行業(yè)資訊

    蝴蝶美麗而高貴,常常讓人愛(ài)不釋手,有的做成標(biāo)本；而人們可能忘了它要產(chǎn)仔生蟲(chóng),危害植物。而農(nóng)藥就成為人們心目中的蝴蝶。人們不禁要問(wèn),農(nóng)藥,是天使還是魔鬼?

    長(zhǎng)年來(lái),農(nóng)藥為農(nóng)業(yè)豐收、確保人類糧食供應(yīng)和保護(hù)環(huán)境安全做出了巨大的貢獻(xiàn),是人類生產(chǎn)和生活中不可或缺的重要物資。有人把農(nóng)藥譽(yù)作“天使”,因?yàn)樗行Э刂屏巳祟惿a(chǎn)和生活中的眾多害物；但是,幾十年來(lái),農(nóng)藥也遭到不少指責(zé)和懷疑,也有人把農(nóng)藥比作“魔鬼”,因?yàn)橐恍┺r(nóng)藥的毒性和殘留對(duì)人類環(huán)境帶來(lái)了不少不良影響。

1 認(rèn)識(shí)的提高,使一些原為“天使”的農(nóng)藥淪為“魔鬼”

    一個(gè)農(nóng)藥問(wèn)世之時(shí),往往多為“天使”。如20世紀(jì)40~50年代上市的有機(jī)氯類殺蟲(chóng)劑是人類歷史上最早出現(xiàn)的有機(jī)合成農(nóng)藥,其典型產(chǎn)品為六六六和滴滴涕。滴滴涕最早在1874年被合成,于1939年繆勒才發(fā)現(xiàn)其殺蟲(chóng)活性,1942年上市。滴滴涕在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期和戰(zhàn)后,在世界各地對(duì)防治瘧疾、傷寒和霍亂的主要病媒--瘧蚊和蒼蠅做出了重大貢獻(xiàn),為此該藥劑發(fā)明者獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí),這類殺蟲(chóng)劑在人類歷史上防治害蟲(chóng),特別在衛(wèi)生防疫上發(fā)揮了重大作用。由于此類殺蟲(chóng)劑活性高、殺蟲(chóng)譜廣、對(duì)哺乳動(dòng)物毒性低、持效期長(zhǎng)、價(jià)格低廉,在一定時(shí)間內(nèi)被人們譽(yù)為“天使”。但它們不易分解,會(huì)因殘留嚴(yán)重污染環(huán)境及易產(chǎn)生抗性；此外,這類化合物有很高的親脂性,會(huì)經(jīng)食物鏈在生物體脂肪中富集和積累,對(duì)人類健康和環(huán)境產(chǎn)生危害。有研究顯示,在北冰洋50 m深的冰層中也測(cè)得這類殺蟲(chóng)劑殘留于內(nèi)。

    對(duì)此,美國(guó)海洋生物學(xué)家卡爾遜女士在《寂靜的春天》一書(shū)中向人們提出了警示。她揭露了人們?yōu)樽分鹄麧?rùn)而濫用農(nóng)藥,從而對(duì)生物環(huán)境造成嚴(yán)重危害。該書(shū)的出版為人們敲響了警鐘,激發(fā)了人們對(duì)環(huán)境安全的認(rèn)識(shí)。為此,一批對(duì)環(huán)境有不良影響農(nóng)藥在全球范圍內(nèi)被禁止或限制使用。這些農(nóng)藥由“天使”淪為“惡魔”。

隨著上述這些“魔鬼”被驅(qū)除的同時(shí),為了確保農(nóng)業(yè)收成,又開(kāi)發(fā)了不少農(nóng)藥,孕育了新的“天使”。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所使用的這些農(nóng)藥對(duì)人類和環(huán)境有不良影響時(shí),立即予以停止或限制使用。如除草劑2,4,5-涕和殺蟲(chóng)劑殺蟲(chóng)脒,就因有致畸和致突變問(wèn)題,很快就被禁用。這些“天使”也淪為了“魔鬼”。隨后,又有一些高毒、高殘留的農(nóng)藥被判定為“魔鬼”而被禁限使用,如甲胺磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、磷胺、久效磷、毒鼠強(qiáng)、磷化鈣、磷化鋅等。

