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近日，新農(nóng)藥登記產(chǎn)品公告對(duì)外發(fā)布，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新批準(zhǔn)了7個(gè)農(nóng)藥有效成分，其中5個(gè)是生物農(nóng)藥。

這對(duì)于我國(guó)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，是一個(gè)積極的信號(hào)。在政策加持和科技、資本助力下，我國(guó)生物農(nóng)藥“家族”日漸壯大，產(chǎn)品類型覆蓋殺蟲(chóng)劑、殺菌劑及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等，逐步成為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的生力軍。

憑借低毒、環(huán)保的特性，生物農(nóng)藥被視為化學(xué)農(nóng)藥的理想替代品，但發(fā)展中卻面臨著“叫好不叫座”的困境，要打破生產(chǎn)難、推廣難、見(jiàn)效慢的局面，尚需各方協(xié)同發(fā)力。

期待越來(lái)越多的生物農(nóng)藥，從實(shí)驗(yàn)室走向田間地頭，為我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展注入更強(qiáng)勁的動(dòng)力。

農(nóng)藥的綠色轉(zhuǎn)身

20世紀(jì)40年代初期，瑞士化學(xué)家米勒發(fā)明滴滴涕，開(kāi)啟了化學(xué)農(nóng)藥時(shí)代。然而，隨著環(huán)保意識(shí)的提升，公眾對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的審視愈發(fā)嚴(yán)格。

在中國(guó)工程院院士、貴州大學(xué)校長(zhǎng)宋寶安看來(lái)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)仍離不開(kāi)農(nóng)藥。他將其比作保障糧食安全的重要“武器”，道理很簡(jiǎn)單，作物和人一樣會(huì)生病，病了就需要藥物治療。

“我曾錯(cuò)誤地認(rèn)為，不施農(nóng)藥的茶葉，就是最干凈的。”貴州省紫云縣土紅坡茶葉有限公司負(fù)責(zé)人衛(wèi)雨坦言，自己走過(guò)很多彎路，發(fā)現(xiàn)不用農(nóng)藥，茶園就會(huì)遭遇病蟲(chóng)害肆虐。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)糧食作物病蟲(chóng)草害年發(fā)生面積高達(dá)30畝次，經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)千億元，與此同時(shí)，使用農(nóng)藥年防治面積60億畝次，“蟲(chóng)口奪糧”挽回產(chǎn)量2800億斤。

農(nóng)藥的作用不可替代。

在生態(tài)文明日益受到重視的背景下，一些副作用強(qiáng)的化學(xué)農(nóng)藥逐步退出，截至2024年底，我國(guó)已公布禁限用農(nóng)藥80種，包括劇毒、高毒農(nóng)藥56種。

也正因?yàn)槿绱?，生物農(nóng)藥一經(jīng)出現(xiàn)就引起廣泛關(guān)注。

生物農(nóng)藥主要包括微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥和生化農(nóng)藥，利用自然界中的生物或其代謝產(chǎn)物，來(lái)防治病蟲(chóng)害。因其被認(rèn)為低毒、環(huán)保，正逐漸成為我國(guó)病蟲(chóng)害防治的新選擇。

以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所創(chuàng)制的“阿泰靈”為例，今年，針對(duì)黃淮海區(qū)域夏大豆病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保團(tuán)隊(duì)在河南新鄉(xiāng)開(kāi)展示范種植。經(jīng)專家組實(shí)測(cè)，在應(yīng)用綠色防控新技術(shù)的核心示范區(qū)，大豆畝產(chǎn)達(dá)263公斤，病蟲(chóng)草害綜合防效超過(guò)85%。其中，“阿泰靈-福萊菌肽”全程防控單項(xiàng)技術(shù)增產(chǎn)8%，展現(xiàn)出良好的適用性與推廣前景。

“自2014年上市以來(lái)，阿泰靈在全國(guó)累計(jì)推廣應(yīng)用面積1億畝?！敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副所長(zhǎng)陳昶介紹。

“綠色希望”與現(xiàn)實(shí)壁壘

在一些人的眼中，生物農(nóng)藥堪比“綠色希望”。不過(guò)，從一開(kāi)始，生物農(nóng)藥的發(fā)展之路就不平坦。中國(guó)中化集團(tuán)原資深高級(jí)專家劉長(zhǎng)令，曾以“瞎貓碰到死耗子”形容生物農(nóng)藥研發(fā)之難。

