李鐘華1  徐尚成2  黃文耀1  王龍根1

（1中化化工科學技術研究總院  2江蘇省農藥研究所股份有限公司）

農藥是多學科集成的高新技術產業，涉及農業、林業、化學、化工、生物工程、昆蟲、植物病理、植物生理生化、衛生毒理、環境保護及計算機科學等學科。農藥的應用及普及程度與農業的現代化水平及整體經濟發展水平成正比，成為現代經濟，尤其是現代農業不可或缺的重要組成部分。

    農藥在農業及其它各個領域的應用十分廣泛，在農業生產中具有不可替代的重要作用，是農業豐收和糧食安全的重要保證。現代農藥的發展推動了世界范圍內的農業產業技術革命。選擇性除草劑的廣泛應用，使直播水稻的大面積推廣成為現實；高效低毒殺蟲殺菌劑和土壤熏蒸劑的使用推動了設施農業的發展；很多農作物新品種，如轉基因作物的種植更是離不開農藥的使用。可以說，沒有農業化學品就沒有現代農業，沒有農業化學品世界將發生饑荒。

我國農藥工業從無到有，從小到大，尤其是改革開放三十年來，行業總體水平大幅度提升，高毒農藥替代進展順利，產業和產品結構調整取得了巨大進展，其中農藥技術創新起到了不可磨滅的推動作用。“九五”以來，國家科技計劃的支持與導向，引領中國農藥開始了自主創新與跨越式發展的新征程，成績斐然，令世人矚目。

1 創制研究扭轉中國農藥的運行軌跡，書寫了農藥工業發展的新篇章

    農藥是知識產權密集型的行業。我國早期實施的專利法只保護生產工藝不保護產品（化合物），仿制國外的農藥產品不會產生知識產權糾紛。伴隨著中國經濟步入走向世界的步伐，1993 年遵循國際規則修改了專利法，我國的農藥企業不能再仿制處于專利保護期和行政保護期的國外產品，開始在本土遭遇國外公司的挑戰。

    “九五”開局，國家科技計劃及時啟動了以農藥自主創新為主要目標的南北兩個農藥創制中心的建設，標志著中國農藥創制研究的正式起步。 “十五”和“十一五”國家科技計劃的滾動支持，保證了剛剛建立起來的農藥創制體系的穩步發展與平穩運行，實現了農藥創制品種自主開發和市場份額的重要突破，在中國農藥發展史上具有里程碑意義，書寫了我國農藥工業發展的新篇章。

1.1 南北農藥創制中心已成為農藥創制體系的核心

至2000年底，依托于沈陽化工研究院和南開大學元素所建立的農藥國家工程中心（沈陽）和農藥國家工程中心（天津）（簡稱北方中心），與依托于上海市農藥研究所、江蘇省農藥研究所、湖南化工研究院和浙江省化工研究院建立的國家南方農藥創制中心上海基地、江蘇基地、湖南基地和浙江基地（簡稱南方中心）等南北農藥創制中心六個基地相繼驗收，標志著我國農藥創制體系的初步建成，為我國農藥創制工作的起步奠定了一定的物質基礎。

國家南北農藥創制中心具備了農藥創制的基本條件，可以開展新化合物設計、化學合成與結構分析、室內生物活性篩選、田間試驗、衛生毒理學和環境毒理學評價等研究。本著“邊建設、邊運行、邊出成果”的原則，在中心建設的同時還開展了探索性研究工作，初步形成了新農藥創制的技術體系。

國家南北農藥創制中心的建立是中國農藥發展史上的里程碑。“十五”以來，以南北農藥創制中心為核心，通過聯合與輻射，帶動了中國科學院上海有機化學研究所、中國農業大學、貴州大學等一批科研院所及高等院校加入新農藥創制行列，壯大了創制研究隊伍，活躍了研究氛圍，拓寬了研究思路。隨著創制農藥的應用技術開發，江蘇揚農化工股份有限公司、大連瑞澤農藥化工有限公司、南通江山農藥化工股份有限公司、浙江龍灣化工公司和山東僑昌化工股份有限公司等生產企業紛紛參與了農藥創制工作，真正形成了產學研結合的農藥創制氛圍。

1.2 農藥創制體系運行平穩，成效顯著

在國家科技計劃的持續引導與支持下，我國的農藥創制體系運行平穩，與國際先進水平的差距正在逐步縮小。“十五”以來，國內各單位累計申請與農藥創制研究相關的國內外發明專利近300件，其中國外專利24件，已獲得專利授權100多件，涉及新化合物發現、創制農藥研究與應用技術開發的各個階段。

