纳米农药技术创新与应用，撬动行业底层技术变革

作者：黄啟良，中国农业科学院植物保护研究所研究员

党的二十大报告指出，加快建设农业强国，深入实施种业振兴行动，需要强化农业科技和装备支撑。农药是重要的农业生产资料，在防病治虫除草、促进粮食稳产高产上发挥重要的作用。但常规农药制剂产品中微粒尺寸大，大都在微米级以上，药效和利用率低，导致过量施用，由此带来环境污染。而纳米技术在农药制剂加工领域的应用，为农业病虫害绿色防控开辟了新路径。

创新应用纳米农药技术，破解农药滥用顽疾。长期以来，由于我国农药制剂产品中有效成分微粒尺寸大和沉积性、分散性差等问题，农药施用过程有60%—70%脱靶流失到环境中，成为生态环境和人类健康的潜在危险。纳米技术在农药剂型加工领域的创新应用，为农药剂型的升级换代提供了技术支撑。已有研究和文献显示，当将农药微粒由微米级降至纳米级时，可有效提高农药利用率，具体表现为对病虫害的总体活性平均提高31.5%，田间测试活性平均提高18.9%，对非靶标毒性降低43.1%，因光解、挥发等造成的有效成分损失可降低31.5%，淋溶损失降低22.1%，并可延长有效成分的持效期。2019年，国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）将纳米农药技术评为″未来改变世界的十大化学创新″技术的榜首。该机构认为，纳米尺寸的农药能利用尺寸效应、界面效应、靶向传输与剂量响应特性，提高有效性、安全性与靶标特异性，缓解残留污染与生物抗药性，降低非靶标毒性。

南京善思生态科技有限公司的研究团队，自2004年开始研究纳米微球悬浮剂，在连续3个国家自然科学基金的支持下攻克了多个纳米农药制备的原始创新技术。2012年，在南京市科技项目的资助下，研究团队开始进行系列纳米农药技术的产业转化。截至目前，不仅已经研发了一系列具备纳米性能的农药单剂，还聚焦近年来植保无人飞机对高性能药剂的需求，创新研发出了″纳米农药预混技术″，攻克了低容量条件下多元农药桶混使用″均匀混配″的″难题″，解决了多靶标统防统治时多种农药″桶混″难、稀释药液不稳定的瓶颈问题。2022年，南京善思生态科技有限公司联合中国农业大学，共同承担了科技部国家重点研发计划项目″RNA纳米农药关键技术创新与应用″，从另一个角度开启了RNA纳米农药研发与应用，助力国家″双减″战略的落实。

撬动行业底层技术变革，激发新质生产力。绿色生产是农业新质生产力发展的应有之义。纳米农药技术的先进性，体现为纳米农药产业化底层技术的创新性及绿色化。

创新性主要体现为纳米技术在农药制剂加工层面的应用。农药生产分为两类，一类是原药的生产，另一类是制剂的加工。原药是指高纯度的有效成分，主要通过化学合成得到。制剂是指将具体品种的原药按规格制成特定形态、特定使用方法和用量的剂型，如乳油、可湿性粉剂、微乳剂等。大多数农药原药是不能直接使用的，将原药加工成不同剂型的加工技术尤为重要。一方面，剂型加工技术能直接影响农药制剂施用后的药效和持续释放效果，提高农药利用率，甚至一些使用多年的原药，经过新的加工技术能″老树发出新芽″。另一方面，利用加工技术的进一步升级创新，可快速攻克行业″痛点″。

绿色化主要体现为利用纳米农药技术加工或预混后的药剂，基本以水为分散介质，不使用高毒的溶剂或有害的助剂，大大减少了环境污染，既″减量″又″控害″，能够满足植保绿色防控、农药″零增长″要求，与农业生产和生态环境可持续高质量发展的战略目标高度契合。

加快建设行业标准与监管，完善创新体系建设。新质生产力代表了生产力的发展方向。在纳米农药技术创新和应用上，我国已经领先全球，在实践中解决了一系列顽疾，得到了行业科研机构的高度重视。2021年，中国农业科学院植物保护研究所、农业农村部农药检定所、南京善思生态科技有限公司等单位共同编写制定《纳米农药产品质量标准编写规范》行业标准，该标准已于2024年5月1日正式实施。这是全球首个政府批准制定的关于纳米农药的标准，将对纳米农药的发展起到重大的推动作用。

与此同时，有利于发展、推广和监管纳米农药的相关政策亟待出台。一是需要建立完善纳米农药系列质量标准体系，根据不同种类纳米农药的特性设定质量指标要求；二是完善纳米农药评价标准和方法，对纳米农药进行更科学的评价；三是加快制定纳米农药研发与新产品登记配套规章，为保持中国在纳米农药技术领域全球领先的地位，为更好服务粮食安全、生态安全及可持续发展等提供政策保障。