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我國真菌殺蟲劑研討及財產成長近況
連續推動化學農藥減量，加快農業綠色轉型是國度計謀需求
我國作為生齒年夜國，食糧和食物平安是國度平安的主要基石。作為農業年夜國，我國農作物品種單一，病蟲害產生頻仍。今朝，化學農藥還是防治農作物病蟲害的重要手腕。但是，化學農藥濫用題目日益嚴重。僅2019年，我國農藥應用量已占世界總量的45%，居世界首位，單元面積應用量是很多國度的4—6倍。持久大批、分歧理的化學農藥應用不只對生態周遭的狀況、食物平安和人類安康組成嚴重要挾。同時，由化學農藥濫用惹起的益蟲耐藥性題目也日趨嚴重。凡是，一種新農藥在應用8—10年后便會見臨抗藥性題目，而研發一種新化學農藥往往跨越10年。我國近20年來化學農藥的分歧理應用，益蟲發生耐藥性的周期明顯延長，招致在益蟲年夜範圍迸發時，常面對防效越來越差的為難局勢。是以，推動化學農藥減量、開闢綠色可連續的生物制劑，是保證我國食物平安、推進我國農業高東西的品質成長、保證周遭的狀況平安和人類安康的殊途同歸。
我國已將化學農藥減量歸入農業綠色轉型的主要計謀。2021年，《中華國民共和國公民經濟和社會成長第十四個五年計劃和2035年前景目的綱領》初次將農藥減量列進農業綠色轉型計謀。2022年農業鄉村部發布的《化學農藥減量化舉動計劃》明白提出，到2025年完成全國化學農藥應用強度降落5%。2024年中心一號文件再次誇大“推動化肥農藥減量增效”與“綠色防控融會成長”；2025年中心一號文件進一個步驟提出“深化農產物藥物殘留管理”。國度層面政策的連續發布和誇大表白，化學農藥減量已成為我國農業古代化過程中統籌生態平安與食物平安的計謀性途徑。
生物制造是農藥成長新賽道
真菌殺蟲劑生物活性強、周遭的狀況友愛和無殘留等特色使其優于傳統化學殺蟲劑。削減化學殺蟲劑應用，必需依附更平安、環保的綠色農藥停止彌補和替換，而真菌殺蟲劑恰是幻想之選。真菌殺蟲劑以殺蟲真菌（如綠僵菌、白僵菌等）孢子作為有用成分，是一類自然活體農藥，在保證食糧和食物平安中施展側重要感化，在果蔬、茶葉和煙草等高附加值農作物上更具有不成替換的感化。在叢林和草原等天然生態體系中應用真菌殺蟲劑對保護生物多樣性維護和生態文明扶植更具特別意義。與傳統化學殺蟲劑比擬，真菌殺蟲劑不只能有用克制益蟲的滋生和舒展，從而下降農藥殘留風險，還能保護生態均衡并增進泥土微生物多樣性的繁華，有助于進步作物本身的抗性和增進植物氮素應用，為保證食糧和食物平安供給了主要的老手段。
在全球范圍內，以生物技巧和信息技巧等前沿學科驅動的病蟲害防治成為前沿研討熱門。基因編纂、基因組學、分解生物學、構造生物學、人工智能（AI）等新興技巧的敏捷成長，推進著新型生物技巧的融會立異，成為新一輪科技反動和財產變更的主要引領技巧和底層技巧，并加快滲入至農藥立異範疇，無力增進新型微生物農藥研發和利用過程。微生物農藥市場的連續擴大，不只促使先正達、拜耳、巴斯夫等年夜型跨國企業加年夜研發投進，也吸引了浩繁草創企業涉足該範疇，使微生物農藥成為國際農藥研發競爭的新核心和新賽道。這一成長趨向預示著真菌殺蟲劑類的生物活體農藥將在將來農業可連續成長中施展加倍主要的感化。
真菌殺蟲劑的開闢與利用
