低毒型生物源农药将成世界农药研发新方向——访上海市农药研究所副总工张一宾

□《中国农资》记者徐骞

近30年来，在全球范围内，平均每年有11.6个新农药有效成分上市。20世纪80年代平均开发上市的新农药有效成分数为12.3个，90年代为12.6个，21世纪10年中每年为9.9个。为了农业生产的需要，为了适应不断发展的环境及社会需求，同时也是为了抵御抗性的发生和取代高毒、高残留的农药品种，各国农药企业都在不断开发新的农药品种。

据上海市农药研究所副总工张一宾介绍，在1980年～2011年开发的新农药类别中，以除草剂最多，占40.95%；杀菌剂列第二，占28.69%；杀虫剂居三，为26.18%；其他类占4.18%。而在 1990～1999年中，得益于新烟碱类杀虫剂的开发，杀虫剂数超过杀菌剂；在2000～2011年，新杀菌剂数多于新杀虫剂，此得益于甲氧基苯甲酸酯类和SDHI（琥珀酸脱氢酶）抑制剂类杀菌剂的开发。

随着农药品种的不断完备，化学物筛选率不断降低，新农药开发所需费用随之不断提高。张一宾表示：“在1995年，每研发一种新农药，平均需要在52500个化合物中筛选1个，所需资金平均为1.52亿美元。而到2005年，则需要在140000个化合物筛选1个，消耗资金达2.56亿美元。”由于新农药登记要求所需，必须提供大量的毒理和环境数据，同时受筛选化学结构难度增加影响，各国研发公司必须为提高结构设计及开发成功率投入更多精力。张一宾认为，通过对核心农药企业的研发重心和技术选择的分析，可以发现目前世界新农药研究具有以下几个鲜明特点：

首先，从各类别新农药开发品种看，除草剂依然是列于首位。在三大类开发的新农药品种中，除草剂占40%以上，这也符合当今的农药市场。而总体来说，化学农药仍然是农药市场的主体，新化学农药品种依然是新农药开发的主方向。在整个农药市场中，化学农药仍占绝对优势，约为93%左右，生物农药约占7%，但较以前增加了1.5%左右。

其次，从具农药活性的生物源物质为先导物进行仿生合成，是当今新农药创制的主要来源之一。以毒扁豆碱开发氨基甲酸酯类杀虫剂为代表，从天然源物质中开发新农药历史长久，而阿维菌素系列杀虫剂、甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂等新农药的开发则预示着以后将不断有新的生物源农药系列及品种诞生。在此过程中，从害物靶标出发经仿生合成开发新农药系列及品种已逐渐成为当今新农药开发的新手段。

此外，当今新开发农药在结构上也具有相似性。新农药品种中，含杂环的化合物约占70%左右，这些杂环主要为含氮杂环化合物、约占杂环的70%，特别是吡唑、咪唑、三唑、嘧啶、三嗪等，含酰胺结构也是开发热点，约占新开发品种20%以上，用于植物保护用农药品种中，约有75%以上品种含有卤素。而在研发之中，使用新的筛选方法也是一个趋势。高通量筛选、构效关系研究、虚拟设计、新颖剂型等方法的应用提高了新药开发水平和效率。

同时，随着社会对农药环保、农药安全的重视度不断提高，对已知天然物结构修饰，开发活性更高或更安全农药备受关注。其中通过改造提高药效、降低毒性的手段比较常见，以阿维菌素为基础开发的依维菌素、埃玛菌素（甲维盐）、道拉菌素就是很好的例子。而受益于农药与医药在化学结构理论与实际应用的相通性，很多企业继续实施农药与医药的双向开发。

对于世界新农药研发趋势，张一宾认为：“化学农药的开发还将继续，新的品种将不断诞生。同时，仿生合成已成为新农药研发的主要方向，生物农药则将逐渐成为新农药的开发热点，对新型结构和作用机制的研究也将越来越受到关注。随着国内农药研发实力不断增强，中国在新农药创制中将进一步受到青睐，中国将从一个农药生产和研发大国向强国发展。”