更高效更生態(tài)：納米農(nóng)藥前景可期

采用現(xiàn)代前沿科技手段，發(fā)展高效、安全的新型農(nóng)藥、獸藥、疫苗，是推動(dòng)農(nóng)業(yè)藥物提質(zhì)增效與節(jié)量減排，改善食品安全與生態(tài)環(huán)境的重大科技需求。最近，中國農(nóng)科院聯(lián)合攻關(guān)重大科研任務(wù)“農(nóng)業(yè)納米藥物靶向遞送機(jī)理研究與新產(chǎn)品創(chuàng)制”召開啟動(dòng)會(huì)，瞄準(zhǔn)這一需求。

納米科技與農(nóng)業(yè)結(jié)合孕育重大技術(shù)突破

納米技術(shù)聽起來“高精尖”，但實(shí)際上距離我們生活并不遙遠(yuǎn)。任務(wù)牽頭人崔海信研究員解釋道：“納米是一種長(zhǎng)度的度量單位，一納米等于百萬分之一毫米。納米技術(shù)，則是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1 至100 納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。”我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X、智能手機(jī)，甚至食品、飲料中都可能應(yīng)用了納米技術(shù)。納米科技與傳統(tǒng)科技的滲透與融合正在掀起新一輪的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。正是因?yàn)榧{米科技，使得大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等一系列信息技術(shù)得以全面廣泛的普及和應(yīng)用，而納米科技與農(nóng)業(yè)結(jié)合催生了納米農(nóng)業(yè)投入品的誕生。

其中，高效、安全、低殘留“納米農(nóng)藥”，已成為綠色農(nóng)藥創(chuàng)新發(fā)展的主流。2019 年，國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)首次公布了未來將改變世界的十大化學(xué)新興技術(shù)，納米農(nóng)藥位居首位。

崔海信介紹：“此次重大聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容為針對(duì)主要農(nóng)藥、獸藥、疫苗品種，在前期既有研究工作基礎(chǔ)上進(jìn)一步推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)納米藥物產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)創(chuàng)制一批高效、安全與低殘留的農(nóng)藥、獸藥、疫苗等綠色納米藥物制劑，突破其規(guī)模化的制備工藝與裝備系統(tǒng)，滿足國家糧食安全、食品安全、生態(tài)安全等方面的重大戰(zhàn)略需求。”

推動(dòng)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效綠色發(fā)展

關(guān)于可能的變革，崔海信說：“利用納米載體的小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、隧道效應(yīng)、靶向傳輸與控釋功能，可將藥物定時(shí)、定量或動(dòng)態(tài)地傳遞到作用靶標(biāo)，最大限度地提高利用度。”

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定的《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018-2030）》，已將納米農(nóng)獸藥產(chǎn)品列入新型綠色投入品儲(chǔ)備目錄。全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心首席專家王鳳樂指出，納米農(nóng)藥有利于推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，有非常明顯的幾項(xiàng)使用優(yōu)勢(shì)：一是提高農(nóng)藥藥效。將農(nóng)藥制成納米顆粒，增加藥劑擴(kuò)散性、滲透性、傳導(dǎo)性等，必將促進(jìn)藥效提高，是實(shí)現(xiàn)減施增效的重要手段。二是減少農(nóng)藥用量。納米農(nóng)藥通過減小農(nóng)藥粒徑，增大接觸面積，有利于增強(qiáng)農(nóng)藥液滴在作物葉面和有害生物表面的親和力，進(jìn)而減少農(nóng)藥流失，一般減藥20%～30%防效不降低。三是便于航空施藥。納米農(nóng)藥制劑在溶劑中可實(shí)現(xiàn)均勻分散、性能穩(wěn)定，且在農(nóng)藥多元混配時(shí)的混合性好，做到兌水不分層、不析出、不沉淀，無須桶混，提高配藥速度3 ～5 倍。四是延長(zhǎng)藥劑持效期。農(nóng)藥噴灑后其有效成分易受光照、氧氣、溫度影響發(fā)生降解或分解，利用納米技術(shù)控制農(nóng)藥釋放速度，對(duì)有效成分實(shí)施某種保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的長(zhǎng)效緩釋。五是生產(chǎn)加工環(huán)保。傳統(tǒng)乳油制劑有機(jī)溶劑含量達(dá)90%，以水取代有機(jī)溶劑，不使用高毒的苯類溶劑和助劑，可從根本上解決農(nóng)業(yè)面源污染問題。

推進(jìn)納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

目前，我國納米農(nóng)藥已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，優(yōu)先產(chǎn)業(yè)化的納米農(nóng)藥類型主要為可顯著提高農(nóng)藥表觀溶解度的水性化納米農(nóng)藥，包括納米乳劑、微乳劑、納米分散劑（納米懸浮劑）等。針對(duì)納米農(nóng)藥創(chuàng)新的“定制化”生產(chǎn)及“航空植保專用藥劑”，正聯(lián)合無人機(jī)飛防進(jìn)行示范。

據(jù)了解，全國已先后在19 個(gè)省區(qū)的170 余個(gè)縣，以水稻、小麥、玉米、柑橘等17 種作物的20 種防治對(duì)象開展了納米農(nóng)藥試驗(yàn)示范。其中，崔海信團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國農(nóng)科院植保所、中科院國家納米中心、清華大學(xué)等單位在進(jìn)行納米農(nóng)藥創(chuàng)新研究的同時(shí)，結(jié)合國家重點(diǎn)科研專項(xiàng)化肥農(nóng)藥“兩減”項(xiàng)目實(shí)施，開展了一系列試驗(yàn)示范，實(shí)驗(yàn)效果證明納米農(nóng)藥可增強(qiáng)藥效功能、提高防效、減少農(nóng)藥用量、延長(zhǎng)持效期，具有良好的推廣應(yīng)用前景。他建議，加強(qiáng)科研單位、生產(chǎn)企業(yè)、推廣部門等對(duì)接協(xié)作，開展納米農(nóng)藥應(yīng)用技術(shù)集成優(yōu)化，探索我國主要農(nóng)作物納米農(nóng)藥使用技術(shù)集成解決方案。同時(shí)加強(qiáng)科技投入與產(chǎn)業(yè)扶持，加快納米農(nóng)藥創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，推進(jìn)納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

此次科研任務(wù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)引進(jìn)三家企業(yè)，正是“政產(chǎn)學(xué)研”協(xié)作機(jī)制的一次創(chuàng)新。崔海信說，本任務(wù)將緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，面向市場(chǎng)需求，探索合理的產(chǎn)學(xué)研模式，重點(diǎn)突破中試生產(chǎn)工藝與裝備系統(tǒng)，創(chuàng)制納米農(nóng)藥新產(chǎn)品集群，加速我國農(nóng)業(yè)藥物產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。