近日，中國工程院院士、貴州大學校長宋寶安院士以《我國農(nóng)藥科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展》為題作院士報告，圍繞綠色農(nóng)藥產(chǎn)品、生物農(nóng)藥、納米農(nóng)藥、RNA農(nóng)藥的創(chuàng)新研究展開詳細分享，并提出了下一步綠色農(nóng)藥創(chuàng)新的五大重點方向，為我國農(nóng)藥行業(yè)未來發(fā)展指明路徑。

中國工程院院士、貴州大學校長宋寶安院士

宋寶安院士在報告中強調(diào)，創(chuàng)制綠色農(nóng)藥是推動我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心方向，而研發(fā)原創(chuàng)性靶標與綠色農(nóng)藥產(chǎn)品，更是建設(shè)農(nóng)業(yè)科技強國、筑牢糧食安全防線的戰(zhàn)略舉措。從國際對比來看，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）2023 年數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)藥單位面積用量排名第 93 位，處于全球相對較低水平，同時我國病蟲害綜合防治與綠色防控技術(shù)已達到世界先進水平，為綠色農(nóng)藥推廣奠定了良好基礎(chǔ)。

盡管優(yōu)勢顯著，我國農(nóng)業(yè)重大有害生物綠色防控仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)：

其一，我國約40%的農(nóng)藥品種具有高環(huán)境生態(tài)風險。我國已經(jīng)基本完成了對哺乳動物高毒農(nóng)藥品種的禁限用，但噻蟲嗪、烯啶蟲胺、吡蟲啉、百菌清、甲基托布津等高生態(tài)風險農(nóng)藥，在我國仍然是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主打產(chǎn)品，亟需替代。

其二，50%以上傳統(tǒng)品種具有中高抗性風險。二化螟對傳統(tǒng)藥劑抗性高達2000倍；小菜蛾對氯蟲苯甲酰胺抗性高達8000倍；稗草對五氟磺草胺的抗性超過100倍。這些傳統(tǒng)藥劑多數(shù)仍然是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主打產(chǎn)品，亟需替代。

其三，化學農(nóng)藥依存度超過90%。我國市場上的主流農(nóng)藥品種毒死蜱、草甘膦、乙酰甲胺磷、吡蟲啉、噻蟲嗪等農(nóng)藥品種使用已達數(shù)十年，抗性問題突出導致用量不斷加大，亟待開發(fā)替代型生物農(nóng)藥，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

宋寶安院士指出，綠色農(nóng)藥創(chuàng)新需優(yōu)先解決 “有效性、安全性、抗性替代” 三大核心問題，而原創(chuàng)性分子靶標與分子結(jié)構(gòu)在降低農(nóng)藥抗性、引領(lǐng) “重磅炸彈式” 新農(nóng)藥發(fā)現(xiàn)中具有不可替代的優(yōu)勢。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢來看，生物農(nóng)藥已成為綠色農(nóng)藥的重要增長極。數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球生物農(nóng)藥市場規(guī)模達 43 億美元，2022 年快速增長至 95 億美元，預計 2027 年將進一步攀升至 167.5 億美元，市場潛力巨大。

在我國，近年來綠色農(nóng)藥登記持續(xù)向低毒、高效、環(huán)保方向傾斜，生物農(nóng)藥登記占比已居主導地位。2020 年以來，我國生物農(nóng)藥創(chuàng)新不僅實現(xiàn)新產(chǎn)品持續(xù)涌現(xiàn)，更突破多項顛覆性關(guān)鍵核心技術(shù)。但宋寶安院士也指出，我國生物農(nóng)藥發(fā)展仍存在短板：基礎(chǔ)理論層面的關(guān)鍵科學問題尚未完全破解，產(chǎn)品研發(fā)階段的關(guān)鍵共性技術(shù)有待深化，商業(yè)化應用環(huán)節(jié)的推廣體系仍需完善，這些問題亟待行業(yè)協(xié)同突破。

