行業(yè)資訊

蘇云金桿菌、白僵菌、昆蟲多角體病毒、魚藤根粉、印楝、昆蟲信息素等生物農(nóng)藥在 1949 年后得到迅速發(fā)展,并得到大面積的推廣 。直至改革開放前,生物農(nóng)藥在我國有害生物防治上一直扮演重要角色。

改革開放后,我國化學(xué)農(nóng)藥的發(fā)展進(jìn)入騰飛期,逐漸占據(jù)農(nóng)藥應(yīng)用的主要市場。盡管如此,以蘇云金桿菌、白僵菌、綠僵菌、木霉菌為代表的微生物農(nóng)藥,以苦參堿為代表的植物源農(nóng)藥,以誘蟲烯、梨小食心蟲信息素為代表的昆蟲信息素等生物農(nóng)藥的研發(fā)仍然取得了極大的進(jìn)步。但是受限于生產(chǎn)效率,我國生物農(nóng)藥的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于化學(xué)農(nóng)藥。

進(jìn)入 21 世紀(jì),在環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展等理念的支持下,隨著農(nóng)藥使用量零增長的推進(jìn),以及對農(nóng)藥行業(yè)監(jiān)管的落實(shí),生物農(nóng)藥獲得了越來越大的發(fā)展空間,近幾年更是進(jìn)入加速發(fā)展期。

″生物農(nóng)藥在世界農(nóng)藥發(fā)展的過程中是最重要的部分。生物農(nóng)藥是前途不可限量的產(chǎn)業(yè)。″中國農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會會長周普國介紹,據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測,2022 年我國生物農(nóng)藥市場規(guī)模為12.37 億元,全球生物農(nóng)藥市場規(guī)模約為 366.82 億元,預(yù)計(jì) 2028 年全球市場總規(guī)模將達(dá)到 730 億元。生物農(nóng)藥與綠色防控等綜合防控技術(shù)相結(jié)合,將會在未來發(fā)揮越來越重要的作用。

″綠色防控是落實(shí)新理念、推動高質(zhì)量發(fā)展的新期盼。綠色防控離不開生物防治、綠色農(nóng)藥,生物農(nóng)藥是其中一項(xiàng)十分重要的技術(shù)產(chǎn)品。″全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心首席專家王鳳樂表示,推動生物農(nóng)藥行業(yè)發(fā)展是新時期農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。依托大型跨國公司強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力、市場推廣能力,以及全球性研發(fā)熱情的高漲,生物農(nóng)藥迎來了市場增長的黃金時期。我國生物農(nóng)藥開發(fā)應(yīng)用速度快、推廣應(yīng)用力度加大,一些重要生物農(nóng)藥產(chǎn)品市場份額越來越大,在重大病蟲害防控中發(fā)揮作用也越來越大。

國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至 2021年,全國生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)有 260 多家,年產(chǎn)量 14 萬噸左右,年產(chǎn)值約 30億元。應(yīng)用端,目前我國生物農(nóng)藥年使用量已達(dá) 8 萬噸左右,防治面積約 4 億畝,同時有一定量的出口。

目前,生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥在我國農(nóng)藥市場中的比例約為 1:7。相比人們熟知的化學(xué)農(nóng)藥,生物農(nóng)藥在我國還遠(yuǎn)未得到普及,不過它具有對人畜安全性高、生態(tài)環(huán)境友好等特征,在農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展中有著廣闊的應(yīng)用空間。

國內(nèi)生物農(nóng)藥市場容量到底有多大,尚沒有專業(yè)的機(jī)構(gòu)和人士給出具體的數(shù)字,但粗略估計(jì)至少在百億元,加上與化藥的復(fù)配使用,容量還會更大。目前,生物農(nóng)藥防控面積還比較小,覆蓋率較低,因此生物農(nóng)藥具有極大的發(fā)展空間。