    在我國(guó)幾十年來(lái)使用的一些“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”的農(nóng)藥產(chǎn)品或其工藝,也被列入“魔鬼”的禁、限行列。表1即為我國(guó)被禁限停的農(nóng)藥產(chǎn)品和工藝。

表1  我國(guó)被禁限停的農(nóng)藥產(chǎn)品及工藝

    在這些品種中,有的因高毒而被禁用,如甲胺磷等；有的因致癌等而禁用,如滅蟻靈；有的因?qū)Νh(huán)境生物有嚴(yán)重影響而不準(zhǔn)使用,如五氯酚(鈉)、溴甲烷；也有由于工藝上會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境不利的物質(zhì)而遭淘汰。近年來(lái),我國(guó)通過(guò)一系列的驅(qū)“魔”工作,為環(huán)境和食品起了很好的推動(dòng)作用。

2 必須認(rèn)識(shí)和利用一些農(nóng)藥品種“天使”和“魔鬼”的雙重性

    任何認(rèn)識(shí)會(huì)有一個(gè)過(guò)程,對(duì)于農(nóng)藥亦如此。一些農(nóng)藥品種有很好的效果,對(duì)人畜十分安全,是美麗的“天使”。但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)其有某些不足,這些農(nóng)藥被認(rèn)為具有“天使”和“魔鬼”的雙重性。例如,現(xiàn)居各類殺蟲(chóng)劑市場(chǎng)之首的新煙堿類殺蟲(chóng)劑,其中噻蟲(chóng)嗪和吡蟲(chóng)啉又是在殺蟲(chóng)劑品種中鰲居前二。它們?yōu)闇绯οx(chóng),確保農(nóng)業(yè)豐收做出了重大貢獻(xiàn),在殺蟲(chóng)劑中起著舉足輕重的作用。但是最近,由于它們對(duì)蜜蜂的不良作用,影響了生態(tài)環(huán)境,在歐盟被暫時(shí)禁限用3年,其中在荷蘭和澳大利亞先后被禁用,在印度亦考慮禁用。對(duì)于這類具有雙重性的農(nóng)藥,人們正充分利用它“天使”的一面,同時(shí),盡量發(fā)揮其有效作用。另一方面也盡力遏制它們不利作用。為此,人們將此類藥劑加工成種子處理劑及寵物、家畜等用藥劑,以使其與蜜蜂接觸的程度降到最低。目前,噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉等對(duì)蜜蜂毒性較高的新煙堿類殺蟲(chóng)劑已成為種子處理劑用殺蟲(chóng)劑的主要藥劑之一。又如著名殺菌劑吡唑醚菌酯,該藥劑具有很高的殺菌活性,同時(shí)又有極佳的促進(jìn)作物生長(zhǎng)的作用。但是,由于該藥劑對(duì)一些水生動(dòng)物毒性較高,無(wú)法在水稻中應(yīng)用。對(duì)此,巴斯夫公司開(kāi)發(fā)了專用于水田的顆粒劑,其在湛水時(shí),藥劑很穩(wěn)定,有效成分不會(huì)釋出,當(dāng)田中水被排去時(shí),則可釋放,從而使該藥劑發(fā)揮殺菌活性。此為通過(guò)制劑技術(shù)來(lái)掩避其“魔鬼”的一面。在我國(guó),氟蟲(chóng)腈由于對(duì)水生生物毒性較高,禁止在農(nóng)田、特別是水田上噴施,但允許作為玉米等作物的種子處理及非農(nóng)上應(yīng)用。現(xiàn)氟蟲(chóng)腈已是寵物治蟲(chóng)的重要藥劑。

    現(xiàn)今,開(kāi)發(fā)一個(gè)新農(nóng)藥的難度越來(lái)越大,成本越來(lái)越高。如最早的魚(yú)尼汀受體抑制劑類殺蟲(chóng)劑氟蟲(chóng)雙酰胺,日本農(nóng)藥公司于1993~1998年設(shè)計(jì)、合成并篩選了成千上萬(wàn)個(gè)化合物,最后在1998年發(fā)現(xiàn)了氟蟲(chóng)雙酰胺,此工作歷時(shí)5年,以后又經(jīng)歷了9年于2007年才上市。也就是說(shuō)從研究至商品化共花了14年才得以完成?？傊?開(kāi)發(fā)一個(gè)新農(nóng)藥要耗時(shí)15年左右,花費(fèi)1.5億美元以上,一個(gè)新農(nóng)藥的誕生往往要付出很大的代價(jià)。為此,一個(gè)農(nóng)藥上市后必須充分發(fā)揮其應(yīng)用的“天使”價(jià),規(guī)避它的不良影響。

