行業(yè)資訊

　　農(nóng)藥作為“作物安全衛(wèi)士”,在防御重大生物災(zāi)害和維持糧食安全穩(wěn)定生產(chǎn)方面發(fā)揮了不可替代作用。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年農(nóng)作物化學(xué)防治面積已達(dá)80億畝次,可挽回糧食損失1000億斤以上,然而我國(guó)單位面積農(nóng)藥用量比世界平均水平高出2.5倍,有效利用率低于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家11-20個(gè)百分點(diǎn),農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)面臨著向綠色高效加速轉(zhuǎn)型發(fā)展新挑戰(zhàn)。

　　“納米農(nóng)藥”系指采用納米技術(shù)創(chuàng)制的具有納米尺度(＜100nm)或納米載體結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥新劑型,可以顯著改善農(nóng)藥有效性、安全性、靶標(biāo)特異性與生物抗藥性,作為未來(lái)綠色農(nóng)藥創(chuàng)新發(fā)展之主流,已被國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)評(píng)選為將改變世界的重大化學(xué)新興技術(shù)之一。

　　“十一五”計(jì)劃以來(lái),在“863計(jì)劃”、“973計(jì)劃”、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、自然科學(xué)基金等國(guó)家科技項(xiàng)目支持下,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院納米農(nóng)業(yè)研究中心(環(huán)發(fā)所)與植物保護(hù)研究所、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所、國(guó)家納米科學(xué)中心、以及清華大學(xué)與天津大學(xué)等相關(guān)優(yōu)勢(shì)科研單位,通過(guò)長(zhǎng)期多學(xué)科交叉的協(xié)同創(chuàng)新,在納米農(nóng)藥理論與應(yīng)用上取得了系統(tǒng)性與開(kāi)拓性研究進(jìn)展,突破了納米農(nóng)藥組裝合成、劑型設(shè)計(jì)、制備過(guò)程與工藝集成等關(guān)鍵理論與技術(shù)制約瓶頸,形成了完全具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米農(nóng)藥核心制備技術(shù)體系,為推動(dòng)我國(guó)農(nóng)藥工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展奠定了科技基礎(chǔ)。目前我國(guó)納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化已呈蓄勢(shì)大發(fā)之勢(shì),在農(nóng)業(yè)部等相關(guān)主管部門(mén)支持下納米農(nóng)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也即將出臺(tái)。

　　我國(guó)納米農(nóng)藥研究取得如下重大進(jìn)展：

　　一是建立了綠色納米農(nóng)藥創(chuàng)制原理與方法。采用分子組裝、模板合成、晶核析出、配位絡(luò)合、化學(xué)修飾等納米材料制備技術(shù),構(gòu)建了一批高效、安全的新型納米載藥系統(tǒng)及其構(gòu)型設(shè)計(jì)、組裝合成與功能調(diào)控方法,創(chuàng)立了具有靶向傳輸和智能釋放等功能的綠色納米農(nóng)藥創(chuàng)制新模式。利用納米農(nóng)藥的尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、隧道效應(yīng)、智能傳輸與環(huán)境響應(yīng)特性,改善了藥物的理化性質(zhì)、量效關(guān)系、靶標(biāo)作用方式與劑量傳輸特性,實(shí)現(xiàn)了藥物在空間、時(shí)間與劑量上的精準(zhǔn)釋放,可以顯著提高農(nóng)藥有效利用率、延長(zhǎng)持效期、增強(qiáng)藥效功能與防治效果。

　　二是創(chuàng)制了一批高效、安全與低殘留納米農(nóng)藥新制劑。針對(duì)大噸位與主導(dǎo)性殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑,開(kāi)發(fā)了納米微乳劑、混懸劑、膠囊劑、水溶膠與固體分散體等綠色納米農(nóng)藥新劑型,判明了其增效減排效果、適用范圍、優(yōu)選劑量與施用方法。可以平均提高藥效30-50%,延長(zhǎng)持效期4-5倍,顯著降低殘留污染。

