2025年11月22日，在第39届“中国植保双交会”之主题大会上，中国工程院院士、贵州大学校长宋宝安做了题为“我国农药的科技创新与绿色发展”的报告。宋院士在这场教课书式的精彩报告中，全面展现了农药科技发展的前沿动态，提出了未来绿色农药创新的五大重点。
本次报告受到了与会代表广泛而热烈的关注，彰显了业界同仁对前沿科技的渴望和对农药创新的不懈追求。应读者要求，“农药资讯网”将报告内容进行了整理，供大家学习、参考，研判发展方向。
习近平总书记强调，粮食安全是“国之大者”；2024年中央一号文件要求，扎实推进新一轮千亿斤粮食产能提升行动；2025年中央一号文件要求，扎实推进乡村全面振兴，持续增强粮食等重要农产品供给保障能力。
农药是保障粮食安全不可替代的重大战略物资，是防治病虫草害的重要“武器”。创制绿色农药是促进我国现代农业发展的重要方向；发展原创性靶标与创制绿色农药是建设农业科技强国、保障粮食安全的战略举措。
目前，我国病虫害综合防治和绿色防控技术已居世界先进水平。近日，联合国粮食及农业组织（FAO）公布了2023年世界各国的作物种植面积和农药用量，中国单位面积农药用量排名第93位，处于相对较低水平。中国使用了世界上约6.14%的农药，养活了世界18%的人口。而欧美等发达国家的单位面积农药用量均高于中国，是中国的1.56倍以上。
然而，我国农业重大有害生物绿色防控仍面临严峻挑战，具体表现在：我国约40%的农药产品具有高环境生态风险、50%以上传统品种具有中高抗性风险、化学农药依存度超过90%。
我国已基本完成了对哺乳动物高毒农药品种的禁限用，但噻虫嗪、烯啶虫胺、吡虫啉、百菌清、甲基硫菌灵等高生态风险农药在我国仍然是农业生产中的主打产品，亟需替代。
二化螟对传统药剂的抗性高达2,000倍；小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性高达8,000倍；稗草对五氟磺草胺的抗性超过100倍……这些传统药剂多数仍是我国农业生产中的主打产品，亟需替代。
我国市场上的主流农药品种毒死蜱、草甘膦、乙酰甲胺磷、吡虫啉、噻虫嗪等的使用已达数十年，抗性问题突出，导致用量不断加大，亟待开发替代型生物农药，优化产品结构。
因此，绿色农药创新亟待解决有效性、安全性及抗性替代的问题。其中，原创性分子靶标和原创性分子结构在降低抗性及引领“重磅炸弹式”新农药发现方面具有巨大优势。
近20年来，我国加大了绿色农药创制投入，建立了一批国家级、省部级农药科技创新平台，为我国农药创制作出了突出贡献。
我国现已创制出一批具有自主知识产权的高效低风险化学农药新品种，如毒氟磷、戊吡虫胍、苯噻菌酯、氯苯醚酰胺、丁吡吗啉、环吡氟草酮、甲基喹草酮、喹草酮、环氧虫啶、哌虫啶、丁香菌酯、氟唑活化酯、氟苯醚酰胺、香草硫缩病醚、苯唑氟草酮、异唑虫嘧啶等。
我国具有自主知识产权生物农药新有效成分产品有：阿泰灵、Bt-G033A、谷维菌素、维大力、冠菌素、申嗪霉素等。
近5年来，国际标准化组织农药通用名技术委员会批准公布了78个农药新品种，其中，中国科研单位及企业创新品种达到49个，占全球创新品种总量的62.82%。清原作物科学更是创制了15个新农药，占全国创制农药的30%，占全球新农药总数的19%；公司创制了环吡氟草酮、三唑磺草酮、氟草啶、氟砜草胺等一批除草剂新品种，占全球除草剂新品种的41%。
2024年，全国登记农药原药以专利过期产品为主，创新的化学农药有效成分较少。2024年以来，全国登记的农药产品达到4,711个，其中，原药325个，绝大部分以传统农药为主；国内农药企业登记农药新有效成分仅7个，其中，5个来自山东企业。
