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二、生物农药研发实践

新中国成立以来,生物农药新产品创制工作遍地开花、欣欣向荣、成绩卓著。一批学者、科研团队、重点实验室及农药企业均在新产品创制方面做出了重要贡献,并陆续开发出多个生物农药新产品。

1. 生物农药研发平台

为推动生物农药的创制,相继建立了国家、省部级生物农药创制创新平台,其中代表性的有:国家生物农药工程技术研究中心、微生物农药国家工程研究中心、中科院武汉病毒所、中国农科院生防所、中国农科院植保所、生物防治国家重点实验室、华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室、福建省生物农药工程研究中心、江苏省生物农药工程技术中心、陕西省生物农药工程技术研究中心、陕西省植物源农药重点实验室、重庆大学重庆市杀虫真菌农药工程技术研究中心、甘肃省植物源生物农药工程技术研究中心、辽宁省生物农药工程技术研究中心等。也有部分学者以企业的形式建成生物农药研发平台,借助“农科教、产学研”一体化模式持续推进了生物农药新产品的研发,如西北农林科技大学无公害农药研究服务中心,自1994年起至今已研发生物农药新产品20多个,转化10余个。

另外,2013年10月,经科技部审批公示,由中国农业科学院植物保护研究所牵头组织成立了“生物农药与生物防治产业技术创新战略联盟”。截至目前,“联盟”理事会已发展会员单位 150余家,占生物农药生产研发单位总数的50%以上。“联盟”以科技创新为指导,以组织技术研发、成果转化和健全创新体系为重点,带动和促进生物农药产业技术进步,推动产业结构调整和优化升级,提升我国生物农药与生物防治技术产业的国际竞争力和健康快速发展。

2. 代表性学者及研究团队

围绕不同类别的生物农药,一代代的科研人员投入了大量的精力致力于新农药产品的创制及应用。

(1)植物源农药领域 赵善欢院士是我国现代植物源农药研究的先驱,在国内率先开创并引导了现代植物源农药的创制。张兴、吴文君、尚稚珍、罗万春、胡美英、徐汉虹、万树青、曾鑫年、葛喜珍、林开春等一批学者,及华南农业大学、西北农林科技大学、安徽农业大学、山东农业大学、江苏农科院、北京动物研究所、昆明植物研究所、华南植物研究所、南开大学、北京大学、中国农业大学、北京联合大学、华中农业大学、青岛农业大学、南京林业大学、甘肃农业大学等多个单位均为我国从事植物源农药研发的代表性学者及团队。西北农林科技大学无公害农药研究服务中心长期致力于植物源农药的创制,有20余项科研成果通过省、部级成果鉴定,申请并受理国家农药发明专利130余项,获得授权86件;发表学术论文700余篇,开发并转化楝素杀虫乳油、藜芦碱杀虫剂、苦参碱杀菌剂、苦豆子生物碱杀虫剂等10多个植物源农药新产品。

(2)生物化学农药领域 广东省昆虫研究所的何复梅等、中科院动物所的刘孟英等、上海昆虫所的杜家纬等均为昆虫信息素研究方面的杰出代表。邱德文、杜昱光等学者及团队先后研发出蛋白类、寡糖类等新品种,且在激发子受体、诱导免疫反应的信号通路等分子机制研究亦取得突破性进展。中国农科院植保所、中科院大连化物所、南京农业大学、浙江大学、中科院微生物所、中科院动物所、中科院上海昆虫所、广东省昆虫所等多个单位均为我国从事生物化学农药研发的代表性单位。

(3)农用抗生素领域 沈寅初院士成功研发出我国第一个用量低、环境安全、对人畜无毒害的农用抗生素——井冈霉素,并得到广泛推广,为我国抗生素农药产业的建立奠定了基础。其他代表性人物主要有尹莘耘、胡吉成、胡厚芝等,代表性单位有中科院微生物所、中科院成都生物所、浙江农科院微生物所、上海农科院植保所、中科院上海植生所、上海农药研究所、江苏农药研究所、浙江化工研究院、湖南化工研究院、南开大学等。

(4)微生物农药领域 蒲蛰龙、曹骥、刘崇乐、张履鸿、彭中允等先驱开创了我国细菌类杀虫剂的研发,尤其是对苏云金芽孢杆菌杀虫剂(Bt)的研究。华中农业大学喻子牛和孙明等、中科院武汉病毒所李荣森等、福建农林大学关雄等、湖北农科院谢天健等、中国农科院黄大昉等、中科院动物所王瑛等和中山大学庞义等均是国内从事Bt研究的代表性学者,除产品开发外,还进行了大量的Bt资源收集、鉴定、新基因挖掘和作用机理研究等。棉铃虫核型多角体病毒是我国最具代表性的昆虫病毒类农药,中科院武汉病毒所、中科院动物所、武汉大学、浙江大学等单位的蔡秀玉、梁东瑞、孙修炼等学者在昆虫病毒类生物农药研发方面做出了重要贡献。原福建农学院林伯欣在国内最早开展真菌类杀虫剂研发,徐庆丰、李运帷、吕昌仁、曾省邓庄、王中康、夏玉先和陈捷等陆续开展了真菌类生物农药的生物学特征及应用等研究。上海交大、安徽农大、重庆大学、中科院上海植生所、浙江大学、西南大学等国内多家研究机构先后组建了各具特色的真菌生物农药研究团队,在白僵菌、绿僵菌、木霉菌等真菌类生物农药产业化和应用方面均达到了国际先进水平。