通過組合化學、高通量篩選、生物與化學相結合等新技術、新方法在創制研究中的應用，目前我國新化合物合成能力已達到3萬個/年，篩選能力達到6萬個/年，已有30個具有自主知識產權的創制農藥完成臨時登記，其中7個已完成創制的全過程并取得正式登記，平均每年有2個創制品種取得登記并進入市場，使中國真正成為了世界上為數不多的具有農藥創制能力的國家，受到了國外同行的高度關注。國際權威雜志《Agrow Magazine》以“中國農藥研究開發的新進展”為題進行了專題報道，并對政府的決策引導和取得的成績給予高度評價。

1.3 實現了農藥創制品種自主開發和市場份額的突破，成績斐然

新產品開發是企業發展的重要基石，具有自主知識產權的創制農藥品種走向市場，結束了我國農藥工業長期依靠仿制而生存和發展的局面。已經取得農藥登記的30個創制農藥品種中有殺菌劑14個，殺蟲劑7個和除草劑/植物生長調節劑9個（其中1個殺蟲殺螨劑由于安全性問題而退出市場），創制農藥產品的數量已達到常用農藥品種數量的10%。

我國創制的農藥品種有效突破了國外同類產品的技術封鎖，除具有高效、安全、環境相容性好等特點外，還特別適合我國農業生產現狀，正逐步為廣大農民所接受。據不完全統計，農藥創制品種已累計推廣使用2.2億畝次，累計實現銷售近10億元，其中2008年度推廣使用1.2億畝次，實現銷售3.2億元。已有6個創制品種的年銷售額超過5000萬元，在農藥主流品種中榜上有名，創制農藥品種開始進入農業病蟲草害防治的主戰場。據測算，我國自主創制的農藥產品約占國內市場總額的2%，占國產農藥產品國內市場份額的2.8%，實現了創制農藥品種市場份額的重要突破。

1.4 國際合作，重新認識農藥的內涵與外延

長期以來，我國的農藥工業一直沿用亦步亦趨和依賴仿制的發展模式，農藥技術創新更多地注重在工藝技術開發、提高質量和降低成本上，忽視了對農藥這一精細化學品的功能性開發。

南北農藥創制中心建立伊始，國內農藥研究單位對農藥創制依然存在著模糊不清的認識。科技部集成國內專家的集體智慧、借鑒國外公司的成熟經驗，初步建成了具有中國特色的農藥創制體系。通過不斷造訪國際農藥跨國公司技術研究中心、請國外專家進行專題講座以及派遣訪問學者等交流，對農藥的研究持續拓展與加深。目前，除計算機輔助設計、化合物合成與結構鑒定、室內生物活性篩選、田間藥效試驗、衛生毒理學試驗和環境毒理學試驗外，我國已經采用同位素示蹤等方法開展了農藥在作物體內的傳輸與代謝研究，對地下水、土壤影響的環境行為與環境歸趨研究，在植物、水體和土壤中的殘留研究等，對農藥的研究更加深入和廣泛。

由于創制農藥過程十分復雜且技術難度極大，農藥創制具有周期長、風險高、投資高的特點，必須立足全球市場才可能取得較高的回報。我國創制的殺蟲劑丁烯氟蟲腈和殺菌劑噻菌銅已經走出國門打入國際市場，2008年累計出口200多萬美元。我國巨大的農藥市場和創制人員的勤勞智慧已經吸引了拜耳、先正達和道化學等頂級跨國農藥公司的目光，近年來開始主動尋求與我國農藥創制相關研究單位的合作。

1.5 面向農業重大需求，農藥創制開始有的放矢   

我國是農業和人口大國，日益增長的人口數量對糧食的需求呈剛性增加，必須立足于糧食基本自給自足才能保證社會的安定團結。由于人多地少，我國農業生產的種植密度和復種指數在全球是首屈一指的，農業病蟲草害的發生有其特殊性，不能完全照搬國外的用藥技術，跨國公司也不會專門針對中國的病蟲草害研制新農藥。如小麥赤霉病就是中國特有的小麥病害，水稻螟蟲也主要存在于中國等亞洲國家。