近两年来，我国绿色农药登记朝着低毒、高效、环保的方向发展，生物农药登记占据主导地位。
2024年，我国批准10种新有效成分，其中包括3种化学农药（氟草啶、吡唑喹草酯、氟砜草胺），7 种生物农药（反-12-十四碳烯乙酸酯、十四醇乙酸酯、顺-12-十四碳烯乙酸酯、蝗虫微孢子虫AL200801、多粘类芽孢杆菌P1、解淀粉芽孢杆菌X196-3、解淀粉芽孢杆菌KN-527）。
2025年，我国已批准14种新有效成分，其中包括4种化学农药（氟氯氨草酯、磷酸铁、灭螨醌、环丙氟虫胺），10个新生物农药（贝莱斯芽孢杆菌MBI600、贝莱斯芽孢杆菌C17271、枯草芽孢杆菌HT1902、贝莱斯芽孢杆菌M173、芳姜黄酮、哈茨木霉菌TH7、贝莱斯芽孢杆菌BJ-1、耐盐芽孢杆菌BJ-3、地毯草黄单胞菌噬菌体YHC5、粉红螺旋聚孢霉J1446）。
2020年以来，生物农药创新研究取得巨大进展，不仅体现在新产品持续涌现，更体现在颠覆性关键核心技术的突破上。生物农药的市场规模持续扩大，2020年，全球生物农药市场规模达43亿美元，2022年增长至95亿美元，预计2027年将增长至167.5亿美元。
3.1 国外新型生物农药的创制
2023年，美国绿光公司（GreenLight Biosciences）的首款基于dsRNA的生物农药Calantha获批上市，用于防治科罗拉多马铃薯甲虫；该产品被《Science》列入2024年十大科学突破榜单。
科迪华从棕榈象甲中分离的昆虫病原真菌菌株（球孢白僵菌203）成功开发为可防治部分刺吸式与咀嚼式口器害虫的生物杀虫剂Goltrevo；该产品预计将于2027年在拉丁美洲上市。
美国Suterra公司研发的BioMagnet Ruby生物杀虫剂能有效防治斑翅果蝇，创新设计使产品有效期长达4个月，增加了该产品的竞争力。
2022年，Indigo Ag公司研发的Biotrinsic X19生物杀菌剂获批上市，主要作为种子处理剂。
2025年，DPH Biologicals公司研发的Companion Maxx生物杀菌剂获批上市，该产品具有广谱杀菌活性，扩大了应用范围。
3.2 国内微生物农药的产业化与深度开发
浙江大学等分离了绿僵菌感染大蜡螟幼虫后释放的长叶烯，阐明了昆虫特定嗅觉通路识别，并将长叶烯合成基因导入绿僵菌中构建了工程菌株。该成果发表在《Nature Microbiology》上。
中国农科院等从灰飞虱体表分离到黄绿绿僵菌，并在菌株中发现了一种新的真菌病毒MfPV1。含MfPV1病毒的金龟子绿僵菌和平沙绿僵菌分别对小菜蛾和草地贪夜蛾的防效显著增强。该成果发表在《PNAS》上。
3.3 贵州大学创制的杀菌剂新产品
贵州大学创制了多款具有完全自主知识产权的新型杀菌剂，包括截短侧耳素、氯乙酰截短侧耳素、氯菌环酯等。
截短侧耳素为新型生物源杀细菌剂，其杀细菌活性谱更广，高效防治多种革兰氏阴性细菌性病害，具有显著保护与治疗活性。
截短侧耳素是来自云贵野生菌通过发酵生成的生物农药，对水稻白叶枯病、细菌性条斑病和柑橘溃疡病都有较高活性，用药量为75～100克/亩。其核心示范面积700亩，辐射带动3.6万亩。
目前，截短侧耳素已完成登记试验，试验结果表明，该产品对高等动物低毒、无神经毒性、无致突变性、无致畸性，对环境友好，符合农药登记标准及绿色杀细菌剂的各项要求。
氯乙酰截短侧耳素为新型仿生杀细菌剂，高效防治水稻和柑橘细菌性病害。氯乙酰截短侧耳素与现有杀细菌剂无交互抗性，用量为50～75克/亩，对水稻白叶枯病、细菌性条斑病和柑橘溃疡病有较高防效，且对水稻和柑橘安全性较高。
近年来，大量的田间试验示范结果表明，20%截短侧耳素SC、20%氯乙酰截短侧耳素SC、20%氯菌环酯SC等新药剂不仅对水稻细菌性条斑病等防效较高，而且增产效果显著。