　　三是揭示了納米農(nóng)藥安全性改良機(jī)理。毒理學(xué)試驗(yàn)證明納米農(nóng)藥通過(guò)提質(zhì)增效,降低了農(nóng)產(chǎn)品殘留、環(huán)境污染與非靶標(biāo)生物毒副作用,對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)不良影響,不會(huì)引發(fā)次生健康與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

　　四是創(chuàng)立了納米農(nóng)藥關(guān)鍵制備技術(shù)與工藝裝備。發(fā)明了熔融法、晶核析出法、微沉淀法與乳液聚合法等納米農(nóng)藥核心共性制備技術(shù)體系,建立了量產(chǎn)化生產(chǎn)工藝與裝備系統(tǒng),為大規(guī)模推進(jìn)納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

　　與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比納米農(nóng)藥的主要優(yōu)勢(shì)在于：一是改善難溶性藥物水溶性,提高生物利用度。突破了70%的傳統(tǒng)農(nóng)藥難溶于水、水基化分散困難的技術(shù)瓶頸,改善了藥物水溶性、分散性與傳導(dǎo)性,促進(jìn)了靶向傳輸與吸收利用。二是提高葉面附著與滯留能力,抑制藥劑脫靶與流失?？朔?、小麥、玉米等疏水性葉面藥液沉積障礙,減少藥液脫落、粉塵漂移、雨水沖刷等藥效損失,大幅度提高有效利用率。三是增強(qiáng)對(duì)靶精準(zhǔn)釋藥性能,減少施藥劑量與作業(yè)次數(shù)。根據(jù)有害生物防控劑量需求,以最低的有效濃度持續(xù)釋放藥物,改善藥效穩(wěn)定性與持效期,減少農(nóng)藥使用量與施藥次數(shù)。四是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥增效減排,提高使用安全性。通過(guò)提質(zhì)增效降低有效防控劑量,減少有害殘留物排放,降低非靶標(biāo)生物毒性,從而提高食品、環(huán)境與生物安全性。

　　綠色納米農(nóng)藥大規(guī)模推廣應(yīng)用,可以在以下幾個(gè)方面產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益：一是源頭控制農(nóng)藥面源污染,改善食品安全與生態(tài)環(huán)境。我國(guó)每年農(nóng)藥制劑使用量超過(guò)150萬(wàn)噸,其中乳油約占30%,消耗有機(jī)溶劑與助劑50萬(wàn)噸。納米農(nóng)藥推廣應(yīng)用,可以減少農(nóng)藥田間投放量30%以上,杜絕有害溶劑與助劑次生污染,降低農(nóng)藥殘留污染負(fù)荷。二是增強(qiáng)重大病蟲(chóng)害防御能力,推動(dòng)綠色防控技術(shù)發(fā)展。納米農(nóng)藥可以實(shí)現(xiàn)對(duì)靶精準(zhǔn)釋藥,提高生物活性與毒殺作用,從而改善病蟲(chóng)害防治效果。三是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效,推動(dòng)綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。納米農(nóng)藥可以減少農(nóng)藥使用量和施藥次數(shù),降低施藥費(fèi)用和作業(yè)成本,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與附加值,增加農(nóng)民收入水平。四是推動(dòng)農(nóng)藥行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)集群。我國(guó)是世界最大農(nóng)藥生產(chǎn)與出口國(guó),農(nóng)藥年產(chǎn)量已達(dá)380萬(wàn)噸(折原藥),年產(chǎn)值近2500億元,但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仍以仿制藥和初級(jí)原料藥為主,急需加強(qiáng)自主創(chuàng)新水平,發(fā)展高端綠色納米農(nóng)藥新制劑產(chǎn)品。