不同國家界定不同

不同國家的農(nóng)藥管理部門對生物農(nóng)藥有著不同的界定。比如,聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織將生物農(nóng)藥定義為源于自然界的、可以以類似于常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥的方式配制和應(yīng)用的、通常用于短期有害生物控制的物質(zhì),如微生物、植物源物質(zhì)、化學(xué)信息素。美國國家環(huán)境保護(hù)局將生物農(nóng)藥定義為從天然材料(如動物、植物、細(xì)菌和某些礦物質(zhì)等)中提取的農(nóng)藥,包括生物化學(xué)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥和轉(zhuǎn)基因植物農(nóng)藥。

其實(shí)我國農(nóng)藥登記管理體系并沒有對生物農(nóng)藥進(jìn)行統(tǒng)一明確的標(biāo)準(zhǔn)和定義,但生物化學(xué)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥歸類為生物農(nóng)藥是確定的。

此外,一般我們也將農(nóng)用抗生素和天敵生物劃為生物農(nóng)藥,不管過去還是現(xiàn)在,它們都在農(nóng)林有害生物防治領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。農(nóng)用抗生素類在登記要求上與化學(xué)農(nóng)藥相同,代表性成果有井岡霉素、寧南霉素等。天敵昆蟲并未納入生物農(nóng)藥進(jìn)行登記管理,在實(shí)際應(yīng)用中是免予登記,只需要備案即可。目前赤眼蜂、麗蚜小蜂、食蚜癭蚊等天敵昆蟲應(yīng)用也已經(jīng)成熟。

截至 2022 年 12 月 31 日,我國登記的農(nóng)藥有效成分共 729 個(不含僅限出口產(chǎn)品),其中微生物農(nóng)藥 61 個(包括細(xì)菌、真菌、卵菌、病毒),生物化學(xué)農(nóng)藥 40 個,植物源農(nóng)藥 30個,農(nóng)用抗生素類 13 個；登記的農(nóng)藥產(chǎn)品共計(jì)44811 個(不含僅限出口產(chǎn)品),其中微生物農(nóng)藥 611 個,生物化學(xué)農(nóng)藥 1069 個,植物源農(nóng)藥343 個,農(nóng)用抗生素類農(nóng)藥 3877 個。

目前生物農(nóng)藥在農(nóng)藥隊(duì)伍中占比雖然并不大,但具有良好的發(fā)展勢頭和巨大潛力。放眼全球,近年來,先正達(dá)、拜耳、科迪華、巴斯夫、富美實(shí)等農(nóng)藥企業(yè)紛紛通過收購及自主研發(fā)加碼生物農(nóng)藥的權(quán)重。依托這些大型跨國公司強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新能力、市場推廣能力,以及全球研發(fā)熱情的高漲,生物農(nóng)藥迎來了市場增長的黃金時期。

登記更有優(yōu)勢

″我國生物農(nóng)藥在資料準(zhǔn)備、時間成本、經(jīng)濟(jì)成本方面均比化學(xué)農(nóng)藥更有優(yōu)勢。″農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所藥效審評處研究員王曉軍表示。

農(nóng)藥登記申請資料最重要的就是登記試驗(yàn)資料及評估報(bào)告。這方面部分生物農(nóng)藥可以享受一些資料減免政策。王曉軍介紹,藥效試驗(yàn)資料,微生物農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥制劑只需進(jìn)行 1 年多的田間小區(qū)試驗(yàn),免抗性風(fēng)險(xiǎn)評估資料。毒理學(xué)資料,微生物農(nóng)藥可以減免健康風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告的說明。環(huán)境試驗(yàn)資料,化學(xué)農(nóng)藥原藥為 32 項(xiàng),微生物母藥 6 項(xiàng),植物源農(nóng)藥原藥(母藥)12 項(xiàng)；化學(xué)農(nóng)藥制劑為 10 項(xiàng),微生物農(nóng)藥制劑 5 項(xiàng),植物源農(nóng)藥制劑 8 項(xiàng)。而且微生物農(nóng)藥不要求提供環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告 ；植物源農(nóng)藥原藥(母藥)不要求慢性生態(tài)毒性和環(huán)境代謝試驗(yàn)資料 ；制劑不要求提供環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告。另外,微生物農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥一般不需要?dú)埩粼囼?yàn),只有經(jīng)毒理學(xué)測定表明存在毒理學(xué)意義的,才需提交。