3.4 生物农药研究面临的问题
在生物农药研究领域，我国虽已突破多项关键技术壁垒，但在基础理论方面的关键科学问题、产品研发方面的关键共性技术、产品商业化应用等方面还存在短板弱项亟待解决。其面临的挑战包括：基础理论研究与原创能力有待加强，生产工艺与成本控制面临巨大挑战，“产学研用”链条存在断点和堵点等。
尽管我国在生物农药作用机理和作用靶标方面的研究已经取得一些可喜进展，但深入的作用机理与原创性分子靶标发现方面依然面临挑战，包括作用机理研究不深入、靶点解析能力不足、基因挖掘能力不足、核心技术有待突破等。
另外，实验室研发的生物农药（高效菌株或活性成分）在工业化发酵或提取中常面临效价低、稳定性差、生产成本高、货架期短等问题，导致产品难以实现产业化生产和应用。
因此，生物农药的发展既前景光明，又任重道远。
2025年，诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架（MOF）开发方面作出突出贡献的3位科学家。该项科技将对纳米农药的发展带来革命性变化，其带来的核心变革包括：
（1）精准控释：利用多孔结构负载农药，并能根据环境pH值等条件实现智能释放。
（2）提升药效：通过表面修饰增强在叶面的附着力，减少流失；还能将农药粒径减小至纳米级，增强内吸与渗透能力。
（3）协同增效：不仅能装载农药，还可结合银离子（Ag+）单宁酸等具有生物活性的物质，多途径抑制病菌害虫。
（4）环境友好：精准控释与效率提升直接减少了农药使用量，从源头降低残留。同时，MOF材料本身的设计具备环境友好潜力。
尽管MOF前景广阔，但要真正大规模应用于农田，还面临一些挑战，主要瓶颈在于成本和规模化生产。在实验室克级制备的MOF材料，要走向工业化大生产，需要在成本、稳定性和生产工艺上取得突破。
4.1 国外纳米农药的研究进展
纳米农药（Nano-pesticides）在国际的研究进展主要体现在：提高农药的有效性、减少环境污染、改进作物保护策略等方面。
（1）农药的纳米载体系统 通过纳米载体，使有效成分能够更好地渗透植物表面，并实现定向输送（如介孔二氧化硅纳米颗粒、金属有机框架MOF、聚合物纳米载体等）。
（2）纳米材料改善农药利用率 一些纳米材料（如壳聚糖、海藻酸钠、果胶、木质素等）被证明能增强农药的湿润性，增加农药在植物表面的附着力，从而减少农药损失。
（3）智能响应型纳米农药系统 智能响应型纳米农药系统能够根据环境条件（如pH、温度、酶等）来控制农药的释放。
（4）多功能纳米农药系统 构建了具有光/pH双响应、强叶附着与抗雨水冲刷性能的多功能纳米除草剂，实现高效可控释放与环境安全除草。
（5）环境友好型纳米农药 生物可降解纳米载体材料（如壳聚糖、纤维素纳米晶体等）的开发，能够减少纳米材料在土壤和水体中的残留，同时降低对非靶标生物的危害。
4.2 国内纳米农药的研究进展
纳米农药（Nano-pesticides）在国内的研究进展主要体现在：开发多种类型的纳米农药载体，以及环境友好和多功能的纳米农药。
（1）多载体类型纳米农药 目前，我国已经开发出多种载体类型的纳米农药，包含纳米球、纳米微囊、纳米胶束、纳米凝胶、金属框架MOF、介孔二氧化硅等。
（2）环境友好型纳米农药 创新环保型纳米农药研发路径，以果胶、纤维素、淀粉等天然高分子构建纳米载体，既保障农药高效递送，又实现生态友好的绿色农业应用。
（3）多功能纳米农药 多功能纳米农药集成靶向递送、智能缓释与环境响应特性，实现农药减量增效与生态风险管控的协同。
纳米农药的粒径小于500 nm，其应用现状有：
