【政策解讀】2021鄉村振興政策解讀(最全)

【原標題:新質生產力視域下農藥科技創新與綠色發展】
在2023年中央經濟工作會議上,“發展新質生產力”被明確提出,這一戰略部署為各行業的創新發展指明了方向。對于農藥行業而言,新質生產力的發展不僅關乎農業生產效率的提升,更是實現農業綠色可持續發展的關鍵。總書記強調“要以科技創新推動產業創新,特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產業、新模式、新動能,發展新質生產力”,這一論述為農藥行業的科技創新提供了根本遵循。
當今世界正經歷百年未有之大變局:經濟發展陷入低迷,科技制高點的爭奪戰日趨激烈。在農業領域,病蟲草害抗性問題愈發嚴峻,環境保護要求不斷提高,傳統農藥發展模式面臨巨大挑戰。在此背景下,加速培育農藥新質生產力,成為我國從農藥大國邁向農藥強國的必然選擇。本文將圍繞農藥新質生產力的科技創新展開深入探討,旨在為行業發展提供有益思路。
01 農藥新質生產力的內涵與特征
01、概念界定
農藥新質生產力是以科技創新為核心驅動力,通過引入新技術、新產業、新業態、新模式等創新要素,以提高農業生產效率和質量、減少環境影響為目標的先進生產力質態。它不僅涵蓋了農藥生產技術的革新,還包括產品創新、管理方式變革以及可持續發展理念的深度融入。
02、核心內涵
農藥新質生產力是創新起主導作用的先進生產力質態,特點就是創新。把握農藥新質生產力,關鍵在于深刻認識創新在提高農藥行業發展質量中的核心作用。其內涵是在傳統農藥生產和應用的基礎上,構建新技術、新產業、新制度,以發展高效、低毒、環境友好和低抗性風險的綠色農藥創制技術為核心,建立基于創新的新產業格局,鼓勵高效協同的聯動機制;通過關鍵性、顛覆性技術突破來引領農藥行業的飛躍發展,成為經濟高質量發展的新動力源泉。具體如:① 科技創新的引領性:引入人工智能、大數據分析、生物技術等前沿科技,推動農藥研發、生產、管理及使用全鏈條的創新。例如,利用人工智能技術進行農藥分子設計,可大幅提高研發效率,縮短新產品上市周期;② 產業升級的引導性:農藥新質生產力通過推動行業的技術創新、管理創新、模式創新等,助力農藥行業實現轉型升級,提升行業整體競爭力。一方面,針對不同病蟲害和雜草,通過技術創新和產業升級,形成新的農藥產業形態,包括發展更加高效、低毒、低殘留的綠色農藥新品種和對環境友好的生物農藥、天然農藥、納米農藥等新型農藥產品,以及提供綜合性的植保服務等。另一方面,在經營模式和服務方式上進行變革,包括通過電子商務平臺、直播帶貨等形式為農戶提供農藥產品和服務;開展農技咨詢服務,提供個性化的病蟲草害防治方案等;③ 新機制的前瞻性:農藥行業的高質量發展要求政府、行業協會和研究機構等多方共同參與,形成合力。通過政策引導、資金支持、人才培養等措施,促進農藥行業的轉型升級,實現農藥生產的綠色化、智能化和服務化,為農業可持續發展提供有力支撐。
03、表現形式
農藥新質生產力的表現形式是多方面的,它涵蓋了農藥行業的各個方面。從宏觀層面看,農藥新質生產力的表現主要包括:① 加強科技創新在農藥行業中的驅動作用:在技術創新驅動下,農藥行業積極應用生物技術、納米技術等前沿科技,開發出如植物生長調節劑、生物農藥等新產品;② 推動產業升級與結構優化:通過產業結構優化,淘汰落后產能,提升產品科技含量,布局特色領域,培育高科技農藥企業;③ 新質生產力的發展離不開綠色發展和可持續生產的理念;④ 加強國際合作與交流:通過與國際先進企業和研究機構進行戰略合作,實現優勢互補,引進和吸收國際先進的研究成果和管理經驗,推動國內農藥行業的國際化發展,將國內的創新成果輸出到國際市場,提升我國農藥行業的國際競爭力;⑤ 發揮行業協會維護市場秩序的作用:農藥行業要通過制定和執行嚴格的行業標準,推動產業的規范化和健康發展;⑥ 強化龍頭企業的核心競爭力:強化核心競爭力是推動農藥產業高質量發展的重要策略,龍頭企業通常在行業中具有顯著的市場份額,在農藥產業中具有引領作用。