在時間成本方面,王曉軍表示,生物農(nóng)藥單是藥效試驗(yàn)方面就節(jié)省了一年的時間。登記評審時間,新農(nóng)藥需要一年,非新農(nóng)藥需要九個月。如果說非新農(nóng)藥,半年的時間基本上就能夠完成評審,生物農(nóng)藥有″綠色通道″,對符合″綠色通道″產(chǎn)品要求的,相關(guān)部門優(yōu)先安排技術(shù)審查,并在保障質(zhì)量和安全的前提下加快技51術(shù)審查進(jìn)程,評審時間就會更短。

與化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥更直接的優(yōu)勢是在經(jīng)濟(jì)成本方面。一個化學(xué)農(nóng)藥新有效成分登記,原藥 +1 個制劑(僅登記 1 種作物上的 1 個靶標(biāo)),費(fèi)用要 1000萬元左右。如果需要做植物代謝試驗(yàn)和農(nóng)產(chǎn)品加工試驗(yàn),即需要完成登記資料要求的所有試驗(yàn)項(xiàng)目,沒有任何減免的話,大概要 2500萬元。而一個生物農(nóng)藥登記,原藥(母藥)+1 個制劑,費(fèi)用只要 200萬元左右。

另外,王曉軍表示,目前我國生物農(nóng)藥新品種的登記評價(jià),變得更加開放、包容,比如同一年登記的同一個菌種的兩個不同菌株 (2021年爪哇蟲草菌 Ij01、爪哇蟲草菌 JS001 獲得登記),再比如經(jīng)過多輪討論,2021 年天然植物誘抗劑酰胺寡糖素醋酸鹽在甘藍(lán)小菜蛾上也實(shí)現(xiàn)登記。

在優(yōu)惠政策的支持下,我國生物農(nóng)藥產(chǎn)品得到了長足的發(fā)展。2021 年獲得登記的新品種有 22 個,其中生物農(nóng)藥 15 個；2022 年獲得登記的 5 個新品種全部為微生物農(nóng)藥。

需要突破技術(shù)、認(rèn)知、產(chǎn)業(yè)

當(dāng)下,我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)規(guī)模化企業(yè)數(shù)量少,生物農(nóng)藥企業(yè)占農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的 15%；生物農(nóng)藥產(chǎn)品登記占比低,品種占登記總量的 18%,產(chǎn)品只占到 4.6%(不包含農(nóng)用抗生素)；生物農(nóng)藥市場份額小,市場滲透率低,僅為 10% 左右。

另外,生物農(nóng)藥產(chǎn)品質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。2022 年抽查農(nóng)藥樣品 3501 個,合格樣品 3370個,總體合格率為 96.3%。其中抽檢生物農(nóng)藥樣品 111 個,合格樣品 102 個,合格率 91.9%,比 2021 年提高 1.7 個百分點(diǎn),但生物農(nóng)藥合格率依然拉低了農(nóng)藥的整體合格率。

另外,生物農(nóng)藥雖然有著無可替代的優(yōu)勢,但不足之處也很明顯。比如,與能夠立竿見影看到效果的化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥發(fā)揮作用比較緩慢,在應(yīng)急性防控上稍顯遜色。

現(xiàn)有農(nóng)藥登記政策主要圍繞化學(xué)農(nóng)藥制定,對于生物農(nóng)藥的特性考慮不足。包括：生物農(nóng)藥的定義和類別判定,如生物發(fā)酵生產(chǎn)的農(nóng)用抗生素和非天然結(jié)構(gòu)生物化學(xué)農(nóng)藥 ；未知風(fēng)險(xiǎn)的評估,如不可確定的潛在健康風(fēng)險(xiǎn) ；有效性的確定,如專性侵染的病毒防治其他靶標(biāo),殺蟲真菌防治病害,個別菌株型靶標(biāo)范圍涵蓋 20多種作物、7 個目、20 多種害蟲,以及新技術(shù)的挑戰(zhàn),如 RNAi、植保無人機(jī)、納米農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因作物用藥登記。因此,我國生物農(nóng)藥管理能力和評價(jià)手段需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