（1）应用范围广泛 纳米农药已在全国多个地区进行了试验推广和应用，涉及蔬菜、水果、水稻、小麦等多种作物。例如，山东寿光设施蔬菜基地推广纳米壳聚糖制剂后，农药用量减少42%。而亩产增加 12.5%；长江流域水稻田应用量子点标记纳米农药使螟虫危害率从28.7%降至6.2%。
（2）应用效果显著 纳米农药具有绿色、减量、稳定、安全、便捷等特点。如善思生态的纳米农药以水作为分散介质，使用可生物降解的天然产物及其衍生物作为助剂，纳米农药普遍减量20%～30%，效果仍优于传统农药的防治效果。
（3）企业积极布局 众多企业纷纷投入纳米农药的研发和应用推广，如悦联生物未来3年计划发布21款纳米农药新品，2025年登记证将达23个，覆盖90%主要作物靶标；善思生态2024年建成全国首个纳米农药预混技术示范区，服务面积突破200万亩，农户复购率超75%。
4.3 绿色农药全国重点实验室主要研究进展
绿色农药全国重点实验室主要研究进展体现在绿色杀细菌剂的创制与纳米新制剂创新上。该实验室针对农作物重大细菌性病害防控需求与绿色农药创新瓶颈，开展了一系列研发工作：
（1）源头创新 创制出20种具有自主知识产权的高效手性杀菌先导化合物，提供了原创杀菌分子结构。初步构建了“源头分子设计-纳米制剂研发-机制解析”新农药研发体系；为企业输送有潜力的候选杀菌分子与纳米农药新制剂，推动科研成果转化与落地；β-环糊精等寡糖主体廉价易得（市场价约1.5万元/吨），推动纳米农药产业化与应用。
（2）纳米剂型革新 制备出β-环糊精等寡糖包封的超分子绿色新制剂，使农药叶面沉积率提升90%，有机溶剂使用减少98%，突破传统药剂在疏水叶片附着难的技术瓶颈。
（3）机制解析 阐明多靶点作用的新机制，破解耐药性难题。
目前，该实验室研发的纳米制剂中的高效杀菌分子有：磷酸酯类杀菌化合物FcP15，抗水稻白叶枯病菌，EC50=4.45μg/mL；查尔酮类杀菌化合物FccA8R，抗水稻白叶枯病菌，EC50=1.77μg/mL；苯并咪唑类杀菌化合物BtP27，抗水稻白叶枯病菌，EC50=0.87μg/mL；磺酰胺类杀菌化合物DaPA8，抗柑橘溃疡病菌，EC50=2.80μg/mL；咪唑类杀菌化合物NI6R，抗水稻白叶枯病菌，EC50=1.11μg/mL；甘草次酸类杀菌化合物BPGA，抗水稻白叶枯病菌，EC50=0.40μg/mL；金刚烷酰胺类杀菌化合物AdA8，抗水稻白叶枯病菌，EC50=1.25μg/mL；苯甲酰胺类杀菌化合物 AAd15，抗猕猴桃溃疡病菌，EC50=1.48μg/mL；二苯乙烯类杀菌化合物StA8，抗水稻白叶枯病菌，EC50=1.96μg/mL；苯酚类杀菌结构PhA28，抗柑橘溃疡病菌，EC50=1.70μg/mL；苯硫酚类杀菌化合物PtA22，抗柑橘溃疡病菌，EC50=1.94μg/mL；新骨架噻吩类杀菌结构FT6，抗水稻白叶枯病菌，EC50=9.39μg/mL……
这些高活性杀菌化合物制备工艺路线简单，具有良好的开发潜力和应用前景。
4.4 纳米农药面临的问题和挑战
纳米农药在国际和国内研究中仍面临一些问题和挑战，未来需要进一步攻关。具体表现在：
（1）毒理学安全性评估不完善 对纳米农药潜在的环境毒性和毒理学研究相对较少，尤其是在环境中如何降解、累积和迁移方面的研究不足。
（2）生产成本高，工艺复杂 纳米农药的生产涉及复杂的合成和加工技术，研究成果还停留在实验室阶段，尚未解决如何转化为大规模生产的问题。
（3）法规和标准滞后 对纳米农药的监管政策尚不完善，特别是在环境安全评估、毒性检测和标准化方面缺乏具体指导，限制商业化推广。
（4）环境影响和纳米材料的积累问题 纳米材料在环境中的行为尚未得到充分评估，特别是在水体、土壤等生态系统中的迁移、转化和累积研究不足。
