七月伊始,夏日炎炎,農(nóng)作物正迎來旺盛的生長期,但與此同時,因為氣溫高、日照強,病蟲草害也在所難免。為有效防治作物危害,農(nóng)藥的使用在這個季節(jié)也相應(yīng)進入了頻繁期。
雖然通過種子和土壤管理、各種作物保護措施都可以提高作物單產(chǎn),但效果并非立竿見影,尤其是在防治病蟲草害方面,農(nóng)藥仍然是首選利器。世界糧農(nóng)組織(FAO)一項統(tǒng)計表明,通過合理使用農(nóng)藥,作物產(chǎn)量的損失可以減少40%,同時可以減少作物本身抵御病蟲害而產(chǎn)生的毒素,利于人畜健康。
中國作為農(nóng)業(yè)大國,創(chuàng)制出中國自有知識產(chǎn)權(quán)的、既能有效控制作物危害又能保證作物和環(huán)境安全的農(nóng)藥,是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的根基。
改革開放40年來,我國農(nóng)藥工業(yè)取得了長足發(fā)展,農(nóng)藥原藥產(chǎn)量由1983年的33萬噸上升至近年來最高值約378萬噸,位居世界前列。但長期以來,我國農(nóng)藥研發(fā)主要還是以仿制和混配為主,存在創(chuàng)新不足、品種老化、污染嚴(yán)重等問題。創(chuàng)制農(nóng)藥研發(fā)難,一直是困擾我國農(nóng)藥企業(yè)的深層次關(guān)鍵問題。
大國糧倉,央企擔(dān)當(dāng)。中化集團的農(nóng)藥研發(fā)有60多年的歷史,是農(nóng)化領(lǐng)域的“國家隊”,雄厚的研發(fā)實力和產(chǎn)銷能力,為中國農(nóng)藥工業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整打下了堅實基礎(chǔ),極大地促進了我國創(chuàng)制農(nóng)藥的研發(fā)進程,為農(nóng)業(yè)病蟲草害的防治及保障農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)豐收做出了重大貢獻。
為深入了解中化集團農(nóng)用化學(xué)品業(yè)務(wù)的歷史傳承及國產(chǎn)創(chuàng)制農(nóng)藥的發(fā)展現(xiàn)狀, 7月11日,由國務(wù)院國資委新聞中心和中化集團主辦的“與共和國共成長 新媒體走進新國企”之“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與大國糧倉”活動走進中化集團位于沈陽的創(chuàng)制農(nóng)藥研發(fā)與生產(chǎn)基地。這里既是新中國農(nóng)藥工業(yè)的起源地,也是引領(lǐng)我國創(chuàng)制農(nóng)藥突破發(fā)展的重鎮(zhèn)。
開國內(nèi)創(chuàng)制農(nóng)藥先河
1949年1月,在冰封的北方大地上,國內(nèi)第一家綜合性化工科研單位——東北化工局研究室(沈陽化工研究院前身)在沈陽成立。1952年,沈陽化工研究院開始農(nóng)藥研究,并成功合成新中國第一款農(nóng)用殺蟲劑“六六六”,新中國農(nóng)藥生產(chǎn)工藝由此發(fā)軔。“六六六”在沈陽化工廠生產(chǎn),為抗美援朝戰(zhàn)爭勝利做出了不可磨滅的貢獻。
20世紀(jì)70年代,沈陽化工研究院成功研發(fā)新中國第一款“創(chuàng)制農(nóng)藥”產(chǎn)品——廣譜殺菌劑“多菌靈”,研制成功后即在全國十多家農(nóng)藥廠投產(chǎn)。由于對防治小麥赤霉病等有顯著效果,該產(chǎn)品成為上世紀(jì)七八十年代我國有機殺菌劑中產(chǎn)量最大的品種之一。80年代是農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化成果爆發(fā)期,沈陽院研發(fā)的滅生性除草劑草甘膦、高效內(nèi)吸殺菌劑甲霜靈、水田除草劑丁草胺等70余個核心品種的產(chǎn)業(yè)化,將我國農(nóng)藥工業(yè)提高到一個新水平。
進入90年代,沈陽院緊跟世界發(fā)展趨勢,開始集中力量開發(fā)高效和超高效農(nóng)藥新品種。超高效除草劑芐嘧磺隆、吡嘧磺隆,二氯喹啉酸、苯噻草胺,超高效殺蟲劑吡蟲啉,超高效殺菌劑腈菌唑等快速實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),徹底改變了我國農(nóng)藥工業(yè)的落后面貌。而伴隨著中國融入世界步伐的加快,知識產(chǎn)權(quán)越來越得到重視,沈陽院開始了由仿制到創(chuàng)制的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移。