    對(duì)于農(nóng)藥,可從劑型加工上、使用對(duì)象或方法予以改進(jìn),避免其“魔鬼”的副作用發(fā)生。同時(shí),亦應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)新的“天使”以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

3 不斷開(kāi)創(chuàng)新農(nóng)藥,培育新的“天使”

    隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,某些原先并未察覺(jué)有不良作用的農(nóng)藥亦會(huì)逐漸暴露其缺陷；同時(shí),農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用也會(huì)產(chǎn)生抗性；更者,由于人類對(duì)自然界有些害物目前尚無(wú)有效的方法予以解決,只能使用一些明知有某些不良影響的藥劑進(jìn)行防治。這些極需要有新的農(nóng)藥品種予以替代,并不斷孕育新的“天使”,這也是每一個(gè)農(nóng)藥科技工作者的神圣職責(zé)。從1997年至2012年,全球居前6位的超級(jí)大公司共開(kāi)發(fā)88個(gè)農(nóng)藥新品種。其中,拜耳公司32個(gè),年均2.13個(gè)；巴斯夫19個(gè),年均1.27個(gè)；陶農(nóng)科16個(gè),年均1.07個(gè)；先正達(dá)12個(gè),年均0.8個(gè)；杜邦公司7個(gè),年均0.47個(gè)；孟山都共2個(gè),年均0.13個(gè)。另外,日本的農(nóng)藥公司共開(kāi)發(fā)了39個(gè)新農(nóng)藥品種,其中住友化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了14個(gè),其他公司25個(gè)。以上6大公司和日本農(nóng)藥公司共開(kāi)發(fā)了166個(gè),年均1.1個(gè)。

    同樣,在我國(guó)也積極從事新農(nóng)藥的開(kāi)發(fā),并不斷孕育新的“天使”,表2即為我國(guó)至2013年近10余年登記的具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新農(nóng)藥品種。

表2 近10余年登記的具有我國(guó)自行開(kāi)發(fā)登記的新農(nóng)藥品種

    另外,還有幾個(gè)品種正在登記中。

    為了更好地?fù)嵊疤焓埂?并使我國(guó)成為農(nóng)藥生產(chǎn)和研發(fā)的“強(qiáng)國(guó)”,我國(guó)的農(nóng)藥科技人員正從理論、機(jī)制上進(jìn)行深入研究,以能培育出更加符合時(shí)代要求的新“天使”。其中值得一提的是國(guó)家基礎(chǔ)研究規(guī)劃973計(jì)劃項(xiàng)目--分子靶標(biāo)導(dǎo)向的綠色化學(xué)創(chuàng)新研究,該項(xiàng)目匯集了我國(guó)農(nóng)藥研發(fā)的精英,他們以生態(tài)環(huán)境友好為背景,從我國(guó)農(nóng)林植物保護(hù)的重要實(shí)際需求出發(fā),以候選農(nóng)藥的化學(xué)多樣性與生物合理性、候選靶標(biāo)生物特異性及化學(xué)成藥性、高活性先導(dǎo)與候選靶標(biāo)間相互驗(yàn)證等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題為切入點(diǎn),進(jìn)行分子靶標(biāo)為導(dǎo)向的綠色化學(xué)農(nóng)藥創(chuàng)制研究,從而進(jìn)一步完善和發(fā)展新農(nóng)藥的創(chuàng)制體系。由此,開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、對(duì)環(huán)境安全的超高效農(nóng)藥,使我國(guó)農(nóng)藥優(yōu)美轉(zhuǎn)身,適時(shí)轉(zhuǎn)型。

    在該項(xiàng)目中,有基于新分子靶標(biāo)導(dǎo)向進(jìn)行殺蟲(chóng)劑的研究,包括對(duì)新穎結(jié)構(gòu)--順硝烯新煙堿殺蟲(chóng)劑的先導(dǎo)衍生和優(yōu)化,通過(guò)研究已開(kāi)發(fā)的幾個(gè)化合物已獲登記或正在登記中；也有通過(guò)對(duì)新靶標(biāo)調(diào)控或與昆蟲(chóng)生長(zhǎng)與行為調(diào)控相關(guān)的綠色殺蟲(chóng)殺螨劑的創(chuàng)制；同時(shí),還進(jìn)一步從分子水平進(jìn)行靶標(biāo)研究開(kāi)發(fā)新先導(dǎo)。

