1.靶向几丁质合成通路和蜕皮激素受体的双靶标昆虫生长调节剂
化学杀虫剂在今后相当长一段时间内都将会是害虫防治的主要手段。然而化学杀虫剂在使用中存在安全性及抗药性等难题，给害虫安全有效的治理造成了极大障碍。针对以上问题，本团队从昆虫生长调节剂的安全性及多靶标杀虫剂不易产生抗药性等方面出发，设计了同时靶向几丁质合成通路和蜕皮激素受体的候选双靶标昆虫生长调节剂，为小菜蛾等重大害虫的田间防治及抗药性治理提供了新型、高效、安全的杀虫剂候选化合物。近五年已获批国家级项目1项，省部级项目2项。
2.靶向鱼尼丁受体的新型非双酰胺类杀虫剂先导的创制
作为调控胞内钙离子有序释放的主要通道，昆虫鱼尼丁受体RyR是一种理想的杀虫剂靶标，靶向该位点的双酰胺类杀虫剂已占有巨大的市场份额。然而，随着氯虫苯甲酰胺等靶向RyR的杀虫剂大量使用，小菜蛾等害虫对此类杀虫剂的抗药性问题日益突出。本团队设计了一类靶向的RyR新型杀虫剂先导化合物，对小菜蛾等试虫的田间抗性品系表现出较高毒力。目前正对此类先导化合物进行定向设计和结构优化，以期获得靶向RyR的杀虫剂候选化合物，用于小菜蛾等害虫的田间防治及抗药性治理。
NADH脱氢酶是呼吸链电子传递的起始点，在氧化磷酸化反应过程中发挥着重要作用，其功能被抑制后，可有效阻断病原菌的能量代谢，达到杀死植物病原菌的目的。然而当前靶向NADH脱氢酶的杀菌剂种类极其有限，具有很大的抗性风险，亟需研发靶向NADH脱氢酶的新型杀菌剂。本团队设计了一类具有结构新颖的吡啶噁二唑类NADH脱氢酶抑制剂，已完成代表性先导化合物对生产上30种重要病原真菌、卵菌和8种病原细菌的抑菌活性测定，已明确先导化合物的杀菌谱及其对重要靶标菌的离体抑菌作用。
已完成先导化合物对生产上30种重要病原真菌、卵菌和8种病原细菌的抑菌活性测定，已明确先导化合物的杀菌谱及其对重要靶标菌的离体抑菌作用。
生物农药具有毒副作用小、安全性高、环境兼容性好等优势。因其来源、结构及功能等方面的多样性，生物农药分子是结构新颖的先导化合物的重要来源，具有极大地开发应用潜力，已成为农药行业优先发展的方向。本团队围绕斑蝥素、紫铆子内酯等天然产物分子的创制和开发利用展开研究，发现了PP5c等潜在的杀虫剂新靶标。近五年已发表中科院大类一区论文3篇，获批国家级项目2项。害虫嗅觉行为调控是一种发展迅速的减药控害技术，具有安全、高效、专一等特点，在诸多重大农业害虫的防治和监测中有着广泛应用。本团队以关键嗅觉蛋白为靶标分子，基于反向化学生态、计算机辅助药物设计等技术，构建了梨小食心虫、苹果蠹蛾、小菜蛾、东方粘虫等害虫嗅觉行为调控物质的快速创制流程，并发现和设计了多种有望用于上述害虫田间嗅觉行为调控的活性气味分子。近5年已发表中科院大类一区论文7篇，获批国家级项目2项，省部级项目1项。以蚊、蝇、蠓、蚋等为代表的双翅目昆虫是重要的卫生害虫，是疟疾、霍乱等多种病原的重要传播媒介。驱避剂是最为常见的卫生害虫防治用品，在全球尤其是处于热带的亚非拉国家或地区具有极大的市场份额和市场潜力。本团队创制了一种安全高效的驱蚊乳剂，对蚊子、苍蝇、吸血蠓等多种卫生害虫表现出长效驱避作用，所用配方对人体友好，具有防水、止痒等特性。目前已申请国家发明专利1件。
靶向谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）的害虫、杂草抗药性抑制剂
GSTs通过代谢、抗氧化应急等方式介导了有害生物对双酰胺类、拟除虫菊酯类、新烟碱类、恶唑氰氟等多种农药的抗药性，是有害生物抗药性治理的关键靶标。本团队设计了一类靶向害虫、杂草等农业有害生物GSTs的抗药性抑制剂，具有全新的二苯基吡唑类结构，内吸性强。该类抑制剂通过抑制GSTs的功能而大幅度降低有害生物的抗逆性，一方面可有效缓解有害生物对现有主流杀虫剂的抗药性，另一方面还可降低有害生物对新型杀虫剂产生抗性的风险，为有害生物的抗药性治理提供了一种全新的解决方案。目前已申请或获批国家发明专利5件。1.基于现代药物研发技术解析解毒酶代谢农药的分子机理
小菜蛾等重大农业害虫已对普遍对杀虫剂产生了严重的抗药性，极大地影响了杀虫剂对害虫的田间防效，缩短了杀虫剂的使用寿命。对害虫的抗药性机制进行深入研究，可为害虫的合理防治及抗药性治理提供指导。本团队重点研究了谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶等解毒酶在小菜蛾、蟑螂等害虫抗药性发生和发展中的功能，揭示了关键解毒酶对唑虫酰胺、拟除虫菊酯类杀虫剂、茚虫威等杀虫剂的解毒代谢机制。近五年已发表中科院大类1区论文5篇，获批国家级项目2项，省部级项目1项。2.基于分子动力学模拟与化学波谱学的解毒酶系降解农药的代谢产物分析
酶和蛋白质等生物大分子在农业、医药、食品、环境等许多行业有着极为广泛的应用。然而天然的生物大分子通常具有生物活性低、耐酸碱性差等缺陷，在应用上具有局限性，需要对其进行合理设计以克服自身缺陷。本团队基于静电势互补、分子动力学模拟等计算机辅助药物设计技术，构建了一套高效、简便的蛋白理性设计策略，并基于该策略实现了OBP、塑料降解酶PETases等多种酶和蛋白的理性设计，极大地提升了目标蛋白/酶的适用范围及对农药、塑料等有害物质的生物净化（吸附、降解等）能力。目前已发表中科院大类一区论文1篇。