微生物農藥重要指由殺蟲細菌、殺蟲病毒和殺蟲真菌等活體微生物或其有用成分為基本加工制備而成的生物農藥制劑。殺蟲細菌，重要是蘇云金芽孢桿菌，它的殺蟲卵白可以經由過程轉基因技巧在植物上勝利表達，曾經成為貿易化轉基因植物的重要目的基因，直接應用蘇云金芽孢桿菌停止益蟲防治的利用日趨削減。病鴆殺蟲劑，年夜範圍生孩子利用的重要瓶頸是古代工場化生孩子難度年夜、本錢高，在利用中受周遭的狀況影響較年夜。真菌殺蟲劑，今朝占據全球微生物農藥市場份額的40%擺佈，是微生物農藥中最具財產化價值的品類之一。真菌殺蟲劑以其奇特的“接觸即沾染”機制而著稱：蟲豸病原真菌的孢子一旦黏附在蟲豸體表，便開端萌生，應用體表降解酶和發生的機械壓力穿透蟲豸體壁，進進血腔。隨后，真菌經由過程開釋毒素、褫奪營養及克制免疫體系等多道路綜一起配合用，終極招致益蟲逝世亡。這種復雜的殺蟲機制，使得益蟲對真菌殺蟲劑發生抗性的難度年夜幅增添，是以真菌殺蟲劑被視為具有遼闊遠景的化學殺蟲劑替換品（表1）。在今朝已知的真菌殺蟲劑中，白僵菌屬（Beauveria）和綠僵菌屬（Metarhizium）的代表品種利用最為普遍。尤其是以球孢白僵菌（B. bassiana）和金龜子綠僵菌（M. anisopliae）等菌株為基本加工而成的產物，占據了約70%真菌殺蟲劑市場。
球孢白僵菌和金龜子綠僵菌分辨于17世紀由意年夜利和俄國迷信家初次分別和判定。1888年，俄國迷信家Krassilshchikov初次報道應用金龜子綠僵菌把持甜菜象甲（Bothynoderes punctiremtris）的勝利案例。1965年，蘇聯批準了基于球孢白僵菌的生物殺蟲劑Boverin®的注冊，該產物普遍利用于防治馬鈴薯甲蟲（Leptinotarsa decemlineata）和蘋果蠹蛾（Cydia pomonella）等益蟲。20世紀80年月，美國迷信家完成了對球孢白僵菌的兩步發酵工藝，使真菌殺蟲劑的產業化生孩子成為能夠。真菌殺蟲劑起效的時光絕對于化學農藥來說較慢，是以基因工程和基因編纂技巧被用來對微生物停止定向改革，從而開闢出知足特定現實需求的產物。在真菌殺蟲劑的研發中，科研職員經由過程引進外源基因來加強生防真菌的致病性和周遭的狀況抗性，從而有用晉陞了生防菌劑的殺蟲效能及周遭的狀況穩固性。但是，純真引進外源基因也能夠激發大眾對改進菌株生態平安性的擔心。為處理這一題目，美國迷信家采用寄主專性菌作為底盤菌株，并在待引進的外源毒素基因前添加分子開關，使其僅在寄主體內被引誘表達，從而年夜幅晉陞了改進菌株的平安性和效率。截至2022年末，全球共有171種真菌殺蟲劑經由過程注冊審核，可利用于200多種農、林、草及衛生益蟲的防治。
我國迷信家從20世紀80年月起便開端摸索球孢白僵菌在林業益蟲防治中的利用。1990年，中國農業迷信院生物防治研討所經由過程國際一起配合項目引進金龜子綠僵菌，發明其對飛蝗（Locusta migratoria）具有防治後果。此外，該研討團隊還從國際菌株中挑選出對飛蝗和草原蝗蟲具有高毒力的菌株。截至2024年末，我國已掛號的以球孢白僵菌和金龜子綠僵菌為重要活性成分的農藥種類多少數字達46個，涵蓋了針對蝗蟲、小菜蛾（Plutella xylostella）、草地貪夜蛾（Spodoptera frugiperda）、美國白蛾（Hyphantria cunea）、松毛蟲（Dendrolimus spp.）和玉米螟（Ostrinia nubilalis）等多種主要農林益蟲防治。部門產物具有普遍的實用性。例如，金龜子綠僵菌菌株CQMa421可以對包含鱗翅目、鞘翅目、直翅目、雙翅目、膜翅目、半翅目和纓翅目在內的30種農業益蟲停止有用侵染和把持。