　　因此發(fā)展高效、安全與低殘留的納米農(nóng)藥新制劑,是深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革,加快農(nóng)業(yè)綠色與高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措,具有重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。為了繼續(xù)保持我國(guó)納米農(nóng)藥研究的國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),加速推進(jìn)重大成果產(chǎn)業(yè)化,建議我國(guó)農(nóng)政管理機(jī)構(gòu)、以及農(nóng)藥生產(chǎn)管理、市場(chǎng)監(jiān)督與新產(chǎn)品登記部門(mén),進(jìn)一步采取積極有效對(duì)策,加速推進(jìn)綠色納米農(nóng)藥生產(chǎn)與推廣應(yīng)用進(jìn)程。

　　一是加大科技投入與產(chǎn)業(yè)扶持力度,創(chuàng)新“政產(chǎn)學(xué)研”協(xié)作機(jī)制,加速納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。規(guī)劃和部署一批納米農(nóng)藥科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化與集成示范項(xiàng)目,組織和協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)科研機(jī)構(gòu)與龍頭企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研協(xié)作,面向作物重大病蟲(chóng)害,系統(tǒng)設(shè)計(jì)一批高效、安全與低殘留的納米農(nóng)藥重大產(chǎn)品,完成生產(chǎn)中試熟化、工藝過(guò)程與裝備系統(tǒng)集成,建立生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范與產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)納米農(nóng)藥規(guī)?；a(chǎn)與推廣應(yīng)用。

　　二是完善新產(chǎn)品登記與市場(chǎng)準(zhǔn)入制度,規(guī)范和引領(lǐng)納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。盡快制定和出臺(tái)納米農(nóng)藥審定與登記規(guī)則,建立納米農(nóng)藥質(zhì)量控制與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范新產(chǎn)品生產(chǎn)、流通與安全使用,保護(hù)生產(chǎn)者與消費(fèi)者合法權(quán)益。建立納米農(nóng)藥新產(chǎn)品補(bǔ)貼、生態(tài)補(bǔ)償與公益性服務(wù)等推廣激勵(lì)制度,加速其推廣應(yīng)用進(jìn)程。

　　三是加速綠色納米農(nóng)藥集成示范與推廣應(yīng)用,構(gòu)建高效、安全的綠色防控技術(shù)體系。組織相關(guān)科研機(jī)構(gòu)與農(nóng)技推廣部門(mén),針對(duì)重大作物病蟲(chóng)草害流行與危害規(guī)律,系統(tǒng)開(kāi)展納米農(nóng)藥提質(zhì)增效與節(jié)量減排評(píng)價(jià)試驗(yàn)。并結(jié)合不同主產(chǎn)區(qū)生態(tài)環(huán)境條件,判明各種納米農(nóng)藥適用范圍,優(yōu)化使用劑量與集約化施藥方法,通過(guò)集成示范構(gòu)建安全、高效的綠色防控技術(shù)體系與規(guī)?；茝V應(yīng)用模式,引領(lǐng)綠色種植業(yè)快速健康發(fā)展。
　　“納米農(nóng)藥”是我國(guó)農(nóng)業(yè)前沿交叉領(lǐng)域具有國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的重要研究領(lǐng)域之一,經(jīng)過(guò)我國(guó)科學(xué)家近二十年的系統(tǒng)性探索與原始創(chuàng)新,正在實(shí)現(xiàn)從0到1的重大突破。推動(dòng)其發(fā)展成為變革性綠色農(nóng)藥技術(shù)體系,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)化學(xué)農(nóng)藥增效減排,源頭控制殘留污染具有重大意義。

　　為了加強(qiáng)該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流、科研協(xié)作與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā),分享科研成果與科技信息,傳播前沿科技動(dòng)態(tài),普及新理論與新技術(shù),推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展與農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),特此開(kāi)設(shè)“納米農(nóng)藥科學(xué)”公眾號(hào),定期發(fā)布和轉(zhuǎn)載一些行業(yè)動(dòng)態(tài)、科普文章、政策法規(guī)與科技資訊,歡迎相關(guān)領(lǐng)域廣大科技工作者與社會(huì)各界人士訂閱、關(guān)注與評(píng)論。