（5）技术推广和农民认知不足 纳米农药的推广应用面临着技术复杂性和用户认知不足的双重挑战，应用要求更精准的设备和施药技术。
（6）纳米材料的标准化与功能一致性 纳米材料标准化（尺寸、形状和表面特性）方面还存在技术难点，生产设备和工艺水平的差异影响实际使用效果。
4.5 纳米农药的未来展望
纳米农药国际、国内未来的发展方向主要包括：
（1）精准施药 通过纳米技术提高农药的靶向性；减少对非目标生物的影响，并提高农药利用效率；结合传感器技术和智能设备，推动智能农业的发展。
（2）绿色环保型材料 开发可降解、无毒、环境友好的材料；减少纳米材料在环境中的积累问题。
（3）多功能协同防治系统 结合杀虫、杀菌和植物健康管理功能，发展多功能一体化的协同防治系统；提高农业病虫害的综合防治。
纳米农药在国际和国内的研究正在向更加高效、精准和环保的方向发展，未来将为可持续农业提供更加创新和有效的解决方案。
RNA农药被誉为农药发展史上第三次革命，被列入《Science》杂志2024年十大科学突破榜单。
RNA农药是外源干扰RNA制剂，其本质是一段双链RNA分子（dsRNA）进入害虫体内，干扰害虫生长发育，导致害虫死亡。它具有特异性强、见效周期短、无残留和对非靶标生物影响较小等优势。
RNA农药的研发策略主要分为4种：寄主诱导的基因沉默策略（HIGS）、病毒等微生物诱导的基因沉默策略（VIGS）、喷雾诱导的基因沉默策略（SIGS）、纳米载体递送的基因沉默策略（NDGS）。由此，RNA农药主要包括转基因植物表达dsRNA、利用病毒或微生物递送dsRNA、喷洒型RNA衣药、纳米载体递送dsRNA等类型。
5.1 国外RNA农药产品创新的研究现状
2019年，拜耳公司研发了全球首个可喷洒核酸农药新产品 BioDirect，该产品可显著降低养蜂业的主要害虫狄斯瓦螨Varroa destructor的存活率，却对蜜蜂没有影响。
2023年，GreenLight Biosciences针对科罗拉多马铃薯甲虫的RNA生物农药产品Calantha已完成田间试验并展现良好防效，并于2023年获得全球首个RNA生物农药登记证。
2025年，Greenlight Biosciences开发的RNAi产品Vadescana在控制蜜蜂瓦螨的田间测试中，显著降低螨虫数量并提升蜂群存活率，将于近期获得登记。
预计到2034年，全球RNA生物农药市场将达到46亿美元。
5.2 我国RNA农药产品创新的研究现状
中国农业科学院王桂荣团队针对半翅目害虫绿盲蝽培育了抗虫棉花，针对蚜虫等不同重大害虫研发了有商业化应用前景的RNA农药。
中国科学院苗雪霞团队对RNA生物农药的生产体系进行了研发，显著降低了dsRNA的合成成本。
中国农业大学沈杰教授团队创建了一种dsRNA体壁穿透的纳米递送系统，可以有效保护dsRNA并增加其抗虫效果。
中山大学张文教授团队建立了重要农业害虫甜菜夜蛾和褐飞虱的RNAi技术平台。
西南大学王进军教授团队开发了“dsRNA Engineer”在线工具（https://dsrna-engineer.cn/），该工具具备Screen-target（筛靶分析）、On-target（靶向分析）、Off-target（脱靶分析）和Multi-target（多靶点分析）四大功能，为RNA生物农药的开发提供了高效、安全的解决方案。
中国农业大学沈杰教授和闫硕教授通过自组装RNA纳米农药SUL/HLDP/dsNrf2高效防治豆大蓟马，破解抗药性难题。
5.3 RNA农药面临的挑战
虽然RNA农药取得了突破性进展，但仍面临诸多挑战，大量的艰巨任务有待攻克。具体表现在：