中國迷信院相干研討團隊在真菌殺蟲劑實際和利用技巧研討方面也獲得了一系列主要衝破。中國迷信院植物研討所康樂團隊深刻解析金龜子綠僵菌與寄主互作機制，發明益蟲分歧生態型對殺蟲真菌抗性差別的分子機理。團隊經由過程改革細胞壁的構造，加強寄主專性菌免疫逃逸才能，起到了“糖衣炮彈”的後果。經由過程敲除單胺氧化酶基因來調劑金龜子綠僵菌代謝道路，增進有毒中心代謝產品的積聚，從而在不引進外源基因的情形下有用進步了菌株的殺蟲效率。隨后，該團隊進一個步驟提出了應用微生物間互作來進步殺蟲效率的生防理念，經由過程轉變真菌與寄主共生菌的互作關系，增進寄主上風共生菌改變為機遇致病菌。這種“借刀殺蟲”的方法既保證了生態平安性，又明顯晉陞了生防效率。同時，在金龜子綠僵菌中發明新毒素，該毒素的發明為開闢特異性靶標真菌制劑供給了主要的包養網基因和卵白原件。這些立異性的結果集中表現在具有自立常識產權的菌株和新毒素的發明、特定發酵工藝及新劑型，此中一些曾經取得國際和國際發現專利的維護。中國迷信院分子植物迷信出色立異中間研討團隊率先完成了數十種殺蟲真菌基因組測序，說明了殺蟲真菌由寄主專性向廣譜型演變的軌跡及寄主辨認機理。解析了殺蟲真菌要害次生代謝物，如損壞素（Destruxins）、卵孢霉素（Oosporein）的分解機理與活性機制。提醒了殺蟲真菌毒力因子介導的真菌衝破寄主免疫防御的多重互作關系。進一個步驟說明了“殺蟲真菌—寄主—共生微生物”之間的多重互作機制，并對要害分子靶點停止深刻發掘。上述研討為真菌殺蟲劑高效利用供給了可操縱的靶標及實際支持。這些新型生防理念的提出不只進步了產物的效能，也為其生態平安性供給了立異處理計劃，為優質真菌殺蟲劑供給新思緒（表2）。經由過程多學科穿插融會和技巧連續衝破，真菌殺蟲劑將在將來的農業病蟲害防治中施展加倍主要的感化。
我國真菌殺蟲劑財產面對的題目
盡管近年來我國在生防微生物和殺蟲真菌研討範疇獲得了明顯停頓，但仍面對一些挑釁和題目，這在必定水平下限制了真菌殺蟲劑的財產化過程和市場利用（表3）。優質菌株是真菌殺蟲劑研發和生孩子的焦點。但是，在研發中存在要害互作靶點不清楚、優質生防菌株匱乏、範圍化發酵精準把持工藝落后等缺乏，招致我國缺少自立常識產權的菌種和相干工藝，相干產物東西的品質良莠不齊、產能受限、貨架期較短。
我國農業微生物質源雖具有必定的基本，但在菌種儲蓄方面仍與發財國度存在較年夜差距。中國農業微生物菌種收藏治理中間（ACCC）作為國際最年夜的農業微生物菌種資本收藏庫，中間庫躲資本總量達17 441株，備份逾38萬余份，涵蓋497屬、1 774個種，占國際重要農業上風微生物質源總量的35%擺佈。比擬之下，美國農業部微生物菌種加入我的最愛中間（NRRL）收錄細菌和真菌約93 000株，涵蓋更普遍的微生物多樣性。
自立常識產權的菌種儲蓄缺乏還表現在菌劑產物品種和利用上。在產物品種方面，我國已掛號微生物農藥活性成分僅45個，觸及39個微生物種或亞種。而美國微生物農藥活性成分到達127個，觸及70種微生物。在這些活性成分中，以生防真菌差距最年夜，美國用于微生物農藥開闢的生防真菌觸及45個種或亞種，而我國僅12種。此外，歐美發財國度開闢的真菌殺蟲劑產物利用經過歷程中高度器重寄主靶向性和生態平安性，以下降對非靶標生物的影響。我國由于要害菌株資本缺乏，今朝尚無寄主專性真菌殺蟲劑產物獲批掛號。此外，在真菌殺蟲劑的優質菌株改進方面缺少嚴重技巧衝破，生孩子中依然應用野生型菌種，招致真菌殺蟲劑產物效能難以完成本質性晉陞。在利用方面，由于相干政策實行和落地缺少落實，農人應用積極性不高，科研結果財產化和市場化水平低，生孩子企業範圍小且生孩子工藝落后，產物技巧含量低且東西的品質不穩固等。這些題目的本源重要表現在政策支撐和食物平安監管系統、技巧研發、生孩子制造等方面，以及對于應用生物殺蟲劑缺少政策激勵和支撐措施。