作為綠色農(nóng)藥的創(chuàng)新前沿，納米農(nóng)藥的研究與應用在國內(nèi)外均取得顯著進展。國際上，納米農(nóng)藥研究聚焦農(nóng)藥納米載體系統(tǒng)、納米材料提升農(nóng)藥利用率、智能響應型納米農(nóng)藥系統(tǒng)、多功能納米農(nóng)藥系統(tǒng)及環(huán)境友好型納米農(nóng)藥；國內(nèi)研究則重點開發(fā)多載體類型納米農(nóng)藥、環(huán)境友好型納米農(nóng)藥與多功能納米農(nóng)藥，并已在全國多地開展試驗推廣，覆蓋蔬菜、水果、水稻、小麥等多種作物。

實踐表明，納米農(nóng)藥具備綠色、減量、穩(wěn)定、安全、便捷等突出特點，吸引眾多企業(yè)投身研發(fā)與推廣。但宋寶安院士同時指出，納米農(nóng)藥發(fā)展仍面臨六大挑戰(zhàn)：

第一，毒理學安全性評估不完善。對納米農(nóng)藥潛在的環(huán)境毒性和毒理學研究相對較少，尤其是在環(huán)境中如何降解、累積和遷移方面的研究不足。

第二，生產(chǎn)成本高，工藝復雜。納米農(nóng)藥的生產(chǎn)涉及復雜的合成和加工技術(shù)，研究成果還停留在實驗室階段，尚未解決如何轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)。

第三，法規(guī)和標準滯后。對納米農(nóng)藥的監(jiān)管政策尚不完善，特別是在環(huán)境安全評估、毒性檢測和標準化方面缺乏具體指導，限制商業(yè)化推廣。

第四，環(huán)境影響和納米材料的積累問題。納米材料在環(huán)境中的行為尚未得到充分評估。特別是在水體、土壤等生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、轉(zhuǎn)化和累積研究不足。

第五，技術(shù)推廣和農(nóng)民認知不足。納米農(nóng)藥的推廣應用面臨著技術(shù)復雜性和用戶認知不足的雙重挑戰(zhàn)，應用要求更精準的設(shè)備和施藥技術(shù)。

第六，納米材料的標準化與功能一致性。納米材料標淮化（尺寸、形狀和表面特性）方面還存在技術(shù)難點，生產(chǎn)設(shè)備和工藝水平的差異影響實際使用效果。

針對這些挑戰(zhàn)，宋寶安院士提出納米農(nóng)藥未來三大發(fā)展方向：一是推進精準施藥，通過納米技術(shù)提升農(nóng)藥靶向性和農(nóng)藥利用率，結(jié)合傳感器與智能設(shè)備助力智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展；二是研發(fā)綠色環(huán)保材料，聚焦可降解、無毒型材料，減少環(huán)境積累；三是構(gòu)建多功能協(xié)同防治系統(tǒng)，整合殺蟲、殺菌與植物健康管理功能，提升綜合防治效果。

RNA 農(nóng)藥因具有高效、特異、環(huán)境友好等特性，被業(yè)界譽為 “農(nóng)藥史上第三次革命”，成為全球農(nóng)藥創(chuàng)新的焦點領(lǐng)域。但宋寶安院士指出，我國 RNA 農(nóng)藥創(chuàng)新仍面臨四大關(guān)鍵挑戰(zhàn)：

其一，RNA 設(shè)計的結(jié)構(gòu)依賴性受限。RNA 分子的二級結(jié)構(gòu)易阻礙小 RNA（sRNA）與靶標 mRNA 的特異性結(jié)合，同時納米載體裝載 sRNA 的核心特征尚未完全解析，直接導致遞送效率難以提升，成為技術(shù)應用的關(guān)鍵瓶頸。

其二，大規(guī)模生產(chǎn)存在技術(shù)瓶頸。目前雖可通過微生物發(fā)酵實現(xiàn)雙鏈 RNA（dsRNA）的低成本生產(chǎn)，但合成過程缺乏精準調(diào)控手段，導致產(chǎn)品產(chǎn)量不穩(wěn)定、純度難以達標，無法滿足規(guī)模化應用需求。