    除了尋求新的靶標(biāo)并進(jìn)行研究外,該項(xiàng)目中還對(duì)害物候選靶標(biāo)的生物特異性及化學(xué)成藥性進(jìn)行廣泛和深入的研究,即通過(guò)對(duì)機(jī)制研究來(lái)啟發(fā)綠色農(nóng)藥靶標(biāo)分子的創(chuàng)新,建立農(nóng)藥靶標(biāo)比較生物學(xué)研究方法。

    對(duì)于植物病害防御的研究中,該項(xiàng)目針對(duì)最令人棘手的病毒及菌害調(diào)控的候選藥物與分子靶標(biāo)為切入點(diǎn)進(jìn)行研究,在南方黑條矮縮病的防治方面已取得相當(dāng)成效；此外,環(huán)保型的植物誘導(dǎo)抗病劑的創(chuàng)制亦是其研究目標(biāo)之一,基于對(duì)機(jī)制的研究,已開(kāi)發(fā)一些頗有成效的藥物。

    同樣,對(duì)于除草劑也注重與植物調(diào)控相關(guān)的藥物和分子靶標(biāo)的研究。這些研究包括有害植物特有的酶作為靶標(biāo)進(jìn)行抑制劑的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),建立新的先導(dǎo)發(fā)現(xiàn)和篩選的方法或模型用于新的除草劑先導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。

    再加上國(guó)家“863”、“十二五”等其他有關(guān)農(nóng)藥項(xiàng)目的研究、開(kāi)發(fā),使我國(guó)在新穎害物靶標(biāo)的探索和對(duì)新農(nóng)藥分子的設(shè)計(jì)和創(chuàng)制方面夯下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),在全球產(chǎn)生了相當(dāng)?shù)挠绊?并已逐漸成為新農(nóng)藥創(chuàng)制的主要國(guó)家之一。經(jīng)過(guò)多年的努力,已取得了相當(dāng)成效,也已培育或正在培育一批美麗的“天使”。

4 正確認(rèn)識(shí)農(nóng)藥,糾正人們對(duì)農(nóng)藥的偏見(jiàn)和誤解

    現(xiàn)今,不少人一提到農(nóng)藥即認(rèn)為都是“有毒、有害”,將其視為“洪水猛獸”,是十惡不赦的“魔鬼”。我們不否認(rèn),由于時(shí)代的發(fā)展,科技的進(jìn)步,認(rèn)識(shí)的提高,一旦發(fā)現(xiàn)確有不良作用的農(nóng)藥立即予以禁限使用。目前使用的農(nóng)藥均經(jīng)過(guò)各種相關(guān)的毒性試驗(yàn)和環(huán)境安全試驗(yàn),其復(fù)雜和嚴(yán)格程度絕不亞于醫(yī)藥,確認(rèn)對(duì)人類和環(huán)境安全后方可上市。然而,農(nóng)藥工作者在不斷驅(qū)趕“魔鬼”,孕育“天使”的同時(shí),也有義務(wù)和責(zé)任向廣大老百姓進(jìn)行宣傳和普及農(nóng)藥相關(guān)知識(shí),以能及時(shí)糾正人們對(duì)農(nóng)藥的偏見(jiàn)和誤解。

          ⑴ “農(nóng)藥都是有毒的”

    在我國(guó),把農(nóng)藥毒性分為劇毒、高毒、中等毒、低毒和微毒。以急性口服為例,LD₅₀≤5mg/kg列為劇毒,LD₅₀＞5~50 mg/kg為高毒,LD₅₀＞50~500 mg/kg為中等毒,LD₅₀＞500~5 000 mg/kg為低毒,LD₅₀＞5 000 mg/kg為微毒。經(jīng)過(guò)幾十年的努力,一些高毒農(nóng)藥的品種逐步被取代。然而新開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥品種毒性則越來(lái)越低,表3即為21世紀(jì)上市重大農(nóng)藥品種與人們常涉及的食物、藥物及日用品的毒性比較。