技巧研發與立異才能缺乏。基本研討單薄。相較于化學殺蟲劑，真菌殺蟲劑基本研討絕對落后，特殊是在殺蟲真菌焦點毒力因子判定和挑選、互作靶點發掘及感化機制解析等方面，科研投進缺乏，技巧積聚無限，制約了高效菌株的發掘和利用。生孩子效力低下。真菌殺蟲劑的生孩子經過歷程較為復雜，涵蓋菌種培育、發酵、干燥和分別等多個步調，工藝請求高且生孩子本錢較年夜。同時，範圍化生孩子技巧尚不成熟，招致產物東西的品質不穩固，影響市場競爭力。劑型開闢滯后。今朝，真菌殺蟲劑重要以粉劑、顆粒劑和油劑為主，而微膠囊、緩釋劑等新型環保劑型的研發停頓遲緩，限制了產物的利用場景及田間持效性，影響了防治後果的穩固性與推行潛力。
生孩子前提與東西的品質把持缺乏。生孩子前提無限。範圍化生孩子真菌殺蟲劑需求依靠高尺度的生孩子舉措措施和嚴厲的無菌操縱周遭的狀況。但是，國際很多企業在基本舉措措施扶植投進缺乏，生孩子舉措措施和東西的品質把持系統尚不完美。產物東西的品質整齊。企業間技巧程度、工藝治理和尺度履行力度紛歧，產物東西的品質良莠不齊，招致市場信賴度不高，影響了市場信賴度和行業全體成長。
政策支撐與監管系統不完美。政策支撐缺乏。盡管國度對生物農藥賜與了必定的政策攙扶，但與化學農藥比擬，政策支撐力度和資金投進仍顯缺乏，缺少針對性的鼓勵辦法。別的，食物平安相干法令、農產物和食物平安檢測等政策都需求實行落地，不然市場無法制約生孩子者化學農藥濫用的行動。尺度系統不完美。我國真菌殺蟲劑甚至全部生物農藥的生孩子、檢測和應用尺度系統尚不完美，缺少同一的尺度和規范，招致產物東西的品質難以有用監管。此外，我國真菌殺蟲劑產物缺乏菌株編號信息，不難讓市場治理職員、行業從業者及應用職員混雜產物，誤以為統一菌種，呈現低價競爭，招致市場凌亂。更為嚴重的是，部門企業在取得農藥掛號證后，隨便調換菌株，給微生物農藥掛號、治理和應用形成潛伏風險，帶來潛伏的生態平安風險（表4）。
常識產權與財產鏈協同。盡管經由過程多年的盡力，我國在真菌殺蟲劑的研討與技巧開闢方面獲得了顯明的衝破，可是依然存在必定的差距。 常識產權維護缺乏。行業內常識產權維護絕對單薄，技巧泄露和侵權景象時有產生，減弱了企業的焦點競爭力，影響了研發投進的積極性，晦氣于行業的立異與可連續成長。財產鏈協同較差。財產鏈高低游協同缺乏，從基本研討到財產化利用的轉化效力較低，科研結果難以疾速落地。高校與科研機構的立異結果往往逗留在試驗室階段，而企業因缺少技巧支持，難以推進高效產物的市場化利用，制約了行業全體成長。
真菌殺蟲劑的成長趨向
菌株的高效改進、開闢與利用
新毒素及其感化靶標發掘
真菌殺蟲劑施展生防感化的焦點是殺蟲真菌與寄主益蟲的互作，包含免疫逃逸、免疫克制、毒素開釋和營養褫奪等。只要充足懂得殺蟲真菌致病機制及與寄主的互作機理，才幹有針對性地進步真菌殺蟲劑的效能。球孢白僵菌分解白僵菌素（Beauvericin）、卵胞霉素，以及金龜子綠僵菌分解的環肽類損壞素等均可以或許克制蟲豸抗菌肽基因的表達等，從而進步真菌的殺蟲毒力。但是，還有大批小分子化合物、多肽類和排泄卵白等潛伏毒力因子或毒素效能和調控機理有待解析。同時，這些毒力因子或毒素的感化靶標仍不明白。
