研究有20余年了，已完成深入的分子機制研究和技術應用，不僅能減雄還能增雌。這幾年集中到圓柏雄株的花粉控制，可以說是“降維打擊”，但也存在許多難點，我們會加快研究、中試、應用的腳步。
看到這么多“過敏星人”，真是感同身受。我也正在考慮如何進行延伸研究，現在已對接并納入后期的研究計劃。期待用科技的力量，守護大家的健康。（作者系北京農學院植物科學技術學院教授、博士生導師秦嶺）
新華社北京3月31日電
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不過，一場不動聲色的花粉“科技防御戰”也在上演。今年，我們北京農學院植物科學技術學院研發的“新武器”——一種有機的圓柏花粉固定劑，就早早大顯身手，在東城、西城、朝陽、海淀、石景山、豐臺以及昌平噴灑投用。
為圓柏雄球花罩上科技“沉降膜”
它是一種食品級高分子有機化合物，噴灑后能包裹住圓柏雄球花，通過重力作用讓已經散播的花粉沉降下來，并延遲其散粉約10至12小時。當這種藥劑按比例兌入清水中，就會變成一種半透明的黏性液體。
在圓柏散粉高峰期，每一兩天用高壓水槍噴一次，就能有效沉降、減少散粉數量。我們團隊還從圓柏中提取天然成分，使固定劑能抑菌保存，因此它是綠色環保的。
跟傳統的噴淋水相比，這種噴劑不會造成花粉四散。我們做過測試：噴施3小時之后，收集樹下面沉降下來的花粉，花粉沉降總量是噴水做法的17到20倍，之后及時清掃地面，就能徹底“清除”花粉。
現在，圓柏花粉固定劑已開始在北京主要城區應用。有單位在應用后說，盛花期應用該產品，兩天噴一次，噴后第二天，用竹竿拍打樹體，沒有明顯的花粉飄散。有的街道也打來電話，說效果特別好，又增加了產品訂購。
與此同時，我們也提出建議，對一些適宜修剪的行道樹，可以對外圍集中的雄球花進行修剪。就如同理發一樣，去一個邊，減少雄球花數量。適當修剪、噴施花粉固定劑、清理地面等措施，已經應用到北京市園林綠化局圓柏花粉整體防控方案中。
復盤研發全過程
怎么想起來做柏樹雄球花的花粉防控研究的呢？
這還是源自于2022年的3月中旬，當時接到一個電話，邀請我去某個單位座談，討論圓柏花粉過敏問題和如何防治。為什么請我呢，說是看到我們開展的其他樹種“去雄增雌”的有關研究。
正因為如此，我也覺得應該做些什么，以減少北京春季致敏花粉數量，減輕老百姓的過敏反應。說干就干，回學校我們就開始了相關研究。
一查參考文獻，發現關于圓柏的研究非常少，只有幾篇關于繁殖方面的論文。而關于圓柏花粉是如何發育的這種基本研究，都沒有公開發表的學術論文，更不要提如何防控花粉了。
開展這個研究前，沒有想到現在這么多人對圓柏花粉過敏，受到如此大的關注，花粉過敏還成了社會熱點問題。后面研究的難度越來越大，團隊師生天天或去現場或在實驗室。有人調侃，這下好了，壓力值先于花粉“爆表”了。
但責任所在，箭已離弦，只能開足馬力。大家都說，干就是了！
我們先在學校里的圓柏雄株樹上掛了二維碼和采樣袋，進行了“一樹一檔”，包括位置、樹體圖片、花粉量多少等基本信息。
再就是雄球花的基礎性研究。如果把雄球花比作一個大房子，里面的小孢子囊就是其中一個個小房子。一個小小的雄球花里，到底有多少花粉？在體視顯微鏡下解剖，一瞬間，花粉就從“小房子”散了出來，數量之多震撼到我了。這些單個花粉粒徑平均只有24.8微米，就是致敏的“元兇”。
經過不斷地討論，我們制定了圓柏花粉防控的“三部曲”：第一步就是減少雄球花和小孢子囊的形成，瞄準“治本”；第二步是直接讓雄球花脫落；第三步是應急，就是快速降低空氣中的花粉密度。
通過持續的細胞解剖學和生理生化的分析，我們明確了雄球花原基的分化時期，也就是開始花芽分化的時間節點，學術名詞稱花芽分化臨界點。
這就好比一個“開關”節點，為后續調控雄球花的形成奠定了基礎。依此理論，我們研發的“圓柏抑花1號”，2025年中試取得初步效果，能有效使雄球花數量減少80%以上。也就是說，在頭一年處理后，第二年春天我們看到樹上原本會有100個雄球花，控制后只剩下了20個。目前，我們還在繼續中試。
關于專利、安全性等的說明
現在應用的這個花粉固定劑，研發較為成熟了，已經開始以技術秘密的形式進行轉化生產。
有些媒體問，我們是否申請了專利，目前還未安排對圓柏花粉固定劑申請專利，因為專利申請的窗口期至少三年，過敏人群等不起。所以，團隊一致決定，先推動科研成果落地，讓老百姓盡快受益。
關于這個花粉固定劑的安全性，還有一個有趣的插曲。
我們首選了食品級的主原料，同時成膜效果要持續有效，濃度還要合適，價格還要低。都記不得多少次的失敗后，終于有幾個候選的組合后，我才終于放下心來。
后來，北京市園林綠化局相關人員來實驗室調研時，特別反復問起產品成分的安全性。我一著急，當場用手指蘸了一些試劑放進嘴里。大家先是一愣，然后都笑了。
后續就是對花粉和雄球花的針對性研究，包括濃度，噴施時間，噴施量等，最后確定了現在的工作液濃度。第三方檢測機構也從產品安全性，以及對植被生物量、蓋度及光合作用等影響，給出了良好結果。至此，我們才松了一口氣。
但我也知道，這個產品僅僅是應急用的，只能讓形成的花粉沉降下來，減少空氣中的花粉密度。未來我們希望從根本入手，減少圓柏雄球花的形成基數，有效控制雄花量，通過科技的力量打贏這場“花粉防御戰”。
為做好這個成果的轉化應用，我和團隊的邢宇教授不放心，就在企業現場盯著設備組裝，調整生產線。流水線完整“走一遍”的那一天，我們和工人們下班已經是深夜了。連加工企業的技術員都說：你們真是太認真了，服了。
這幾天恰是北京圓柏花粉的高發期。我之前幾年一直沒有過敏，而這兩天感到眼睛不舒服，雖然每天用洗眼器沖洗，但由于天天在圓柏樹下做試驗，也達到了閾值，不得不去醫院開了眼藥水。團隊師生都很心疼我，我也擔心學生過敏，但是看到研究應用了并取得效果，真是由衷地感到自豪。
記得從工廠回來的途中，邢老師跟我說，這個成果應用比自己發幾篇高水平論文都覺得值。我們都認為，這就是把論文寫在了大地上，是件特別有意義的研究。
在這個研究過程中，也接到很多電話咨詢，很多人不僅對圓柏，還對蒿草、葎草等過敏，提出了更多需求。我從事板栗雌雄同株的去雄研究有20余年了，已完成深入的分子機制研究和技術應用，不僅能減雄還能增雌。這幾年集中到圓柏雄株的花粉控制，可以說是“降維打擊”，但也存在許多難點，我們會加快研究、中試、應用的腳步。
看到這么多“過敏星人”，真是感同身受。我也正在考慮如何進行延伸研究，現在已對接并納入后期的研究計劃。期待用科技的力量，守護大家的健康。（作者系北京農學院植物科學技術學院教授、博士生導師秦嶺）
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