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農(nóng)化巨頭是如何突破研發(fā)困局的-上篇

責(zé)任編輯:方琳 來源:Agropages (世界農(nóng)化網(wǎng)) 日期:2011-08-31

    追溯植保新分子的發(fā)展歷程,那些現(xiàn)代有機(jī)合成的早期產(chǎn)物如DDT和鹵代烴之類就可滿足植保要求,但是隨著技術(shù)的發(fā)展,一些較易發(fā)現(xiàn)和合成的化合物逐漸早已被開發(fā)出來,發(fā)現(xiàn)和合成一個(gè)新分子變得愈發(fā)困難。雪上加霜的是,大大增大了研發(fā)投資的成本,一個(gè)產(chǎn)品從研發(fā)到面市的花費(fèi)在2000年為1.84億美元,而到了2008年,這個(gè)費(fèi)用上升到了2.56億美元,更艱難的是,往往從14萬個(gè)待選化合物中才能找到一個(gè)合適的新分子,而且還要經(jīng)過上百次效力和安全性檢測才能最終投入市場。此外轉(zhuǎn)基因作物開始盛行以來,人們對化學(xué)控蟲產(chǎn)品的需求銳減,而種子性狀產(chǎn)品開始盛行其道,在過去的五年內(nèi),這類產(chǎn)品的銷售額上升了 16.6%。

    好在一些頂尖的農(nóng)化公司,如先正達(dá),拜耳,巴斯夫,杜邦和陶氏仍舊為研發(fā)植保新分子樂此不疲地投入著數(shù)千萬美元以保證自己的研發(fā)能力,它們也的確可以研發(fā)出能夠轟動(dòng)一時(shí)的產(chǎn)品,如除草劑,殺蟲劑,殺菌劑等,只是數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不不及以前而已。


    除草劑:缺乏新機(jī)制下尋找“抗性”市場


    史上也沒有什么其它因素能像轉(zhuǎn)基因作物這樣影響到除草劑產(chǎn)品的發(fā)展, 因?yàn)橛辛顺輨僖灿貌恢z頭來人工除草的新方式的確大大改變了種植業(yè),但是耐除草劑轉(zhuǎn)基因技術(shù)推廣給種植業(yè)的影響則更迅速,對于那些銷售非草甘膦的公司來說,和草甘膦產(chǎn)品的競爭無疑是一個(gè)噩夢!然而草甘膦的好景并不長,經(jīng)過十多年的大量使用之后,這個(gè)產(chǎn)品因?yàn)榭剐噪s草的出現(xiàn)而風(fēng)光不再。那些往日視草甘膦為救命稻草的不得不使用具備不同除草機(jī)理的產(chǎn)品來應(yīng)對草害抗性問題。

    雖然科學(xué)家共發(fā)現(xiàn)了22個(gè)除草劑作用機(jī)制,但是近來20年卻未開發(fā)出任何一個(gè)新機(jī)制,這導(dǎo)致了雜草對很多常見的除草劑產(chǎn)生了抗性,莧菜藤子就是一個(gè)極好的例子,它對五種不同類型的除草劑均產(chǎn)生了抗性,并且在美國中西部的玉米和大豆田中肆虐,而人們卻拿它似乎無能為力。

    因此一些公司也因此開始從草害抗性上尋找商機(jī),去年在美國成功亮相的除草劑Kixor,使巴斯夫公司成功地在這個(gè)領(lǐng)域挖到第一桶金。很多公司在上世紀(jì)九十年代起中斷了除草劑的研究,巴斯夫公司雖然研發(fā)上起步稍晚,但因?yàn)閳?jiān)持了下來,最終得到了回報(bào)Kixor屬于苯并異噻唑類除草劑,通過抑制前原卟啉 IX氧化酶來影響闊葉草類的葉綠素合成,這類產(chǎn)品的作用機(jī)制其實(shí)并不新穎,早先已經(jīng)有類似產(chǎn)品得到過應(yīng)用。巴斯夫公司作出的改動(dòng)是對苯并異噻唑上的一個(gè)側(cè)鏈進(jìn)行修飾,使得產(chǎn)品對草類葉面有了更強(qiáng)的粘附能力,增強(qiáng)側(cè)鏈的親脂性使得它能更好地和目標(biāo)連接。Kixor可以良好地控制闊葉草類,還能控除部分其它草類,然而它最大的價(jià)值在于能控除那些對草甘膦產(chǎn)生抗性的雜草。它在種植前使用,這個(gè)步驟通常叫做“燒毀”,而農(nóng)民們早已經(jīng)習(xí)慣于在開始生長的作物上使用草甘膦了,這種方式可以殺滅隱藏在莊稼行間的雜草,巴斯夫的研發(fā)線上同樣有著相關(guān)的轉(zhuǎn)基因作物,如對一些老舊產(chǎn)品,如麥草畏,咪唑啉酮類產(chǎn)品具備抗性的性狀產(chǎn)品。

    陶氏同樣也想在“抗性”市場上分一杯羹,它把目標(biāo)投在了一個(gè)老舊產(chǎn)品——2,4-D上,開始進(jìn)行相關(guān)性狀轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的開發(fā)。先正達(dá)和拜耳作物科學(xué)也開始進(jìn)行了耐硝草酮大豆以及其它耐羥苯基丙酮酸雙氧化酶HPPD抑制劑轉(zhuǎn)基因作物的開發(fā)。

    除了以上進(jìn)展,包括先正達(dá),拜耳,巴斯夫,杜邦和陶氏在內(nèi)的幾大巨頭所公開的研發(fā)計(jì)劃中,除草劑產(chǎn)品寥寥無幾,陶氏只有兩個(gè)除草劑處于開發(fā)中,先正達(dá)也只有另一個(gè)HPPD型產(chǎn)品bicyclopyrone處于研發(fā)中,據(jù)稱能控除玉米和甜菜中的闊葉草和牧場害草。今年拜耳也將推出用于去除諸如水果,堅(jiān)果和橄欖等特殊作物中闊葉雜草的Indaziflam,據(jù)稱它通過抑制纖維素合來除去害草。

    新技術(shù)對研發(fā)的幫助也尚未可知。雖然巴斯夫的Kixor中結(jié)構(gòu)上側(cè)鏈的革新是組合化學(xué)和計(jì)算機(jī)對特定類型分子模型優(yōu)化相結(jié)合的成功范例,此外,基因組學(xué)和代謝組學(xué)在新害蟲防控機(jī)制的研發(fā)中被寄予厚望,但是理論和實(shí)踐往往是兩碼事,草類適應(yīng)土壤和天氣狀況,并且賴以生長的生理技能并不能簡單地用計(jì)算機(jī)模型予以模擬,那些頑固草害早已變得滴水不漏,很難找到攻擊它們的弱點(diǎn),因此需要將化學(xué),生物學(xué),農(nóng)學(xué)的諸多經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來才有希望戰(zhàn)勝它們。

    (未完待續(xù)……)

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