在昆虫、病害方面，经常出现在教材中的一句话，是“预防为主，综合防治”。这个植物保护方针，自从1975年以来就没有改变过。

已故的中国科学院动物所马世骏先生给出的IPM（integrated pest management）定义是：“从生物与环境关系的整体观点出发，本着预防为主的指导思想和安全、有效、经济、简易的原则，因地因时制宜，合理运用农业的、生物的、化学的、物理的方法，以及其他有效生态手段，把害虫控制在不足为害的水平，达到保护人畜健康和增产的目的。”

这个定义基本上概括了植物保护方针的全部内容。然而，一旦涉及到“科学”“合理”“有效”“因地因时制宜”，具体可操作性就存在一定难度。如何赋予这个定义以现代统计学意义的元素，是值得我们思考的事情。

比如，一次民主大会，如果你的总结发言，全部是“取得了长足的进展”“获得了巨大的进步”“建设了良好的试验平台”，那么，许多听众会觉得，说了其实和没有说是一样的。

换言之，数，是自然科学一切定义的灵魂。

为什么要“预防为主”呢？我认为，这有两方面的含义：（1）假设有害生物的初始数量为N₀，则在适宜的环境下，种群呈指数增长（r类）或者logistic增长的趋势。时间越晚，待防治的有害生物数量越多，错过单位时间造成的经济损失就越大；（2）除了设施园艺，大部分露天作物上的害虫，都存在一个相对较为漫长的越冬期。假设世代倍增率为r，则经过x代，种群数量将变成：

一般而言，r是种群固有的一种特征，只要外界条件适宜，人类很难改变它。因此，为了减轻后面世代的防治压力，就必然从N₀的改变入手，也就是说，“降低越冬种群基数”，是“预防为主”的核心之一。更何况，有害生物的越冬期，多是农作物的休眠期或者收获后期，许多相对严酷的措施，不至于造成药害等不良状况。

但是，农作物病虫害的预防为主，和医药行业的预防为主，有很大的区别。后者可能仅仅对应于植物保护领域的“免疫”“诱导抗性”等。在植物保护领域，“诱导抗性”的案例虽然很多，但真正能够投入生产的却很有限，就如已经研究了许多年的volicin（鳞翅目幼虫唾液中的气味激发因子，诱导健康的植物释放出酷似被害虫取食的气味，招引寄生蜂），研究论文一篇接着一篇，直到2014年，才有一篇论文批判了这种纯学术性的研究。

为什么volicin不能推广呢？本来，农田生态系统是平衡的，多少头害虫，配合多少头的寄生蜂。现在，你为了招引寄生蜂，人工赋予植物以“SOS”的呼救信号，相当于把大量的寄生蜂“骗”到了原本没有那么多寄主害虫的农田。此外，植物在抵御虫害时释放的气味，也会造成“生长投资”和“防卫投资”的竞争。如果没有人工诱抗物质的诱导，或许植物会把大量的资源用于生长。如今你塑造了一种大量害虫存在的氛围（若无，也起不到招引寄生蜂的作用了），植物自然也需要将更多的资源作为化学气味武器来防御。最终很有可能有两方面负面效应：寄生蜂失去了目标，植物过度防卫。

因此，每一项农业措施，都应当放在生态系统的整体中考察，这就是马老师的第一句话的含义。

怎么放在整体生态系统中考察呢？抛砖引玉一下，主要用到的学科是系统论、信息论、马尔科夫链、线性规划方面的知识。

而今，偏偏是对这个方针强调了千万遍的农业昆虫学教材，却并没有按照这个方向去行动。比如，小地老虎在蜜源植物丰富的时候，每头雌虫一生产下3000粒卵，若是饲喂清水，一生只能产500粒卵，于是，在小地老虎的防治上，就有了“铲除作物田周围的蜜源植物”的想法和措施。然而，在讲到寄生蜂、瓢虫等保育的部分，认为害虫种群衰退期，为了将天敌滞留下来，花粉、花蜜等资源是非常有效的，建议在农田周围种植蜜源植物，保证天敌能够完成种群的延续。

可是，这些章节一般是不同的单位或者不同的作者完成的，如果你将全书通一下，就会发现一个矛盾：到底是该种植蜜源植物呢？还是该铲除蜜源植物呢？单从教材的编写上看，这是不是已经从根本上违背了“从生态系统的整体观点出发”的初衷？

那么，什么是综合防治呢？

是不是在某种生物上，把所有的防治措施统统罗列上去，就叫做综合防治？

如果不是，难道是需要把这些防治措施有机结合起来？

什么是“有机”？怎样“有机”？

追问到这个地步，如果你仅仅在自己的专业领域里遨游而对统计、试验设计是漠视的，这个问题将是一辈子最大的困扰。

我理解的综合防治，类似于TRIZ的九屏幕法，是这样分析的。

（1）沿着时间轴，将昆虫一生的发育，分为几个相对隔离的阶段，比如卵、幼虫、蛹、成虫。针对连续性种群，应当采用Fisher最优分割（一种有序样本聚类的方法）划分为若干阶段。

（2）沿着空间轴，以昆虫个体作为出发点，找到其超系统和子系统。所谓超系统就是昆虫生活的外在环境，最基本的就是：它吃什么（寄主或食物）？它被什么吃掉（天敌）？它生活在什么样的环境下（温度、湿度、光照最为重要）？所谓子系统，就是昆虫个体的解剖学构成，比如分为触角、复眼、口器、产卵器等等。

（3）将时间与空间双轴交叉，将会形成若干汇合点。比如，针对完全变态类昆虫，就有（卵×环境）、（卵×内部构造）、卵本身，（幼虫×环境）、（幼虫×内部构造）、幼虫本身，（蛹×环境）、（蛹×内部构造）、蛹本身，（成虫×环境）、（成虫×内部构造）、成虫本身。这样一共12个交点。从这12个交点上，都有哪些能够开发利用的呢？

换言之，“综合防治”的本质，并不在于所有的方法都用上，或者所有的方法都是备选项，而在于我们看待有害生物防治的方式。

以前是，着眼于主害的虫态，哪个虫态为害，就从哪个虫态防治。

现在是，着眼于一条完整的世代发育链，幼虫为害，也可以从减少产卵入手，或者等它们化蛹了不食不动再防治，或者等待有强力趋光性的成虫羽化出来再进行诱杀。

超系统能找到的思路，就是作物抗性、天敌和改造物理环境，子系统能找到的思路，就是趋性、农药靶标位点、消化系统、呼吸系统、代谢系统、循环系统等等。

沿着时间轴和空间轴的汇合点，将产出/投入比最大、最有效的措施结合起来，从世代发育链的角度施加人工选择压，最低限度应当将有害生物抑制在环境容纳量的50%以下（生态学logistics增长曲线）或者“不足以构成显著经济损失的水平”。这就是综合防治。

目前，各个科研领域已经独立总结出了许多规律。比如肥料的报酬递减率，害虫的logistic增长，植物与温度、激素的关系等。能够大一统地将这些支离破碎的规律整合在一起的科学，只能是运筹学分支的规划求解。

也就是说，要搞好植物保护，努力的重心，恰恰并不是植物保护，而是统计学、运筹学、有机化学、生态学、分析化学等领域，以运筹学最为重要。

以前我曾说过：“作为一个理科生，最基本的学科就是唯物辩证法，不搞好唯物辩证法，不理解矛盾、时空、条件转移等，创新基本上没什么出路（如果你理解的创新水平，就是挑战杯大赛上若干专家的评价，这句话另当别论）；而作为一个文科生，要从事行政管理等，那么数学分支的运筹学、统计学是必须最为重视的”。