農(nóng)藥創(chuàng)制是一項(xiàng)多學(xué)科集成的系統(tǒng)工程，耗資大、周期長(zhǎng)。多年來(lái)，全球農(nóng)藥創(chuàng)制主要由美國(guó)、德國(guó)、瑞士等發(fā)達(dá)國(guó)家引領(lǐng)。

“和化學(xué)農(nóng)藥完全相比，生物農(nóng)藥的研發(fā)邏輯不同，看起來(lái)更‘大費(fèi)周章’?！眲㈤L(zhǎng)令說(shuō)。

研發(fā)邏輯差異的背后，源于機(jī)理的截然不同。一些生物農(nóng)藥摒棄病蟲(chóng)害防治的傳統(tǒng)老路，借鑒了疫苗的工作原理，誘導(dǎo)農(nóng)作物長(zhǎng)出“抵抗力”。這樣，當(dāng)病毒或病菌試圖入侵時(shí)，農(nóng)作物會(huì)主動(dòng)構(gòu)筑“防護(hù)墻”，而不再是被動(dòng)“挨打”。

“生物農(nóng)藥的研發(fā)過(guò)程復(fù)雜，通常要先篩選出有效成分，再探索其應(yīng)用場(chǎng)景，不僅過(guò)程漫長(zhǎng)，產(chǎn)品的針對(duì)性也往往較弱?！眲㈤L(zhǎng)令坦言，許多生物農(nóng)藥研發(fā)出來(lái)后，或因藥效不佳，或因成本過(guò)高，陷入“叫好不叫座”的窘境。

讓農(nóng)民接受生物農(nóng)藥，也需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副研究員陳淑寧跟記者講了一個(gè)盆栽試驗(yàn)的故事。

在推廣“阿泰靈”時(shí)，很多農(nóng)戶半信半疑。無(wú)奈之下，陳淑寧和團(tuán)隊(duì)決定做個(gè)盆栽試驗(yàn)。他們用清水種了兩盆植物，一段時(shí)間后，施用“阿泰靈”的植物，根系更發(fā)達(dá)，長(zhǎng)勢(shì)更好。

“眼見(jiàn)為實(shí)”，最終農(nóng)戶被打動(dòng)了。然而并非所有的生物農(nóng)藥，都具有這樣有“說(shuō)服力”的開(kāi)場(chǎng)。

“效果不佳”是許多人對(duì)于生物農(nóng)藥的固有認(rèn)知，甚至生物農(nóng)藥常因此被質(zhì)疑為是一種營(yíng)銷“噱頭”，這也成為阻礙其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的一大阻礙。作為農(nóng)藥領(lǐng)域的“后起之秀”，生物農(nóng)藥顯然還需經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)示范，也需要科學(xué)的跟蹤和評(píng)價(jià)。

陳昶告訴記者，生物農(nóng)藥并非“效果不好”，只是作用方式不像化學(xué)農(nóng)藥那樣快速直觀。這就好比中藥和西藥，與西藥“立竿見(jiàn)影”相比，中醫(yī)更注重“治未病”，主張“標(biāo)本兼治”——這種差異性增加了生物農(nóng)藥的推廣難度。

市場(chǎng)數(shù)據(jù)也反映了生物農(nóng)藥的現(xiàn)實(shí)地位。2024年，灼識(shí)咨詢發(fā)布的《中國(guó)生物農(nóng)藥行業(yè)報(bào)告》顯示，我國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)仍以化學(xué)農(nóng)藥生產(chǎn)為主，生物農(nóng)藥市場(chǎng)規(guī)模為11.3%，預(yù)計(jì)到2027年將提升至21.5%。顯然，生物農(nóng)藥尚不能撼動(dòng)化學(xué)農(nóng)藥“中流砥柱”的地位。

即便從國(guó)際范圍來(lái)看，生物農(nóng)藥的市場(chǎng)規(guī)模也不盡如人意。劉長(zhǎng)令透露，早在20世紀(jì)60年代，國(guó)際上就曾有人預(yù)言，在30年內(nèi)將生物農(nóng)藥的市場(chǎng)占有率提高到60%，但到目前為止，連10%都不到?！吧镛r(nóng)藥目前只能是一個(gè)補(bǔ)充，還無(wú)法完全替代化學(xué)農(nóng)藥。”他說(shuō)。

