近20年来,我国加大了新农药创制的投入,建立了一批国家级、省部级的农药科技创新平台,并在国家各种创新体系的支持下,初步形成了新农药自主创新的研发体系和创制方法,并在此基础上创制了一批具有自主知识产权的创制品种。
(1)国家级农药科技创新平台
① 国家南方农药创制中心 该中心建立于1995年,并于2001年1月经国家科技部验收通过进入运行状态,包括浙江、上海、江苏、湖南四个基地,中心的主要任务是根据我国绿色农药研究的重大需求去寻找新先导结构和作用靶标这一关键科学问题,构建基于生物学知识、计算机技术及现代化学合成技术的农药发现的创新研究体系。在此基础上,开展低用量、超高效、环境生态友好新农药的发现和研究工作,为突破我国自主创新农药研究开发的瓶颈提供理论与技术上的指导,为我国环境生态及工农业可持续发展奠定绿色农药的理论及技术基础。
② 农药国家工程研究中心 经国家计划委员会批准依托南开大学于1996年开始建设,建设单位是南开大学元素有机化学研究所。农药国家工程研究中心的主要任务和目标是开展新农药开发研究和新农药工程化研究,完成科研成果向生产力的转化。
③ 新农药创制与开发国家重点实验室 新农药创制与开发国家重点实验室依托沈阳化工研究院,实验室可以促进我国的农药创制研究从分子设计开始就牢牢掌握对环境友好的指标,自始至终考虑对新结构化合物的安全评价和环境评价,提倡超高效性农药,以有效改善对环境的影响。寻求具有新功能、新作用机制的新活性物,增进与环境的相容性。同时注意植物调控物质的研究,研究如何控制有害生物体的生长、发育和繁殖,提高生物选择性。把技术创新作为关键环节,及时掌握国际前沿动态,力争使我国成为能发明具有自主知识产权新农药的国家。
④ 国家农药创制工程技术研究中心 国家农药创制工程技术研究中心是2005年12月经国家科技部批准,依托湖南化工研究院而组建的国家农药创制研究机构,主要从事新农药创制、农药原药及中间体工程化、农药产品化学、农药残留化学、生态毒理、环境行为、农药生物学、化工分析检测、仪器仪表计量检定等领域的研究与开发及技术服务。
⑤ 国家生物农药工程技术研究中心 该中心依托湖北省农业科学院,为2011年1月7日由国家科技部批准的生物农药工程技术研究单位,实验室主要开展生物农药关键性及共性技术的研究,在相关技术成果集成基础上开展生物农药的工程化与产业化开发研究。最终建成我国乃至国际上生物农药研发、生产、应用研究的技术平台和相关研发人才的培养基地,为我国生物农药产业的可持续发展提供技术支撑。
⑥ 绿色农药与农业生物工程国家重点实验室培育基地 该实验室依托于贵州大学绿色农药与农业生物工程重点实验室(精细化工研究开发中心),实验室主要围绕解决制约我国粮食安全、农作物有害生物防控及农产品质量安全的重大问题,以西部生物资源为导向,开展绿色农药创制和分子靶标发现、有害生物持续控制技术、农药分析与环境效应和绿色合成技术研究。
(2)省部级农药科技创新平台 除了上述国家级新农药创制平台之外,我国也相继成立了一批省部级新农药创制实验室,主要有以下单位。
① 由中国农业科学院植物保护研究所和中国农业大学理学院联合组建的农业部农药化学及应用技术重点开放实验室。
② 依托于华南农业大学的天然农药与化学生物学教育部重点实验室。主要从事植物源农药、植物保护剂、农药残留和环境毒理、有害生物抗性机制与抗性治理、农药剂型加工与应用、农药生物技术和新农药设计与合成等方面的研究工作。
③ 依托于贵州大学的绿色农药与农业生物工程教育部重点实验室。主要从事绿色农药设计、合成及靶标发现与作用机制研究、绿色农药及功能分子的合成方法学研究、农药分析与环境效应、农作物重大病虫害持续控制研究工作。
④ 依托于华中师范大学的农药与化学生物学教育部重点实验室。主要从事绿色农药的分子设计与合成、新农药创制中的有机合成方法学研究、农药残留分析与环境化学、与农药药理相关的分子生物学等方面的研究工作。
⑤ 依托于中国农业大学的植物生长调节剂教育部工程研究中心。其是在中国农业大学作物化学控制研究中心基础上,整合校内外力量建设起来的,是目前植物生长物质领域唯一的部级工程研究中心。
从“七五”(1985—1989)以来,我国就有自主农药品种的问世,但我国真正的新农药创制要从“九五”开始,特别是南北两个农药创制中心的建设,标志着我国农药创制研究的正式起步;“十五”期间,主要进行新农药创制研究与产业化关键技术开发;“十一五”期间主要从事农药创制工程方面和研究;“十二五”期间,在前期工作的基础上,主要进行绿色生态农药的研发与产业化,对前面发现的候选药物进行产业化开发。“十三五”期间,在农药肥料“双减”的大背景下,国家先后支持了一批重点研发计划项目,并陆续启动,目的是为了发现和产业化一批高效低风险的农药小分子,并在农业生产中进行推广使用。例如贵州大学牵头国家重点研发计划项目——《高效低风险小分子农药和制剂研发与示范》,围绕解决我国主要作物病虫草害防治药剂品种与剂型老化、抗药性加剧以及替代传统农药的小分子农药、新剂型缺乏等实际问题,以我国重要的蔬菜病毒病害、抗性看麦娘杂草、水稻飞虱等有害生物为研究对象,开展高效低风险小分子农药研发与示范。
此外,近20年来,上百个各类国家自然科学基金(NSFC)、“863”计划以及“973”计划等项目也对我国新农药的创制提供了大力的支持。其中,得到国家自然科学基金支持的重点项目主要包括:农药化学基础研究,生物合理设计绿色农药的分子基础研究(南开大学),丙酯草醚的代谢、作用机理、构效关系与环境行为研究(中国科学院上海有机化学研究所),农药抗性机制及反抗性农药分子设计(华中师范大学),重大病毒病导向的绿色农药化学研究(贵州大学),生态农药的分子设计与作用机制(贵州大学),生态农药创制的化学生物学基础(华中师范大学)。“973”重大基础研究计划主要包括:绿色农药的分子设计及先导靶标的发现(2003—2008,华东理工大学),分子靶标导向的绿色化学农药创新研究(2010—2014,华东理工大学)。国家公益性行业(农业)科研专项:农作物主要病虫害新药剂、新剂型研究与应用技术集成(2012—2016,贵州大学)。
在这些项目和资助体系的支持下,我国在新农药的基础理论研究和新农药创制方法等的研究方面取得了初步的进展,形成了初步的科技创新基础理论体系和方法,完成了人才积累、知识积累、阶段成果积累和创新体系的建设,从而使我国的农药创制工作进入了瓶颈突破期。