多菌靈是我國在70年代開發的防治小麥赤霉病的殺菌劑，限于當時的專利狀況而沒有獲得應有的知識產權保護。由于長期使用，小麥赤霉病菌對多菌靈的抗藥性呈快速蔓延之勢，用藥頻率和用藥量不斷增加。氰烯菌酯是國家科技計劃連續支持的創制殺菌劑，對抗性赤霉病菌效果優異，已完成農藥臨時登記，可望發展成為防治小麥赤霉病的特效殺菌劑品種。水稻螟蟲因具有鉆蛀性而較難防治，已經成為我國迫切需要解決的重大蟲害。以前一直使用的甲胺磷等高毒有機磷品種已經禁止生產，而吡蟲啉、殺蟲雙、殺蟲單由于長期大量使用產生了嚴重的抗藥性。拜耳公司生產的氟蟲腈防治效果好，但存在著對蝦、蟹等甲殼類生物毒性高的問題，不適合我國稻田水產養殖的實際情況，對水生生物的安全造成了較大威脅。創制的殺蟲劑丁烯氟蟲腈除具有氟蟲腈的全部優點外，對水生生物非常安全，取得登記后一年時間內就應用了700多萬畝次，有望發展成為防治水稻螟蟲的重要骨干品種。我國創制的農藥已經開始在解決中國主要農業重大病蟲害防治問題中發揮積極作用。

在創制品種不斷推出的同時，我國的農藥創制研究正醞釀著從量變向質變的轉折，醞釀著農藥原始創新能力的突破。在后續一大批處于不同研究階段的高活性新化合物中，不乏結構新穎或作用方式獨特的化合物，顯示了我國農藥創新和農作物保護事業的發展后勁。

2 技術創新成為企業發展的不竭動力，支撐著農藥工業的穩健發展

    近10多年來，我國農藥工業進入新一輪快速發展階段，2007年農藥總產量達173.1萬噸，原藥工業總產值938億元，已成為世界矚目的農藥生產和出口大國，農藥行業的技術創新能力和綜合實力顯著提高。國家科技計劃支持了一批關鍵共性技術的創新開發，引領了行業創新能力的提升，起到了支撐行業發展的重要作用。

2.1 高毒農藥削減計劃實施順利，產業和產品結構優化升級

通過科技攻關，毒死蜱、二嗪磷、吡蟲啉等一大批高效、低毒的殺蟲劑優化了生產工藝，提高了產品質量，降低了生產成本，有效保證了國家經貿委、農業部聯合制定的高毒農藥削減計劃的順利實施。到2007年，甲胺磷、久效磷等5種高毒有機磷品種全部停止生產和使用，沒有因為缺少有效藥劑而爆發大面積蟲害，農民沒有因為用藥貴而增加投入，農業生產持續豐收，農藥技術創新起到了相當重要的作用。

隨著高毒有機磷農藥退出歷史舞臺，我國農藥工業的產業結構得到了明顯改善，品種結構趨于合理。雜環農藥、含氟農藥、手性產品及生物源農藥的開發成效明顯，新型除草劑發展迅速，2007年達到了農藥總量的32.5%。

2.2 關鍵技術創新引領行業發展，經濟和社會效益顯著

“九五”以來，國家科技計劃重點支持了重要農藥骨干品種及其關鍵中間體的創新技術開發，實現了生產過程的規模化、連續化、清潔化，形成具有國際先進水平和示范意義的生產技術和裝置，平均降低生產成本10%左右，減少排放達40%以上。不對稱合成、催化加氫和定向硝化等關鍵共性技術的開發，形成了良好的示范效應，提升了農藥行業的總體技術水平，生產過程中節能減排的成效顯著。近期納入國家863計劃的農藥廢水處理項目的實施必將進一步推動我國大噸位骨干農藥品種和重要中間體的清潔生產。這些新技術、新產品和新工藝對提升行業的創新能力，引領農藥工業的持續發展，起到了積極的示范作用。

    除草劑草甘膦是世界上噸位最大、銷售額最高的品種，在我國也位居第一。南通江山農藥化工股份有限公司以活性炭為催化劑，采用空氣氧化法生產草甘膦的新工藝近年取得成功。生產裝備技術水平和設備利用率大幅提高，實現了主要副產物的回收利用，產品質量達到國外同類產品先進水平。該工藝成功應用于7萬噸/年生產裝置，給企業帶來22億元的銷售收入。

殺蟲劑吡蟲啉的持續創新研究，使其市場價格從上世紀90年代中期的每噸100多萬元降到目前的10多萬元，僅為以前國外產品價格的十分之一。吡蟲啉連續化清潔生產新工藝實現了生產的連續化操作，節能減排效果顯著，收率水平明顯提高，成本降低15%。