科技基石亟待夯實(shí)

生產(chǎn)難、推廣難、見(jiàn)效慢，只是表象。生物農(nóng)藥發(fā)展遭遇深層次瓶頸。

“往深處看，更關(guān)鍵的因素在于科技支撐不足?！标愱普f(shuō)，在基礎(chǔ)研究、原創(chuàng)能力、生產(chǎn)工藝與成本控制等方面，生物農(nóng)藥依然存在很多亟待破解的難題。

生物農(nóng)藥的有效成分，大多來(lái)源于自然界中種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物資源。從生物資源的收集與鑒定，到有效成分篩選，再到進(jìn)一步理清科學(xué)機(jī)理，并研發(fā)出具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的生物農(nóng)藥，無(wú)疑需要開(kāi)展大量的基礎(chǔ)研究工作。

目前，我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究尚不充分，生物農(nóng)藥有效成分的發(fā)現(xiàn)效率偏低，其作用機(jī)制仍有待闡明。

生產(chǎn)過(guò)程同樣面臨重重挑戰(zhàn)。生物農(nóng)藥涉及生物發(fā)酵、提取、純化等多個(gè)環(huán)節(jié)，工藝復(fù)雜且標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。如果沒(méi)有成熟的工藝，就容易造成產(chǎn)品穩(wěn)定性差、成本居高不下的局面，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

而市場(chǎng)主體薄弱、創(chuàng)新能力不足，則導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距。先正達(dá)、拜耳、巴斯夫等跨國(guó)企業(yè)，近年來(lái)紛紛加大生物農(nóng)藥布局。這些企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)推廣能力強(qiáng)，在發(fā)展生物農(nóng)藥上具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，客觀上也激發(fā)了生物農(nóng)藥的市場(chǎng)熱情。

反觀國(guó)內(nèi)，我國(guó)僅有數(shù)百家生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)，生物農(nóng)藥制劑產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年5月，我國(guó)登記農(nóng)藥產(chǎn)品約4.5萬(wàn)個(gè)，其中生物農(nóng)藥產(chǎn)品2048個(gè)，占總量的4.5%。

“規(guī)模化企業(yè)數(shù)量少、市場(chǎng)份額小?！眲㈤L(zhǎng)令表示，在我國(guó)生物農(nóng)藥領(lǐng)域，企業(yè)科技創(chuàng)新主體作用尚未充分發(fā)揮，研發(fā)投入和創(chuàng)新能力不足，制約了生物農(nóng)藥技術(shù)的快速創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代升級(jí)。

“目前，生物農(nóng)藥發(fā)展的人才支撐，確實(shí)比較薄弱。”陳昶直言，短期內(nèi)沒(méi)有大產(chǎn)出、拿不出大成果、做不了大文章，客觀上就難以吸引大科學(xué)家和頂尖人才團(tuán)隊(duì)。

與此同時(shí)，生物農(nóng)藥研發(fā)中的“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制尚不完善，高校與科研機(jī)構(gòu)的研究成果，常與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)。另一個(gè)現(xiàn)實(shí)是，當(dāng)前我國(guó)的生物農(nóng)藥，仍缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)與產(chǎn)品，多數(shù)產(chǎn)品依賴對(duì)國(guó)外技術(shù)的仿制或改進(jìn)，難以滿足市場(chǎng)需求。

“這些都亟待相關(guān)方面加大科研投入，以堅(jiān)實(shí)的科技支撐助推生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍?！标愱茝?qiáng)調(diào)。

培育綠色農(nóng)業(yè)新生態(tài)

2007年，我國(guó)首次將生態(tài)文明建設(shè)納入國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略高度?！熬G色農(nóng)藥”概念開(kāi)始普及。

大部分生物農(nóng)藥被視為“綠色農(nóng)藥”，受到了前所未有的關(guān)注與重視。中國(guó)農(nóng)藥發(fā)展與應(yīng)用協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)周普國(guó)表示，近年來(lái)，國(guó)家高度重視生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在多份重要文件中將其列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域。

從“推廣生物農(nóng)藥替代化學(xué)農(nóng)藥”進(jìn)入國(guó)家行動(dòng)方案，到優(yōu)化華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校的四家生物農(nóng)藥科技創(chuàng)新平臺(tái)，再到組織科研院所、高校和優(yōu)勢(shì)企業(yè)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，近年來(lái)，在科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、教育部等部門的聯(lián)合推動(dòng)下，我國(guó)生物農(nóng)藥研發(fā)和應(yīng)用取得系列新突破，形成了多類型生物農(nóng)藥體系和完整產(chǎn)業(yè)鏈，一批生物農(nóng)藥成功走向市場(chǎng)。

