已知化合物的合成，不管结构如何复杂，仅是难易的不同，经过努力最终都会找到适宜的合成方法。但要发现一个未知的化合物，并使之成为农药或者医药，则不仅要具有比现存化合物具有更优的性能，还必须要在安全和经济方面符合要求，难度可想而知。
新农药的研究开发，第一需要搞清楚以什么为目标：如解决抗性杂草或者病害或者虫害为目标，以市场需要为目标，还是以特殊的病虫草害为目标；第二要明白用什么方法开发新农药，这里主要是指生测筛选方法，高效可靠的筛选方法，就能确保具有活性新化合物的发现；第三要搞清楚从何种渠道研制新农药。
研制新农药的途径有很多：① 通过有机合成方法发现新先导化合物如合成新的母体化合物；② 通过已知农药产品中得到启示发现新化合物；③ 从已知有生物活性的化合物中得到启示；④ 利用已有中间体进行更进一步的化学反应即中间体衍生化方法；⑤ 从生物化学方面得到启示；⑥ 也可以通过其他途径如发酵方法发现新化合物；⑦ 也可以从天然产物中得到启示等。
以下分四个阶段，包括：【1】先导研究阶段à【2】高活性化合物的深入筛选阶段à【3】候选创制品种的研究开发阶段à【4】创制品种的产业化开发阶段，简要地介绍一下新农药从研制到产业化的工作路径和内容。
一、先导研究阶段
1.化合物合成
(1)先导发现先导发现的目的，就是发现值得进一步研究的、结构新颖的、具有较好生物活性的化合物。其方法有多种，目前广泛采用的两种方法是，随机筛选和me-too研究。
随机筛选就是研究者根据自己的经验，设计、合成新的化合物，经过筛选发现先导化合物，需要注重结构新颖性或预示有不同的作用机理的化合物；me-too研究目的是发现二次先导化合物或者三次先导化合物，不仅要明确已知化合物的优缺点，提出进一步研究的方向，而且要关注专利的三性。
(2)先导优化此阶段的目的是发现值得进一步研究的高活性化合物。
每类具有活性的先导化合物大约需要再合成新化合物200~2000个。进行结构活性关系研究，发现性能更优的化合物。
2.生测研究
主要包括室内药效筛选和田间小区药效验证试验。室内药效筛选通常包括普筛、初筛和复筛几个阶段。其中田间小区药效验证试验非常重要。目的是验证化合物在田间环境下的防效、安全性及其他性能，确定田间小区试验剂量和施药技术。
二、高活性化合物的深入筛选阶段
目的：发现值得进一步研究的预开发新产品。
主要包括小试合成工艺研究、深入的室内药效试验和多点田间小区试验研究；急性经口、经皮试验、眼刺激、皮肤刺激、Ames，以确定其进一步开发的价值。
具体涉及的主要工作如下：
合成小试工艺研究：首先要确定工艺路线是否合理。同时进行千克级别样品的提样。
深入的室内药效试验和多点田间小区试验：包括除草化合物、杀菌化合物、杀虫化合物的生测深入研究。目的是要确定化合物的活性谱、作用特性、作物安全性、应用范围、对非靶标的安全性等。
毒：研究的目的是要明确化合物是否对环境生态安全，有无致癌潜在风险。
三、候选创制品种的研究开发阶段
目的：对在高活性化合物深入筛选阶段有理想生物活性和安全性的化合物，开展进一步研究开发和综合技术经济评价，为工业化和商业化开发提供科学依据。
主要包括中试合成工艺开发、分析方法研究、产品标准制定、产品全分析、制剂开发、大田药效试验、亚慢性毒性试验、残留和环境毒理试验，以达到新农药登记的要求。
农药剂型的种类较多，从可持续发展战略目标出发，世界农药沿着高效（超高效）、低毒、安全的方向发展。
四、创制品种的产业化开发阶段
目的：对已准备进行（正式）登记的创制农药品种进行工程化研究和应用技术研究，加速创制品种的产业化进程和推广应用，提高创制品种的市场占有率。主要包括产品生产、设备安装、安全环保、应用研究、安全性研究以及登记注册试验。
本文内容整理自《新农药研究与开发》、《农药设计与开发指南》、《农药分子设计》、《新农药研究开发文集》和“Modern crop Protection Compounds”等学习资料。