挑战一：RNA设计的结构依赖性受限。RNA二级结构阻碍sRNA与靶标mRNA结合，目前，纳米装载sRNA的特征尚未完全解析，导致递送效率受限。
挑战二：大规模生产存在技术瓶颈。微生物发酵虽可低成本生产dsRNA，但合成过程无法直接控制，导致产量与纯度存在瓶颈。
挑战三：递送系统的生物安全性不明。纳米载体的环境特征不明，天然递送系统长期生态影响需系统评估。
挑战四：监管与风险评估的不确定性。全球对纳米RNA农药产品的监管框架尚未统一，如美国将其归为生化农药，澳大利亚明确其非GMO属性，欧盟则按传统农药监管。
6.1 重点1——智能驱动导向生物农药发现
（1）基于高分辨率、高精度基因组、时空转录组和代谢组等多组学分析，解析重要生物农药分子合成途径。
（2）基于人工智能技术的计算辅助酶活力及特异性设计优化，获得高效专一的关键酶。
（3）基于基因编辑技术，突破工业菌株遗传改造瓶颈，大幅提升目标农药分子产量。
（4）解析群体感应（QS）机制，建立绿色生物农药混菌合成体系。
生物农药创制具有鲜明的特殊性、复杂性、系统交叉性，我国生物农药产业将迎来一个政策强力驱动、技术深度融合、市场高速增长的发展期。在原创性靶标发现、工程菌株/RNA农药创制、合成生物学等核心技术取得关键突破，实现从提供产品到作物重大全程解决方案的跃升。
AI挖掘新型酶，改造关键酶，解析关键代谢途径，助力生物农药异源合成。绿色生物农药未来发展趋势包括：① AI结合数据库加速酶挖掘；② AI驱动酶设计、改造，加速关键酶性能提升；③ AI解析生物合成途径。
6.2 重点2——RNA生物农药创制及产业化
利用人工智能、自动化感知算法等设计，基于RNAi的活性成分，建立农业病虫害RNAi靶标基因的智能化筛选系统和小核酸低成本规模化生产和纯化工艺，研制新型环保且稳定高效的dsRNA递送系统。其未来发展趋势有：
（1）靶标基因智能挖掘与RNA农药设计 构建RNA靶标基因数据库，通过AI模型预测高特异性靶标与修饰特征。
（2）规模化dsRNA生产技术 系统遴选适配RNA生产的高效底盘生物，优化微生物发酵与无细胞生产平台，解决RNA规模化生产问题，降低生产成本。
（3）RNA类农药绿色合成与智能递送技术 研发纳米载体及植物内生菌介导的RNA农药递送技术，提升RNA农药在田间环境中的稳定性和靶向性。
（4）安全评估与产业化应用体系构建 制定生态安全阈值标准，覆盖90%以上关键物种。
6.3 重点3——智能驱动原创分子骨架发现
整合药效团连接碎片筛选、片段虚拟生长、分子骨架设计等技术，构建快速、智能、精准的绿色农药分子设计技术体系，提升农药活性分子设计的效率。
6.4 重点4——比较基因组学的原创性靶标发现
针对农业有害生物，利用生物信息学和人工智能算法等技术，构建关键基因网络、信号通路和必需基因三层次的潜在分子靶标挖掘与验证体系，开展农药原创分子靶标的验证工作。
6.5 重点5——残留效应与环境生态风险评估
利用人工智能、替代毒理学等技术，开发农药原位快速检测方法，构建农药残留效应风险、农药残留毒理学评估新模型。
研究农药和代谢物对作物、非靶标生物和环境基质的生态毒性效应及其机制，加快形成和发展农药新质生产力。
具体任务有：
任务1：拟构建毒理学的综合性数据库。涵盖人类健康风险的数据，涵盖生态环境风险的数据。
任务2：拟构建人类健康、生态环境风险的预测模型。包括致癌性预测模型、内分泌干扰物预测模型、家蚕毒性预测模型、蚯蚓毒性预测模型等。
任务3：拟构建综合性的预测平台。涵盖人类健康风险的预测模型，涵盖生态环境风险的预测模型。
为了研发综合性能更加优异的绿色农药新品种，未来，研究人员拟开展结合体外实验、成分分析技术、预测毒理学等工作，从而加速农药风险评估，减少研发时间及经费成本。