陳昶認(rèn)為，要清晰認(rèn)識(shí)到我國(guó)生物農(nóng)藥發(fā)展正處于關(guān)鍵爬坡期，除與國(guó)外生物農(nóng)藥巨頭比拼技術(shù)和產(chǎn)品，還需由政府層面大力推動(dòng)場(chǎng)景應(yīng)用，探索基于生物防治的綠色防控體系。

貴州的實(shí)踐提供了良好范例。該省43個(gè)產(chǎn)茶縣的茶園綜合防效超過(guò)85%，農(nóng)藥使用量減少約30%，茶青產(chǎn)量提高20%以上。2024年，貴州茶產(chǎn)業(yè)綜合產(chǎn)值從2011年的51億元快速增長(zhǎng)到970億元。這背后離不開(kāi)宋寶安團(tuán)隊(duì)生物防治、生態(tài)調(diào)控、以草抑草等綠色防控技術(shù)的推廣。

劉長(zhǎng)令強(qiáng)調(diào)，發(fā)展生物農(nóng)藥不能顧此失彼，一些高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥，同樣屬于“綠色農(nóng)藥”。生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥應(yīng)該強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，“中西醫(yī)結(jié)合”效果會(huì)更好。

近年來(lái)，隨著高毒化學(xué)農(nóng)藥品種被明令禁止，政策的剛性約束和市場(chǎng)的價(jià)值認(rèn)同，驅(qū)動(dòng)著傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥的轉(zhuǎn)型，烯肟菌胺、丁香菌酯等低毒化學(xué)農(nóng)藥相繼面世。

劉長(zhǎng)令說(shuō)，一些國(guó)外大公司把來(lái)自天然產(chǎn)物中的活性成分改造為化學(xué)農(nóng)藥，在降低成本的同時(shí)提升性能。這意味著，生物農(nóng)藥和化學(xué)農(nóng)藥并非涇渭分明，是可以融合發(fā)展、取長(zhǎng)補(bǔ)短的。劉長(zhǎng)令認(rèn)為不管是化學(xué)農(nóng)藥還是生物農(nóng)藥，只要具備安全性高、效果好、成本低、專利權(quán)穩(wěn)定、市場(chǎng)潛力大五要素的，都應(yīng)該稱作“綠色農(nóng)藥”。

合成生物學(xué)、基因編輯等新技術(shù)的興起，為生物農(nóng)藥的發(fā)展帶來(lái)了新機(jī)遇。中國(guó)工程院院士、浙江工業(yè)大學(xué)教授鄭裕國(guó)在第十五屆農(nóng)藥高質(zhì)量發(fā)展高層論壇上指出，合成生物學(xué)與生物制造是引領(lǐng)農(nóng)藥生產(chǎn)模式綠色變革的核心引擎，為農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)提供了從“化學(xué)制造”到“生物制造”的轉(zhuǎn)型路徑。

生物基因庫(kù)資源的發(fā)掘，對(duì)于生物農(nóng)藥至關(guān)重要。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)建立起全球最大、生物多樣性最高的微生物菌種庫(kù)和基因元件庫(kù)，保存了超27萬(wàn)株具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微生物菌株。這為生物農(nóng)藥的研發(fā)，提供了強(qiáng)大動(dòng)力源。

生物農(nóng)藥的創(chuàng)制需要整合生物學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)等多學(xué)科知識(shí)和技術(shù)，跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)協(xié)作尤為關(guān)鍵。陳昶呼吁國(guó)家層面針對(duì)生物農(nóng)藥的特性、類別、評(píng)價(jià)等制定一套政策標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)人才聚集和成果井噴。

2020年，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)借依托植物保護(hù)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，在全國(guó)首開(kāi)“生物農(nóng)藥科學(xué)與工程”專業(yè)，讓人們看到了學(xué)界在加大生物農(nóng)藥人才支撐方面的努力。

“生物農(nóng)藥的春天要來(lái)了！”陳昶判斷，未來(lái)十年，生物農(nóng)藥的市場(chǎng)份額有望持續(xù)攀升，助力我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。