1990年沈陽院成立了新藥創(chuàng)制組,農(nóng)藥科學(xué)家劉長令教授僅用了5年時間,開發(fā)出我國第一款獲得正式登記注冊、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新農(nóng)藥品種——殺菌劑氟嗎啉。這也是我國第一個獲得歐美發(fā)明專利的農(nóng)藥品種,我國第一個擁有國際通用名稱的創(chuàng)新農(nóng)藥品種,我國第一個在國外登記銷售的創(chuàng)新農(nóng)藥品種,實現(xiàn)了我國創(chuàng)制新農(nóng)藥零的突破,并已成為我國防治霜霉病等病害的主要品種之一。2002年,氟嗎啉獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
進入21世紀(jì),國家農(nóng)藥工程中心、“新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)”國家重點實驗室相繼在沈陽院建成。
2016年,由沈陽院制定的唑菌酯原藥和唑菌酯懸浮劑兩項創(chuàng)制農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)還通過聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)評審,實現(xiàn)了中國農(nóng)藥國際標(biāo)準(zhǔn)零的突破, 將助力我國自主知識產(chǎn)權(quán)農(nóng)藥產(chǎn)品提升國際競爭力。
光陰飛逝,銖積寸累。經(jīng)過近70年的發(fā)展。中化集團已發(fā)展出配套齊全的農(nóng)藥專業(yè)研究機構(gòu),擁有中國國內(nèi)最為完善的新農(nóng)藥創(chuàng)制體系,是新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)國家重點實驗室、農(nóng)藥(沈陽)國家工程研究中心的依托單位。目前,中化在農(nóng)藥領(lǐng)域申請國內(nèi)外專利500余項,為中國農(nóng)藥工業(yè)打下了堅實基礎(chǔ),極大地促進了我國創(chuàng)制農(nóng)藥的研發(fā)進程,為農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)豐收做出了重大貢獻。
創(chuàng)制農(nóng)藥研發(fā)十年磨一劍
在位于沈陽化工研究院院內(nèi)的“新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)”國家重點實驗室,科學(xué)家們正在緊張地忙碌著。從化合物設(shè)計篩選、工藝開發(fā)、制劑開發(fā),到活性測試、應(yīng)用技術(shù)研究,每一個學(xué)科、每一個流程都必不可少。
大多數(shù)農(nóng)藥都是由幾種基本原料組成的,通過各種不同的反應(yīng),最后得到不同的產(chǎn)品。但如何挑選中間體和原料,如何進行組合,是一件頗具挑戰(zhàn)的事。隨著技術(shù)發(fā)展,人們具備了更豐富的毒理學(xué)測試和環(huán)境評價能力,對化合物設(shè)計和篩選的要求也越來越高。
有國外機構(gòu)指出,成功登記1款新產(chǎn)品平均要篩選16 萬個新化合物;從1個新有效成分的首次合成到其首次上市平均耗時11.3年,創(chuàng)新難度可謂“大海撈針”。
經(jīng)過20多年研究實踐,中化農(nóng)藥科學(xué)家劉長令教授創(chuàng)造性地提出用“中間體衍生化方法”(簡稱IDM) 設(shè)計分子結(jié)構(gòu)的新思路,將新農(nóng)藥復(fù)雜的創(chuàng)新過程簡單化,提高了研發(fā)效率。這為解決“新農(nóng)藥創(chuàng)新難”這一世界公認難題提供了新路徑。
目前,中化的新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)國家重點實驗室每年可以合成、篩選新化合物3000個以上,進行20個高活性化合物的田間藥效、制劑研究,進行3-5個高活性化合物的合成方法研究。平均兩年提供1個候選農(nóng)藥品種,供產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。
而實現(xiàn)化學(xué)品向農(nóng)業(yè)用品轉(zhuǎn)化的橋梁,則在于生物活性測試,這也是創(chuàng)制農(nóng)藥產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。每年,5000多個新化合物在“新農(nóng)藥創(chuàng)制與開發(fā)” 國家重點實驗室生物活性測試中心的人工氣候室、溫室、實驗大棚和試驗田中接受測試,科學(xué)家們通過新化合物活性篩選、農(nóng)藥品種的室內(nèi)生物活性評價、作用特性和田間應(yīng)用技術(shù)等研究,開展農(nóng)藥高通量篩選,抗藥性發(fā)生規(guī)律及治理等方面的工作,驗證新化合物對作物的安全性。