表3  21世紀(jì)上市的重要農(nóng)藥代表品種及人們常用食品、藥物及日用品的急性毒性

                  注：*括號(hào)內(nèi)為農(nóng)藥上市日期。

    由上可見(jiàn),近年開(kāi)發(fā)的絕大多數(shù)農(nóng)藥的毒性遠(yuǎn)低于人們常用的食品、醫(yī)藥品和日用品。

    ⑵ “農(nóng)藥會(huì)致癌”

    這又是人們對(duì)農(nóng)藥缺乏認(rèn)識(shí),引起擔(dān)憂的又一原因,導(dǎo)致談“農(nóng)藥”色變。目前,一個(gè)農(nóng)藥在開(kāi)發(fā)過(guò)程中要進(jìn)行大量的各種毒性試驗(yàn),包括致畸、致癌、致突變等,一旦發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題即不予開(kāi)發(fā),更不能成為商品。例如上海市農(nóng)藥研究所在進(jìn)行微生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)中,發(fā)現(xiàn)有一抗生物質(zhì)--變構(gòu)霉素,它對(duì)眾多植物病原菌具有極高的殺菌活性,為此進(jìn)行了深入開(kāi)發(fā),同時(shí)也進(jìn)行了毒性測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該物質(zhì)對(duì)大鼠在若干世代后會(huì)導(dǎo)致胚胎細(xì)胞突變,結(jié)果中止了研發(fā)。曾有人進(jìn)行過(guò)隨機(jī)調(diào)查,結(jié)果100%的癌病專家認(rèn)為現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的農(nóng)藥不會(huì)致癌,但卻有24%的家庭主婦認(rèn)為會(huì)致癌。

    引起這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的緣由,也因曾經(jīng)有一些農(nóng)藥有“三致”現(xiàn)象,但是一旦發(fā)現(xiàn)即會(huì)禁止使用,如著名除草劑2,4,5-滴、殺蟲(chóng)劑殺蟲(chóng)脒等,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有不良作用即立刻停止使用。

    ⑶ “農(nóng)藥會(huì)影響環(huán)境和產(chǎn)生事故”

    現(xiàn)今,只要按照規(guī)定和標(biāo)簽上推薦的對(duì)象、作物、濃度、方法和時(shí)間施用農(nóng)藥,就不會(huì)發(fā)生不良事故。導(dǎo)致事故發(fā)生,使農(nóng)藥成為“魔鬼”,通常有兩大原因,一是“違法”,二是“違規(guī)”；兜售假藥、劣藥、禁藥就是違法現(xiàn)象,就必須依法懲處；亂用藥、錯(cuò)用藥則為違規(guī),對(duì)此必須進(jìn)行科普宣傳、進(jìn)行教育。如上二年出現(xiàn)的“毒豇豆事件”即為違法；而“西瓜膨大劑事件”則為違規(guī)現(xiàn)象的典型事例。

    無(wú)論是“違法”和“違規(guī)”,管理和教育是關(guān)鍵。對(duì)于農(nóng)藥的管理應(yīng)從“搖籃”管到“墳?zāi)埂薄o(wú)論從生產(chǎn)、流通、應(yīng)用各個(gè)環(huán)節(jié),都必須加強(qiáng)管理力度。我國(guó)新的“管理?xiàng)l例”即將誕生,屆時(shí)對(duì)農(nóng)藥的管理將更加深化、實(shí)在,農(nóng)藥市場(chǎng)的秩序?qū)⒏咏】怠?/SPAN>

    同時(shí),對(duì)農(nóng)藥科技知識(shí)的教育也會(huì)更加普及,人們對(duì)農(nóng)藥的認(rèn)識(shí)也會(huì)不斷提高,對(duì)農(nóng)藥的偏見(jiàn)和誤解也會(huì)逐步消逝。

    屆時(shí)可以深信,更美好、善良的“天使”將會(huì)持續(xù)出現(xiàn),而“魔鬼”將會(huì)被驅(qū)除、被永遠(yuǎn)關(guān)押在“魔瓶”中。這樣,世界糧食供應(yīng)才能得以保證,健康的生態(tài)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)。

    我們希望,蝴蝶繼續(xù)美麗而高貴,可以產(chǎn)仔生蟲(chóng),但不要危害人類生存和生態(tài)持續(xù)的相關(guān)植物。同樣我們也希望農(nóng)藥也成為這樣的蝴蝶,沒(méi)有生態(tài)危害的新蝴蝶！