農藥關鍵技術創新在引領行業發展的同時產生了顯著的經濟效益。據統計，國家科技計劃支持的產業化關鍵技術開發共實現銷售收入45億元，利稅9.7億元，出口創匯1.96億美元。

2.3 攻克共性配套中間體，國際市場競爭能力明顯提升

依靠科技進步與技術創新，我國農藥生產所需的關鍵中間體基本配套，減少了對外依存度，保障了農藥生產，間接降低了農民的用藥成本。

吡啶堿的工業化生產采用了具有自主知識產權的流化床技術，打破了國外半世紀之久的壟斷，促進了我國雜環類農藥及醫藥中間體的發展，為國家實施綠色環保化學工業、循環經濟提供有效保障，而且可以帶動上下游產業鏈的高速增長。萬噸級吡啶堿項目的成功投產，使吡啶的市場價格從每噸6萬元以上下降到3萬元左右，有效降低了百草枯等農藥的生產成本，增強了企業的市場競爭力并使農民間接受惠。

賁亭酸甲酯采用塔式反應器連續化生產工藝使設備產能提高了近5倍，提升了生產過程的穩定性，產品質量優于國外同類產品，增強了菊酯類農藥的競爭力，加速了農用擬除蟲菊酯的快速發展。2008年揚農化工股份有限公司的賁亭酸甲酯實現銷售收入近5000萬元，出口創匯400多萬美元。

近年來我國農藥出口量大幅增長，產品除銷往南美、東南亞等地區的發展中國家外，還大量銷往歐洲和北美等地的發達國家。我國農藥產品在國際市場上具有明顯的價格競爭優勢，在產品大量出口的同時保護了我國的民族農藥工業，在市場競爭日趨激烈的大環境下仍占據著絕對的國內市場份額，為我國的農業生產提供了物優價廉的作物保護產品，降低了農民支出和農業生產成本，提升了農產品的市場競爭優勢。

2.4 推廣使用水基性制劑，增強環境友好意識

新制劑的開發關乎農藥的有效利用與使用壽命，關乎環境保護與生態安全。“十五”以來，國家科技計劃加大了對環境友好型農藥新制劑及其專用助劑的支持力度，丙烯酸系共聚物鹽分散劑和含氟有機硅表面活性劑等進入實際應用階段，新劑型產品批量進入市場。水分散粒劑、水乳劑、懸浮劑、微乳劑及泡騰片劑等以水代替有機溶劑的新劑型已開發并應用于草甘膦、吡蟲啉、三唑磷、毒死蜱、阿維菌素、乙草胺等骨干農藥品種，有效降低了苯類有機溶劑在環境中的釋放，既節約了能源，又減少了二次污染。

水基性制劑的開發成功提高了農藥的有效生物利用率，減少了用藥量，避免了大量化學物質釋放到環境中，符合環境友好和科學發展的理念。使用植物源除草劑專用助劑在保證除草效果的前提下可減少農藥用量50%，開始在國內推廣使用并獲得先正達公司的技術認可。

2.5 節能減排

農藥是精細化學品，在生產的過程中不可避免地會產生“三廢”。國家科技計劃引導企業通過工藝創新在源頭上減少副產物，通過回收利用降低“三廢”量，達到節能減排的目的。

甲叉法生產乙草胺新工藝使每噸原藥的廢水排放量僅為0.182噸，比氯甲基乙醚路線減少約6.5噸，甲醛利用率達到98%以上。作為共性創新技術，甲叉法新工藝對丁草胺和異丙甲草胺等氯乙酰胺類除草劑的生產具有良好的推廣價值。

隨著我國經濟整體實力的迅速提高和國家科技計劃的支持，農藥生產自動化程度和生產裝備水平大大提高，既減輕了工人的勞動強度，保證了產品質量，又可降低消耗，增加產品的競爭力。DCS 控制已在草甘膦和吡蟲啉等生產過程中得到廣泛應用，草甘膦單套生產裝置已在萬噸規模，120 m3以上的發酵罐以及自卸式離心機、滾筒式干燥器等大型設備均已用于農藥生產，標志著我國農藥工業整體生產水平的提高。

3 國際互認開辟走向世界的便捷通道，轉變為農藥強國指日可待

為了保證農藥等化學品評價試驗的可靠性和科學性，減少重復試驗，促進國際貿易，許多國家尤其是工業化國家以及國際組織相繼制定了良好實驗室規范（簡稱GLP），建立了相應體系，并實現試驗數據的相互認可（簡稱MAD）。GLP體系認證是政府間的事，我國由農業部牽頭，會同商務部、環保部、外交部等開展這項工作。

