綠色農藥

農藥是用來影響和調控有害生物生長發育或繁殖的特殊功能分子。中國工程院院士李正名介紹，每年全世界有10億噸左右的莊稼毀滅於病蟲害，由於病蟲害造成的莊稼減產幅度達20%～30%。因此，農藥自發明以來就在農業發展史中扮演重要角色。直到今天，農藥的作用仍然不可替代。

中國是世界上最大的農藥產品生產國，2003年中國農藥市場銷售收入為273.1億元人民幣，農藥產量達75.17萬噸。我國農藥使用面積也居世界前列。但中國農藥產品面臨的突出問題是產量大但產值很低，這主要是技術含量太低造成的。同時，大量高毒農藥的使用造成的問題也不斷暴露，首先是消費者對農藥毒性、農藥殘留的關注度越來越高，即對食品安全的擔憂；其次是對農藥造成環境污染的關注度越來越高，即對環境安全的擔憂；由於農藥殘留過高致使我國農產品出口也遇到不少壁壘和障礙，並已經造成了巨大經濟損失。有關調查表明，目前歐盟禁止使用的農藥中涉及中國的有70多種，因農藥殘留超標對我國農產品出口造成的經濟損失達70多億美元。

此外，農藥的主要接觸者農民的中毒事件也時有發生。山東省農藥檢定所副所長任萬明介紹，這樣的事件每年都發生5～7萬起，有些農藥如高毒的有機磷類農藥其毒性往往是后發的。根據山東大學李士雪教授的一項調查，在山東農村，每年7～10月農藥使用的高峰期，農藥中毒事件最為多發。大部分患者經搶救能夠痊癒，但也有留下頑固性消化不良、精神功能障礙等後遺症的病例。因為中毒者多是家中的主要勞動力，造成的經濟損失較大，發生農藥中毒的家庭生活水平會下降60%。

對此，李正名院士認為，農藥不僅影響到農民和農藥生產廠家的利益，更關係到千家萬戶的利益。而目前我國農藥生產企業考慮最多的問題還是如何快速殺死害蟲，以及降低成本和追求簡單的生產工藝。年產75萬多噸農藥中有一半是高毒農藥，這一狀況必須改變。未來農藥產品的發展方嚮應該是：對人類健康安全無害、對環境友好、超低用量、高選擇性，以及綠色工藝流程等，即“綠色農藥”。這種農藥多由從生物體內提取的有效物質、活性物質組成，或是生物源的合成農藥。

生物農藥雖然具有低毒、選擇性強和殘留少的優點，但因其殺蟲譜窄、殺蟲速率低，害蟲有抗藥性，導致推廣應用效果並不佳，成為生物農藥現階段的技術瓶頸。為了克服單一生物農藥的缺陷，提高生物農藥的防治效果，福建省農科院生物技術研究所與德國波恩大學合作，研製出了新型生物農藥殺蟲劑BtA，為解決這一難題提供了技術支持。

長期從事生物農藥、生物技術研究的福建省農業科學院副院長劉波博士介紹，國內獲得廣泛應用的生物農藥蘇雲金芽孢桿菌（簡稱Bt）和阿維菌素雖然都是很好的生物農藥，但蘇雲金芽孢桿菌存有殺蟲譜窄、殺蟲速率低的弱點，而阿維菌素毒性較強，害蟲易產生抗藥性。如果採用多位點生物殺蟲劑BtA的研究方案，即採用分子藕合技術，將Bt殺蟲蛋白與阿維菌素通過交聯劑連結在一起，從而將兩產品殺蟲功能集在一起，就可能產生殺蟲速率高、殺蟲譜廣、毒性低、害蟲抗藥性產生慢的新生物農藥。

從2000年開始，中德雙方科研人員把蘇雲金芽孢桿菌的殺蟲晶體蛋白進行了酶解改造，形成了末端氨基的原毒素；將阿維菌素的羥基進行激活、衍生化，形成了帶羧基的阿維菌素衍生物，最後利用氨基—羧基藕聯劑進行藕合，實現了兩種生物毒素的結構改造，生產出了新型高效生物殺蟲劑BtA。

之後，他們還進行了藕合產物BtA殺蟲譜的測定和殺蟲機制的研究，以及BtA的無公害評價、田間釋放試驗、BtA大規模生產工藝的研究等。生物耦合的成功，意味著一個新領域“生物毒素結構設計”的產生，開闢了生物農藥研究的新途徑。

高效生物殺蟲劑BtA的藕合技術屬於該領域的創新技術，整體研究成果達到了國際先進水平。檢測表明，BtA是極低毒的生物殺蟲劑，田間害蟲防治效果大於85%～95%，殺蟲速率比Bt提高了3倍，且能殺死50餘種害蟲，解決了生物農藥殺蟲譜窄和殺蟲速率低的難題。該產品經福建省商檢局檢驗無化學殘留，農藥殘留檢驗合格率達98%，對蔬菜、果樹、水稻等作物的百餘種主要害蟲具有很好的防效，與化學農藥相比防效提高5%，使用成本下降5%。

高效生物殺蟲劑BtA以其良好的殺蟲效果、顯著的環保功能和較低的使用成本，獲得了農戶的認可。2002年，該研究成果與福建浩倫農業科技集團對接，實現了產業化。近年來，生物殺蟲劑BtA在福建、山東、河北、新疆、寧夏等15個省、自治區的茶葉、蔬菜、果樹、水稻、棉花、枸杞等作物上推廣，面積累計達457.4萬畝，獲得經濟效益約2億元。高效生物殺蟲劑BtA也獲得了國家專利8項、福建省科技進步二等獎、中國專利成就金獎等，產品獲得農業部和原國家經貿委頒發的農藥登記三證。

目前，福建農科院除進一步研究藕合型生物毒素殺蟲機理之外，還在進行植物病害防菌劑、飼用益生菌製劑、農用抗生素的化學結構改造及其在植物病害上的應用等研究，研發的產品也從生物殺蟲劑系列擴展到生物殺菌劑系列等農業生物藥物。