原創性靶標的發掘是推進殺蟲真菌菌株高效改進與立異開闢的要害。聯合效能基因組學、卵白組學、代謝組學、生物信息學、年夜數據剖析等前沿技巧，可體系解析生防菌、病蟲害與作物之間的多重互作關系，構建基因調控收集。借助比擬基因組學、退化生物學及多組學結合剖析，可樹立殺蟲真菌的毒力因子和效應因子數據庫，深刻發掘新毒素，辨認潛伏靶標并提醒其分子機制，同時解析候選靶標的構造與效能。基于原創性靶標的發掘，可進一個步驟構建涵蓋靶標挑選、驗證、菌株改進到終極利用的真菌殺蟲劑立異技巧系統，完成從基本研討到財產利用的全鏈條布局。
靶向性菌株研制
靶向農藥作為農藥立異的前沿熱門，以其精準高效、生態平安、周遭的狀況友愛等特色，正成為微生物農藥將來成長的重要標的目的之一。繚繞特定蟲害或作物需求，躲避對無益生物形成損害的同時完成對益蟲的精準防控。以寄主專注的殺蟲真菌（如專化型的殺蝗綠僵菌M. acridum和萊氏綠僵菌M. rileyi等）為底盤開闢高效靶向性菌株。基于毒素和聯合受體的差別，開闢針對分歧益蟲的高效菌株。依托殺蟲真菌與寄主互作基因的深刻解析，靶向寄主免疫、代謝、養分競爭經過歷程中的要害基因。經由過程迷信公道design攪擾RNA，并應用殺蟲真菌為載體，停止工程菌分解、遞送攪擾RNA，完成對靶標益蟲的精準把持。此外，開闢殺蟲真菌與信息素結合應用技巧，加強對靶標益蟲的把持後果。
菌劑配方優化
菌劑與助劑的焦點在于晉陞殺蟲真菌的存活率和周遭的狀況順應才能，從而加強對蟲害的防治後果。借助AI幫助design最優改進途徑，可樹立菌株機能猜測模子，進步育種效力及抗逆機能。聯合微膠囊化或緩釋制劑技巧，可確保菌株在田間的定殖效力與穩固性，進步防治後果，確保其在農業生孩子中具有普遍的實用性和較長的有用期。
生防菌綜合效能發掘
多重效能完成
子囊菌類的蟲豸病原真菌多是從植物病原或共生真菌演變而來，是以應充足施展殺蟲真菌在農田生態體系中的感化。跟著對金龜子綠僵菌和球孢白僵菌等殺蟲真菌生態順應和互作機理的深度發掘，越來越多的菌株不只具有防控病蟲害的才能，還展示出增進作物發展、加強抗逆性和修復泥土等多重效能。這種多效能協同效應正成為真菌殺蟲劑普遍利用的焦點上風之一。以後，真菌殺蟲劑正從單一防控向多效能協同改變成長。為體系發掘殺蟲真菌在增進作物發展和改進泥土等方面的潛力，可應用多組學技巧剖析菌株發生的活性代謝物譜系，樹立效能—構造關系數據庫。
此外，應重點研討殺蟲真菌與植物的互作機制，包含根際微生態調控、植物激素調控和免疫應對經過歷程。聯合高通量和高精準的群落互作剖析與電子訊號通路解析，應用微生物組原位基因編纂等前沿技巧，design、改革并分解高機能菌株，以完成更優的病蟲害綜合防治後果。進一個步驟摸索多菌種協同增效機制，依托分歧菌種的效能互補性，解析分歧菌種間的兼容機制，優化菌種組合比例，最年夜化晉陞生防效能。
結合技巧利用