農藥是世界上管理最為嚴格的化學品，歐美等發達國家對農藥安全性評價近乎苛刻，市場準入條件十分嚴格，主要評價指標包括產品質量、殘留代謝、環境行為和衛生毒理等四大方面。我國農藥要以自主品牌進入國際市場，消除國際貿易技術壁壘，就必須建立與國際接軌的安全性GLP評價與管理體系，并加速推進國際認可。

    在國家科技計劃的持續支持下，農業部農藥檢定所、沈陽化工研究院、南京環境科學研究所等單位開展了農藥GLP體系建設，構建了與國際接軌的中國農藥評價與管理體系，推動了我國農藥安全性評價的國際認可進程。

3.1 初步建立我國農藥GLP技術支撐體系

參照OECD（國際經濟合作與發展組織）及EPA（美國環保局）等試驗方法，制定了農藥毒理、環境、殘留和質量評價GLP準則，使農藥安全性評價更加客觀、科學、公正，提升了我國農藥安全性評價的研究水平，從技術層面保障了我國新農藥創制研究和農藥行業的健康發展。

結合我國農藥管理的實際，完成了農藥毒理學、環境評價、殘留試驗和理化分析等78項標準試驗方法。既能滿足創制農藥國內登記的需要，又充分與OECD等發達國家和國際組織的試驗方法接軌，為我國創制農藥開展符合國際MAD要求的GLP試驗研究并最終獲取國際登記提供了技術保障和可能性，為我國農藥GLP技術支撐體系的建立打下了堅實基礎。

按照GLP準則要求及OECD試驗方法，完成了創制農藥品種氟嗎啉和烯肟菌胺的安全性評價試驗數據，為我國自主創新農藥獲取國際其他國家的登記提供了重要的基礎性資料支持，同時也將節省大量的試驗費用。完成的氟嗎啉和烯肟菌胺的GLP試驗項目，已基本符合國際互認要求，目前正在準備申請OECD成員國的登記許可。

3.2 建立完善了我國農藥GLP管理體系

根據我國不同領域的化學品由各職能部委負責的實際情況，明確了我國農藥GLP管理模式并建立完善了農藥GLP管理體系和GLP符合性考核簡明流程，制定和頒發了3項農藥GLP行業標準和一整套考核檢查文件，首次開展了農藥GLP符合性考核工作，實現了我國農藥GLP實驗室零的突破，為我國創制農藥開展國外登記所需的GLP試驗數據、應對國際貿易技術壁壘、協調國際最大殘留限定值制定等都將起到積極的促進作用，也為我國創制成果的轉化（農藥的商業化和市場化）提供了符合國際標準的技術平臺。

3.3 全面啟動了農藥安全性評價試驗數據的國際互認

    一旦我國農藥GLP實驗室及GLP管理體系得到國際認可，將會節省昂貴的試驗費用和各種人力及環境資源，我國農藥國外登記難的瓶頸將被打破，大大促進我國自主創新農藥進軍國際市場，對保障我國乃至世界人民的健康和環境安全也具有重大的意義。

在國家科技計劃項目的支持下，國際互認工作已經全面啟動，起草了加入OECD、MAD的申請函，先后7次與OECD環境委員會交流有關MAD政策和最新進展，以觀察員身份在第22屆OECD GLP工作組會議和第20屆OECD試驗準則國家協調會議上代表中國做“中國GLP建設體系”的報告，得到OECD GLP成員國的重視。與美國EPA簽署了“關于良好實驗室規范（GLP）持續遵從監控項目的意向書”，開展了現場培訓GLP檢查員等一系列卓有成效的合作活動，同時作為觀察員參加比利時和荷蘭GLP檢查員對我國農藥實驗室的GLP符合性現場檢查。

通過農藥GLP體系國際互認的溝通和協調工作，增強了我國農藥GLP實驗室檢查員的業務能力，提高了OECD成員國對我國農藥GLP體系及GLP實驗室建設的了解和認同，促進了我國農藥GLP實驗室的國際互認進程。

農藥的發展是持久的，與時俱進的，農藥的技術創新工作永無止境。國家科技計劃引領了我國農藥的創新與跨越，在我國由農藥大國向農藥強國轉變的過程中科技創新的貢獻尤為明顯。在黨的十七屆三中全會全面建設社會主義新農村精神的指引下，農業經濟必將迎來更新更快的發展，農藥作為農業豐收的戰略保障物質必須以技術創新為突破口，提高原始創新能力，實現農藥與環境的和諧發展。