其三，遞送系統(tǒng)的生物安全性不明。納米載體的環(huán)境風險特征尚未明確界定，其在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律缺乏系統(tǒng)研究；同時，天然遞送系統(tǒng)的長期生態(tài)影響也需開展全面評估。

其四，監(jiān)管與風險評估的不確定性。全球范圍內(nèi)針對納米 RNA 農(nóng)藥的監(jiān)管框架尚未統(tǒng)一：美國將其歸類為生化農(nóng)藥，澳大利亞明確其非轉(zhuǎn)基因（GMO）屬性，歐盟則按傳統(tǒng)農(nóng)藥標準監(jiān)管。

為推動我國農(nóng)藥科技創(chuàng)新與綠色發(fā)展，宋寶安院士在報告中明確提出下一步綠色農(nóng)藥創(chuàng)新的五大重點方向，為行業(yè)發(fā)展指明路徑。

重點1：智能驅(qū)動導向生物農(nóng)藥發(fā)現(xiàn)。生物農(nóng)藥創(chuàng)制具有鮮明的特殊性、復雜性、系統(tǒng)交叉性，我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)將迎來一個政策強力驅(qū)動、技術(shù)深度融合、市場高速增長的發(fā)展期。在原創(chuàng)性靶標發(fā)現(xiàn)、工程菌株/RNA農(nóng)藥創(chuàng)制、合成生物學等核心技術(shù)取得關(guān)鍵突破，實現(xiàn)從提供產(chǎn)品到作物重大全程解決方案。同時，通過AI挖掘新型酶，改造關(guān)鍵酶，解析關(guān)鍵代謝途徑，助力生物農(nóng)藥異源合成。

重點2：RNA生物農(nóng)藥創(chuàng)制及產(chǎn)業(yè)化。主要包括靶標基因智能挖掘與RNA農(nóng)藥設(shè)計，規(guī)模化dsRNA生產(chǎn)技術(shù)，RNA類農(nóng)藥綠色合成與智能遞送技術(shù)，以及安全評估與產(chǎn)業(yè)化應用體系構(gòu)建。

重點3：智能驅(qū)動原創(chuàng)分子骨架發(fā)現(xiàn)。通過整合藥效團連接碎片篩選、片段虛擬生長、分子骨架設(shè)計等技術(shù)，構(gòu)建快速、智能、精準的綠色農(nóng)藥分子設(shè)計技術(shù)體系，提升農(nóng)藥活性分子設(shè)計的效率。

重點4：比較基因組學的原創(chuàng)性靶標發(fā)現(xiàn)。針對農(nóng)業(yè)有害生物，利用生物信息學和人工智能算法等技術(shù)，構(gòu)建“關(guān)鍵基因網(wǎng)絡(luò)、信號通路和必需基因”三層次的潛在分子靶標挖掘與驗證體系，開展農(nóng)藥原創(chuàng)分子靶標的驗證工作。

重點5：殘留效應與環(huán)境生態(tài)風險評估。利用人工智能、替代毒理學等技術(shù)，開發(fā)農(nóng)藥原位快速檢測方法，構(gòu)建農(nóng)藥殘留效應風險、農(nóng)藥殘留毒理學評估新模型。研究農(nóng)藥和代謝物對作物、非靶標生物和環(huán)境基質(zhì)的生態(tài)毒性效應及其機制，加快形成和發(fā)展農(nóng)藥新質(zhì)生產(chǎn)力。

宋寶安院士的報告不僅系統(tǒng)梳理了我國農(nóng)藥科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，更以五大重點方向為抓手，為綠色農(nóng)藥發(fā)展提出了明確方向。在植保雙交會的平臺上，這份報告也為行業(yè)企業(yè)、科研機構(gòu)提供重要指引，推動我國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)向高效、綠色、安全轉(zhuǎn)型，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展與糧食安全保障注入更強科技動力！

本文來源：農(nóng)資與市場官微