近年來,中化創(chuàng)制的殺菌劑丁香菌酯、殺菌劑唑菌酯、殺螨劑乙唑螨腈、殺蟲劑四氯蟲酰胺等已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的品種產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境效益,近三年實現(xiàn)銷售收入合計4.11 億元,應(yīng)用面積達億畝次,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收或挽回損失達200 億元以上。四氯蟲酰胺和乙唑螨腈分別在2016年和2017年獲得中國農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會技術(shù)創(chuàng)新獎一等獎。
9625次篩選終成明星產(chǎn)品
歷經(jīng)“從試制到仿制再到創(chuàng)制”的研發(fā)階段,憑著對科技創(chuàng)新的孜孜不倦的探索,中化集團不僅在農(nóng)藥研究領(lǐng)域達到國內(nèi)最大規(guī)模,而且逐步走上了中國特色的農(nóng)藥研發(fā)之路。
如今,我國農(nóng)藥行業(yè)主要在產(chǎn)的骨干商業(yè)化產(chǎn)品都源自中化,這其中不乏中國農(nóng)藥市場中的明星產(chǎn)品,“寶卓”就是其中的代表之一。
“寶卓”,乙唑螨腈30%懸浮劑的商品品牌名,是中化農(nóng)藥科學(xué)家李斌教授帶領(lǐng)團隊,針對傳統(tǒng)殺螨劑產(chǎn)品抗性日趨嚴(yán)重、新型殺螨劑更新?lián)Q代較慢且多由跨國公司壟斷等問題,從2005年起開始的新型殺螨劑創(chuàng)制研究成果,產(chǎn)品研發(fā)歷經(jīng)十年。由于乙唑螨腈是農(nóng)研公司篩選的第9625個化合物,因此也被稱為“9625”。
在研究過程中,李斌教授團隊基于前期大量結(jié)構(gòu)研究,判斷吡唑環(huán)對活性影響至關(guān)重要,圍繞吡唑環(huán)的3個位點變化,將需要合成的化合物數(shù)量從109個減少到1,000個,極大地提高了研發(fā)效率。而為了適應(yīng)多種作物的應(yīng)用需求,團隊通過大量的助劑體系篩選、室內(nèi)生測、田間生測的循環(huán),最終篩選出最優(yōu)配方。
2012年-2016年,團隊開展了近50個正規(guī)小區(qū)試驗,上百個示范試驗。在近5年的田間試驗中,9625完成在棉花、蘋果、紅棗、茄子、草莓、柑橘、花卉等作物不同氣候條件下各生長周期的用藥數(shù)據(jù)采集和效果論證。結(jié)果證明,9625對不同生育階段的害螨(卵、幼若螨、成螨)均有效、受溫度影響小,具有作用速度快、持效期長、對非靶標(biāo)生物安全的特點。
中化集團董事長寧高寧對9625給予充分肯定,要求“將優(yōu)秀的產(chǎn)品打造成優(yōu)秀的品牌”。2017年,產(chǎn)品品牌名為“寶卓”的“9625”正式上市。中化在全國13省召開了約60場渠道和種植大戶的產(chǎn)品上市及技術(shù)培訓(xùn)會議,惠及數(shù)千種植大戶。
作為一款能夠?qū)︱惾芷诰行У臍Ⅱa(chǎn)品,寶卓上市后立即獲得了市場的積極反響,備受農(nóng)民喜愛。目前,寶卓的銷售累計達到2.1億元,市場份額達到10%,超越眾多跨國公司,成為殺螨劑第一品牌。而寶卓的發(fā)明專利已在美國、歐洲、日本、巴西獲得授權(quán),將擔(dān)負起走出國門,衛(wèi)護天下糧倉的重任。
目前,中化集團化工事業(yè)部的農(nóng)用化學(xué)品業(yè)務(wù)已覆蓋創(chuàng)制和仿制產(chǎn)品研發(fā)、原藥生產(chǎn)、制劑加工及分裝、國內(nèi)和國際市場產(chǎn)品登記和品牌營銷等全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)制農(nóng)藥研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化能力,致力于成為農(nóng)化領(lǐng)域具有全球行業(yè)領(lǐng)先地位的專業(yè)化、國際化供應(yīng)商。
放眼未來,全球農(nóng)藥消費需求依然保持穩(wěn)定增長,中國國內(nèi)對于農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求不斷提升。未來市場對于高效、低毒、安全、環(huán)保的農(nóng)藥品種需求還將持續(xù)上升。農(nóng)藥事關(guān)天下糧倉,中化人肩負科技創(chuàng)新助力我國農(nóng)藥事業(yè)發(fā)展的崇高使命,在中化集團 “科學(xué)至上”核心價值理念引領(lǐng)下,正在為中國農(nóng)藥研發(fā)能力的提升、打造現(xiàn)代農(nóng)業(yè)而不斷貢獻力量。(記 者 王 靜 實習(xí)生 梁紫翎)
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