不可否認(rèn)的是,與發(fā)達(dá)國家相比,我國生物農(nóng)藥市場總體規(guī)模還比較小。工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)周期長、劑型較少、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不完善等問題,使得我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用之路道阻且長。

但是,未來我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)還有長足發(fā)展空間。當(dāng)下的生物農(nóng)藥需要突破技術(shù)、認(rèn)知、產(chǎn)業(yè),還有商業(yè)模式局限。江西威敵生物科技有限公司董事長吳通表示 ：″目前我國生物農(nóng)藥投入占總農(nóng)戶農(nóng)資投入的比例小,與發(fā)達(dá)國家相比仍然有一定的增長空間。這需要依靠我們?nèi)袠I(yè)的精英們共同努力?！?/P>

對于當(dāng)前生物農(nóng)藥行業(yè)中存在的主要問題,全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心首席專家王鳳樂給出了建議：″要加大研發(fā)力度,發(fā)掘生物基因庫資源,利用現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)微生物農(nóng)藥。在產(chǎn)品創(chuàng)制中要篩選安全高效的有效成分,改進(jìn)加工工藝,開發(fā)實(shí)用新劑型,重視解決微生物產(chǎn)品的貨架期、生物農(nóng)藥產(chǎn)品制劑穩(wěn)定性等問題?！?/P>

研究方向更加多元化

自 2019 年起,我國生物農(nóng)藥授權(quán)專利數(shù)呈井噴式增長,2021 年達(dá)到 550 件,但依然與發(fā)達(dá)國家有顯著差距。

目前,適合我國市場需求的國產(chǎn)高效新產(chǎn)品很少。我國生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)最需要解決的還是源頭創(chuàng)新難的問題,一個或幾個優(yōu)秀的生物農(nóng)藥品種的創(chuàng)制及商品化,會引領(lǐng)生物農(nóng)藥整個產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

而技術(shù)開發(fā)能力、轉(zhuǎn)化能力、產(chǎn)品落地效率及客戶需求的洞察和渠道開拓能力是整個供應(yīng)鏈階段需要完善及創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)?？蒲袑W(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)、服務(wù)企業(yè)、政府協(xié)會等產(chǎn)業(yè)發(fā)展要素在生物農(nóng)藥協(xié)同發(fā)展中各自扮演著不可或缺的角色。

科研學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)承擔(dān)著生物農(nóng)藥行業(yè)基礎(chǔ)性、前沿性和產(chǎn)業(yè)科學(xué)與技術(shù)的研究使命,同時為行業(yè)輸送專業(yè)人才。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、國家增產(chǎn)菌技術(shù)研究推廣中心主任王琦,通過進(jìn)行新型生防資源的篩選與評價(jià),創(chuàng)制新型微生物殺菌劑,開發(fā)低溫濃縮及干燥工藝、活性成分膜濃縮工藝、固體發(fā)酵工藝等生產(chǎn)工藝；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)博士胡鑫通過生態(tài)環(huán)境分析,發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢菌株 HN11抗逆性非常強(qiáng),在土壤中的適應(yīng)性好,能夠促進(jìn)作物生長,提高產(chǎn)量,具有優(yōu)異的抑菌和殺蟲作用；北京聯(lián)合大學(xué)教授葛喜珍建立了酶法從中藥黃柏中提取小檗堿的環(huán)保型技術(shù),創(chuàng)制了10%小檗堿可濕性粉劑,并根據(jù)中醫(yī)配伍理論,與其他農(nóng)藥復(fù)配,解決了植物源農(nóng)藥抗菌譜窄的技術(shù)難題,拓寬應(yīng)用場景 ；北京農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究室主任張瑋通過對一個葡萄園的定位樹進(jìn)行連續(xù)多年采樣,通過微生物組和高通量篩選獲得了 3 個對葡萄枝干病害病原菌具有較好抑制作用的微生物菌株,其中耐鹽芽孢桿菌BJ-3 對葡萄枝干病害病原菌表現(xiàn)廣譜、高效,對菌絲生長和孢子萌發(fā)具有良好抑制效果；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員陳威研究發(fā)現(xiàn)的安全高效的靶向幾丁質(zhì),是農(nóng)藥分子靶標(biāo)研究領(lǐng)域的一個里程碑,有助于創(chuàng)制出重量級的綠色農(nóng)藥品種。

