农业农村部绿色农药数智创制技术重点实验室揭牌：赋能农药“增智提效”

　　9月初，农业农村部绿色农药数智创制技术重点实验室(以下简称实验室)在湖北三峡实验室揭牌。我国农药行业培育新质生产力有了新注脚。

　　实验室由兴发集团子公司湖北泰盛化工有限公司(以下简称湖北泰盛)、华中师范大学、武汉华大农耀科技有限公司(以下简称华大农耀)三方共建，并由钱旭红、宋宝安、柏连阳、张友军4位中国工程院院士以及数位业内资深专家组成专家智库，共同致力于开发绿色农药原始创新技术，并打通成果孵化和产业放大全链条。

　　从0到1再到100　为减量增效“组团作战”

　　农药是保障国家粮食安全不可替代的重大战略物资。

　　《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》《加快建设农业强国规划(2024—2035年)》等顶层设计对农业发展作出战略部署，事关农药发展的信号清晰而坚定：要减量增效。

　　中国工程院院士、贵州大学教授宋宝安以一组数据道破行业发展症结：“我国农药主流产品中，约40%农药品种具有高环境生态风险，50%以上传统农药品种具有中高抗性风险，急需开发可替代的绿色产品。”

　　在此背景下，绿色农药创制成为农药行业转型发展的核心方向，但重重关卡摆在面前：如何开发出真正适用的绿色农药?先进的科研成果如何转化落地?

　　“产学研用一体化”成为业界破局的不二之选，以企业为主体的创新格局正在形成。今年初发布的农业农村部企业重点实验室名单中，湖北泰盛等多家农药企业位列其中，向绿色农药创制、除草剂绿色化等技术难题发起“冲锋”。

　　“过去是科研院所追学术前沿，企业追市场，中间总是隔着‘一条河’。现在企业直接把产业一线的真问题抛出来，院士团队围绕这些问题搞技术攻关，破解了技术研发与应用‘两张皮’的老问题。”兴发集团农药事业部总工程师曹杰在接受记者采访时，将实验室共建比喻为一次“组团作战”，让擅长原始创新的科研院校和擅长产业放大的企业共做一件事——聚焦绿色农药创制、车间智能生产、田间应用三大关键环节，打通全流程。

　　据曹杰介绍，华中师范大学主攻基础分子创新，研发靶标挖掘、分子结构优化、高活性低毒绿色候选分子合成、生物活性筛选等技术。兴发集团基于在化工合成、规模化生产、中试放大、产业落地、市场登记转化等方面的丰富经验，负责实验室运营、生产装置智能化升级改造及中试与工业化生产验证。华大农耀致力于把人工智能(AI)嵌入分子虚拟筛选、大数据挖掘、病虫害智能识别、田间数字监测的研发全流程。

　　“对作物安全，对环境友好，高效低毒低残留，就是我们理想的绿色农药。”华中师范大学教授杨光富表示。一场关于绿色农药创制的“头脑风暴”在湖北宜昌开启。

　　从“制造”到“智造”　让农药创制告别“大海捞针”

　　农药行业有一个公认的“3个10”研发规律：成功创制一款农药，需要投入10年以上时间、10亿元以上资金，筛选10万个以上化合物，传统研发模式犹如“大海捞针”。随着AI技术革新和算力演进，农药创制从“经验驱动”转向“智能驱动”，原始创新有了“导航仪”。

　　宋宝安解释道，AI等数字化技术正全链条赋能绿色农药创制。在创新端，AI基于已知分子结构可快速筛选出具有潜在活性的新分子，大幅提升后续研发的精准性。在生产端，运用AI、数字孪生、物联网等技术，有利于提高清洁生产和资源循环利用水平。在应用端，基于多光谱数据的植物病害精准识别、图像识别的发病程度等级预测、变量施药处方算法，可构建从病虫监测到施药执行的田间精准用药闭环。

　　杨光富进一步补充道，AI还可明显缩短农药创制周期。此前，创制一款新农药，往往是产品刚上市，技术专利保护期就临近尾声，投资回报率低让研发者和投资者望而却步。而AI的出现和应用带来了新的可能性。据了解，杨光富团队打造了全球首个AI辅助绿色农药创制一体化平台“神农”一体机，覆盖农药分子智能设计、研发智能决策、数字实验记录等场景，能全方位优化研发流程。目前，该平台已成功将先导化合物的研发周期从3年缩短至6~12个月。

　　曹杰看好AI在绿色农药创制领域的应用前景，但也坦言，落地还存在一些梗阻。其一，数据量有限。训练AI模型需要大量高质量的实测数据，目前国内公开的实测数据集很少，大量核心数据由海外农药巨头掌握。另外，试验条件、数据标准不统一，会使AI模型训练出现偏差。其二，“纸上分子”落地难。AI能快速找到“苗头”分子，但“绕”不过从“苗头”到上市漫长的试验链条。AI筛选出的技术方案可能是“理想丰满、现实骨感”，或是到了田间药效大打折扣，这都需要反复探究解决。其三，系统对接难，同时潜存数据安全风险。

　　曹杰表示，实验室计划从探索共建共享数据标准，搭建AI分子评估体系，采用本地为主、私有云为辅的系统架构等方向发力，运用AI、大数据、区块链、物联网、光谱视觉感知和数字孪生等数字化技术，逐步贯通绿色农药产业化的全链条。

　　从拼规模到拼技术　新质生产力驱动企业“突围”

　　我国农药产能规模全球第一，规模优势显著，正处于产品结构调整、产业绿色转型的关键阶段。

　　“我们的优势很清楚，草甘膦产能全球第二、国内第一，清洁工艺、循环制造这些‘硬功夫’练了快20年。但短板也很明显，新农药创制、数智化研发、植保服务底子薄。共建实验室让我们补上了这块短板，从以前靠规模、靠成本吃饭的路子，逐步转向靠差异化产品开发和植保服务的新赛道。”曹杰道出了众多农药企业转型发展的心声。

　　宋宝安分析指出，我国农药创制经历了低效高毒—高效高毒—高效低毒—绿色农药的发展过程，在分子靶标发现技术等方面与发达国家还存在差距。与此同时，我国农药行业面临着激烈的国际竞争，贸易壁垒、技术封锁、市场准入限制及跨国公司的研发优势、技术优势、品牌影响力带来了巨大压力，加快发展新质生产力是农药企业“突围”的关键路径。而发展农药新质生产力要把握“三个注重”，即注重科技创新的引领性、注重产业升级的引导性、注重新机制的前瞻性。

　　“未来3至5年，我们定下了一系列清晰的目标：输出2到3套智能制造技术或装备，1到2套田间监测设备或技术，搭建智慧监测平台；创制1到2个自主绿色农药新品种，配套灭生性和选择性除草剂候选化合物；累计完成科研项目不少于5项、高水平论文3到5篇、高价值发明专利10件以上。”曹杰表示，希望实验室的成果能尽快惠及行业发展。兴发集团将持续优化农药产业布局，向植保综合服务商转型，也将从做强本地集群、引育人才、共享平台、提供示范样板四方面，推广实验室的协同创新模式，带动全行业从拼产能、拼成本，转向拼技术、拼绿色、拼产品的高质量发展赛道。