(5)天敌生物农药领域 长期以来昆虫天敌一直是生物防治的主要手段之一,至20世纪80年代后,随着人工繁育技术的成熟及对农药管理的加强,国际上很多国家均将其作为生物农药进行管理。蒲蛰龙、邱式邦、杨怀文、张礼生、臧连生、张艳璇和杨忠岐等为我国昆虫天敌类生物农药的研发和应用做出了重要贡献。中国农科院、中国林科院、中山大学、中科院动物所、广东昆虫研究所、广东农科院、吉林农科院、福建农科院、河北农林科学院等单位均为该领域内优势单位。

3. 代表性成果

生物农药领域除新产品外,代表性的成果还包括省部级以上的奖项、重要论著等。论著部分已结合生物农药研发理论进行了概述,不再赘述。

新中国成立以来,本领域获得的部分重要奖项包括:尹莘耘先生的多效霉素于1978年获得国家技术发明三等奖。1984年,胡吉成等研发的公主岭霉素获得国家技术发明二等奖。沈寅初院士研发的井冈霉素在20世纪80年代初获上海市首届科技进步一等奖,国家科技进步二等奖;浏阳霉素获得“七五”攻关奖,阿维菌素获得国家科技进步二等奖。郑裕国院士以高纯度井冈霉素生物催化生产井冈霉醇胺的产业化技术开发获得国家技术发明二等奖。邓子新院士实现了井冈霉素及其直接医药前体的异源生物合成,获得国家自然科学二等奖。1990年和1991年,“苏云金芽孢杆菌制剂效价检测标准化技术”和“苏云金芽孢杆菌杀虫剂生产与应用新技术”先后获得农业部科技进步二等奖。1995年,“中国苏云金杆菌杀虫剂商品化生产、质量标准及应用”获得国家科技进步二等奖,1996年,该项技术成果荣获“两委一部”国家重大科技成果表彰奖励。在天敌生物农药领域,1995年杨忠岐获得“国际林联科学成就奖”,并于2006年其研究成果“重大外来侵入性害虫——美国白蛾生物防治技术研究”获得国家科技进步二等奖。2008年,张艳璇团队的“以螨治螨”成果“天敌捕食螨产品及其农林害螨生物防治配套技术的研究与应用”获得国家科学技术进步二等奖。2009年夏玉先团队的“杀虫真菌农药共性关键技术研究与产品研制”获重庆市技术发明一等奖,同年,“真菌杀虫剂产业化及森林害虫持续控制技术”获国家科技进步二等奖;华南农业大学的印楝素杀虫剂荣获国家首届发明创业奖,国家环境保护科技进步一等奖,鱼藤酮杀虫剂的研究荣获国家科技进步二等奖。吴文君主持的“杀虫植物苦皮藤的研究”1991年获商业部科技进步二等奖,主持的“植物杀虫剂苦皮藤素研究与开发”2003年获陕西省科学技术一等奖,2006年获得国家科技进步奖二等奖。吴云峰主持完成的“多羟基双萘醛植物源病毒抑制剂的筛选与研制”获得2007年陕西省科学技术奖一等奖。张兴主持完成的“楝素杀虫乳油”“油酸烟碱系列杀虫剂”等成果先后获得陕西省和甘肃省科技进步二等奖。

4. 生物农药产业化现状

截至2019年4月,我国登记生物农药有效成分125个,产品3790个,分别占农药总有效成分和总产品数量的17%和9.8%。

据国家统计局2018年数据显示,全国生物农药生产企业大约200家,生物农药产量14万吨,约占全国农药生产企业的6.7%,年产值约216.27亿元,占整个农药总产值的8%左右。某些明星产品如井冈霉素、赤霉素、阿维菌素、Bt四个品种的年产值均超过1亿元,且我国是井冈霉素、赤霉素和阿维菌素的最大生产国;苦参碱、阿泰灵、壳寡糖和芸苔素内酯等产品发展迅猛,市场份额逐年扩大;印楝素、鱼藤酮、白僵菌、绿僵菌、木霉菌等推广应用效果良好;害虫天敌的生产与利用技术达国际领先水平,例如赤眼蜂的年繁蜂量100亿头左右,应用面积133.3万公顷以上,是全球应用面积最大的国家。从2014年开始,政府在部分地区开展了低毒低残留农药示范补贴试点,鼓励农民使用生物农药,极大地推动了生物农药的应用。 Q91PgeqZrCvZtm8rlfESMz8xJkhQewdnCW/EUF8gM9xy9IhzkzzCcNLTP7P5zue0

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