研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)是生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的核心,在生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)鏈上中下游中具有技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)種植、產(chǎn)品應(yīng)用功能。新朝陽持續(xù)以作物為研究導(dǎo)向積極創(chuàng)新,在植物源生物農(nóng)藥、生物科技領(lǐng)域持續(xù)深耕突破；江西威敵擁有植調(diào)劑、植物營養(yǎng)、微生物菌劑、增效劑四大生物農(nóng)藥產(chǎn)品線資源；慕恩生物是微生物組發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)平臺,發(fā)現(xiàn)微生物、篩選微生物、改造微生物、應(yīng)用微生物,如解決了木霉產(chǎn)品常溫不易存儲的貨架期難題 ；江西新龍生物建立了生物殺蟲劑、生物殺菌劑、微生物肥料、天敵昆蟲、檢測工具的綠色防控立體解決方案；河北興柏是全國大型阿維菌素生產(chǎn)單位之一 ；武漢科諾堅(jiān)持研發(fā)驅(qū)動發(fā)展,打造了一支由行業(yè)專家組成的生物農(nóng)藥研發(fā)團(tuán)隊(duì),以″5H″(種子健康、土壤健康、根系健康、莖葉健康、花果健康)為產(chǎn)品主線,開發(fā)出蘇云金芽孢桿菌、井岡霉素、春雷霉素、嘧啶核苷類、微生物菌劑為主的 40 多個品種,研發(fā)投入占比 6.7%；濟(jì)源白云實(shí)業(yè)專注于研發(fā)、生產(chǎn)、銷售昆蟲病毒、天敵昆蟲等 ；陜西麥可羅專注生物農(nóng)藥原料藥研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品組合以春雷霉素原藥為核心,包括春雷霉素、多抗霉素、嘧啶核苷類抗生素原藥、單劑和復(fù)配制劑……我國生物農(nóng)藥企業(yè)在生物農(nóng)藥、生物制劑領(lǐng)域一直保持著高強(qiáng)度的研發(fā)、開發(fā)工作。

隨著政策加持,生物農(nóng)藥已經(jīng)成為創(chuàng)新主流品類。近年來,生物農(nóng)藥的研究方向更加多元化。以極細(xì)鏈格孢激活蛋白為代表的蛋白類生物農(nóng)藥得到了突破性發(fā)展,RNA 干擾技術(shù)(RNAi)成了生物農(nóng)藥研究的新熱點(diǎn),植物免疫激發(fā)因子的研究、土壤修復(fù)技術(shù)的研究也受到越來越多的關(guān)注。

而且,分子生物技術(shù)的變革,有效地打破了成本和研發(fā)周期的限制,產(chǎn)業(yè)鏈更加細(xì)分,各技術(shù)環(huán)節(jié)均處在同一起跑線上,生物技術(shù)帶來的產(chǎn)品應(yīng)用場景將更加豐富,有望能容納更多的專注不同細(xì)分領(lǐng)域的玩家。

總之,技術(shù)驅(qū)動的″新″物質(zhì)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造,將會自上而下地重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)造價(jià)值增量,為生物農(nóng)藥帶來新一輪變革。

隨著科技的逐步突破、資源的持續(xù)挖掘、政策的深入發(fā)展、資本的加碼布局,各相關(guān)方聚力協(xié)同,生物農(nóng)藥新時代將快速到來。未來,生物農(nóng)藥肯定會越來越普及,它和化學(xué)農(nóng)藥不是誰取代誰的關(guān)系,一定是共存互補(bǔ)的關(guān)系。