一種作物在必定時光內往往遭到多種病蟲害的迫害。單一菌種的生防後果具有局限性，開闢多菌種菌株的結合應用，對準1—2個目的病蟲害是主要的研討標的目的之一。在結合技巧利用方面，經由過程研討殺蟲真菌與泥土微生物群落的互作機理，可提醒分歧微生物間的上風互補效應，從而晉陞生態體系的全體穩固性與安康程度。此外，真菌殺蟲劑與化學農藥、物理防治方式的共同利用，也是進步防治後果的主要戰略。經由過程精準配比、公道施用機會及迷信治理，最年夜化各類防治手腕的協同增效上風，同時下降單一防治方式能夠帶來的反作用及抗藥性風險。在產物研發方面，應聚焦分歧作物或區域特異性的效能需求，采用復合制劑、種子處置、高效灌根等差別化利用方法，以周全晉陞真菌殺蟲劑的綜合效能。經由過程結合技巧的立異利用，可進一個步驟拓寬真菌殺蟲劑的實用范圍，知足古代農業多元化與可連續成長的需求。
生孩子經過歷程的主動化和智能化
生孩子工藝的智能優化
真菌殺蟲劑生孩子工藝的智能優化是推進財產化成長的焦點技巧引擎，其要害在于經由過程AI、物聯網和年夜數據剖析，完成工藝參數的精準調控與靜態優化。例如，基于AI模子可及時解析發酵經過歷程中菌體的代謝狀況，并自立調劑溫度、濕度和通氣量等要害參數，從而明顯晉陞產孢效力。同時，聯合CRISPR等基因編纂技巧和高通量挑選平臺，可疾速定向改進菌株機能，延長研發周期和下降生孩子本錢。此外，數字孿生技巧的引進，使得生孩子全流程可在虛擬周遭的狀況中精準模仿，提早預判工藝瓶頸并優化資本設置裝備擺設，年夜幅晉陞生孩子穩固性和批次分歧性，為年夜範圍財產化奠基技巧基本。
主動化生孩子線的利用
真菌殺蟲劑主動化生孩子線的利用正加快財產化過程，經由過程全流程智能化與模塊化design，完成高效、低耗、無人化生孩子。例如，集成持續發酵體系、在線檢測裝備和機械人分裝單位的主動化生孩子線，可無縫連接菌種擴培、發酵把持、孢子分別提取及制劑加工等環節，削減報酬誤差并晉陞產能。主動扶引車與智能倉儲體系聯合，完成物料精準調劑與庫存靜態治理，優化供給鏈效力并下降運營本錢。此外，包養生孩子線可經由過程物聯網與農業年夜數據平臺聯動，依據田間病蟲害監測數據及時調劑生孩子打算，知足定制化需求。將來，跟著模塊化生物反映器和尺度化工藝包的普及，可以或許進一個步驟推進生物菌劑從試驗室走向農田，助力綠色農業成長。
對策提出
健全律例尺度系統，深刻貫徹《中華國民共和國食物平安法》《中華國民共和國農產物東西的品質平安法》，實在保證國民群眾“舌尖上的平安”。樹立新型真菌殺蟲劑創制系統，衝破“基本研討—技巧開闢—生孩子利用”鏈條中的瓶頸。推進我國真菌殺蟲劑財產化進級、加快綠色農業轉型的焦點引擎、打破化學農藥減量替換的技巧和市場壁壘、保證食糧和食物平安的計謀性途徑。
完美律例尺度落地實行，構建綠色防控系統
貫徹落實《中華國民共和國食物平安法》，樹立“獎懲清楚”的農藥應用監管機制，實在保證農產物東西的品質平安和生態周遭的狀況平安。加速修訂《限制應用農藥名錄》，進一個步驟明白蔬菜、生果、茶葉、中藥材、煙草等食用農產物周全禁用高毒高風險化學農藥。落實食物平安“四個最嚴”請求，嚴厲限制化學農藥在蔬菜、生果、茶葉等直接食用農產物的應用，并樹立剛性束縛與正向鼓勵并重的治理系統。
提出：將生物殺蟲劑等綠色防控技巧利用歸入處所當局包養食物平安考察目標，樹立跨部分和諧機制。提出在國度級天然維護區和主要生態效能區（草原和叢林等包養）周全奉行生物防控替換工程，中心財務建立專項補助，并創立生物防控技巧集成示范區。修訂《農藥治理條例實行細則》，增設生物農藥利用專章，樹立生物農藥優先評審軌制，延長真菌殺蟲劑等生物農藥的掛號周期。
器重生防微生物種質資本發掘，制訂同一治理尺度和定名規定
生防微生物質源的搜集、收藏 TC:sugarpopular900