從農藥自身層面看,主要體現在:① 新型小分子農藥活性成分開發:小分子農藥是化學防治的核心,同時也是農藥產業創新的關鍵,這涉及通過人工智能及高性能計算等技術的設計活性分子、利用化學合成或生物技術制備新的農藥活性成分,這些新成分通常具有更高的效能、更低的劑量需求以及對環境和非靶標生物的低毒性,可以有效推動農藥產業的科技進步和產業升級,為農業生產提供更加安全、高效、環保的農藥產品;② RNA等生物農藥的開發:生物農藥的開發為農業害蟲和病原體的防控提供了新的解決方案,它們代表了農藥領域的一次重大變革。它們利用生物學原理,特別是基因表達調控機制,以實現對害蟲和病原體的精準防控。同時,生物農藥是農業可持續發展的重要組成部分,在環保、完全、抗藥性、選擇性、生物多樣性保護等方面展現出顯著優勢,是未來農業發展的重要方向;③ 創新的農藥制劑技術:農藥制劑技術的創新是提高農藥效果、降低環境污染和提升農業生產效率的關鍵;④ 智慧農業與精準植保:借助地理信息系統、遙感技術、人工智能、智能穿戴、大數據、物聯網等現代信息技術和無人機、智能農機、智能監測系統等高科技設備,調節農作物生態種植環境,提高病蟲害識別的準確性和防治的針對性,實現農藥高效精準施用的智能化水平,提升病蟲害防控效率,降低農藥用量和抗藥性風險;⑤ 多種病蟲草害防治手段聯合防控等方面:聯合防控是實現農業可持續發展和生態環境保護的重要策略。將化學防治與物理防治、生物防治、生態調控、農業措施等進行有機結合,可以發揮各自的長處,提高防治效率。同時,通過聯合防控措施,實現綜合病蟲草害管理融合,制定綜合防治策略,減少對單一化學防治的依賴。

02 農藥新質生產力發展面臨的挑戰
現階段,農藥新質生產力的發展,在推進的過程中可能會面臨一些未知的問題和挑戰。除了農藥創制研究本身資金投入大、研發周期時間長外,還有長期大劑量使用帶來的有害生物抗藥性、農藥殘留等問題。除此之外,和農藥行業相關的科技創新、產業結構、生態環境、行業競爭、法規欠缺、人才短缺等,可能會給農藥新質生產力的發展帶來更大的影響。這些問題主要表現在:
01、技術創新能力不足
1、原創性分子靶標不足
原創性分子靶標發現是農藥新質生產力發展的核心技術“制高點”。目前已知的農藥分子靶標絕大多數由歐美、日本等發達國家發現并壟斷,我國自主發現的新靶標極少。例如,近10年我國發現的原創性靶標占比小于20%,這嚴重制約了我國綠色農藥的創制效率和國際競爭力。
2、原創性化學骨架缺乏
原創性化學骨架是農藥新質生產力發展的又一核心技術。我國農藥研發中原創性骨架占比不到10%,而跨國公司如巴斯夫、拜耳等通過持續投入,壟斷了全球75%以上的農藥銷售市場。國內企業產品同質化嚴重,市場競爭力不足。
3、手性農藥合成技術落后
手性農藥創制與產業化應用是農藥新質生產力發展的重要技術。手性農藥在全球農藥新品種中的貢獻率已達44%,但我國在手性合成技術方面與發達國家差距顯著。不對稱氫化、氧化等關鍵技術被國外長期壟斷,成為我國手性農藥發展的“卡脖子”技術。
4、RNA生物農藥發展緩慢
利用RNAi技術進行病蟲害防治具有防治目標專一性、靶標開發的便捷性、應用方便易于操作、綠色無污染、無殘留及環境兼容性強等眾多優勢,完全符合公眾對于綠色農藥的需求。我國在RNA生物農藥基礎研究方面起步較早,但由于缺乏規模化研究投入和科學管理機制,與國際農化巨頭如拜耳公司相比存在顯著差距。同時,農民對生物農藥認知不足,也限制了其大面積推廣。
5、清潔生產技術陳舊
綠色制造是農藥行業高質量發展的必然選擇,也是農藥新質生產力發展的關鍵支撐。我國農藥清潔制備技術相對落后,催化劑催化效率低,“三廢”處理難度大,環保壓力大。與歐美國家相比,我國農藥生產工藝“三廢排放”達標率低,嚴重影響行業可持續發展。
6、殘留效應與環境生態風險評估技術缺乏
現代化的農藥殘留效應與環境生態風險評估是農藥行業服務健康中國的基本保障,也是農藥新質生產力發展的關鍵組成部分。目前,我國農藥風險評價基本沿用國外傳統模型,殘留限量標準數量不足,且對代謝物的評估要求較低。缺乏適合我國耕作制度的農藥暴露風險預測模型和代謝物評估技術,難以有效保障農產品質量安全和生態環境安全。
02、產業結構調整艱難
我國農藥行業存在產能過剩、資源配置不合理、中小企業眾多等問題,導致行業整體競爭力不強。環保和安全標準的提升增加了企業運營成本,人工成本上升進一步加劇了產業結構調整壓力。此外,國際貿易環境變化、政策法規調整等因素也影響著我國農藥企業的轉型。目前,我國農藥品種以仿制藥為主,企業在新品種研發投入較少,原藥產品品牌檔次與發達國家差距較大。
03、產業發展環境嚴峻
1、綠色發展挑戰
生物農藥推廣受到小農經濟模式、農民認知水平、價格等因素制約,其生產成本高、存儲運輸條件苛刻,限制了廣泛應用。納米農藥雖然能提高農藥利用率,但納米載體可能引發新的生物安全和環境問題。人工智能等新技術在農藥領域的應用仍處于發展階段,存在技術不成熟、數據積累有限、計算成本高等風險。
2、國際合作與競爭壓力
在全球化背景下,我國農藥行業面臨激烈的國際競爭。貿易壁壘、技術封鎖、市場準入限制等問題影響了我國農藥企業的國際市場拓展。跨國公司憑借全鏈條研發優勢、技術優勢和品牌影響力,占據全球大部分市場份額,給國內農藥行業帶來巨大壓力。我國農藥合成藥物分子設計技術水平與發達國家相差15~20年,原始創新能力不足,綠色農藥研發投入較少。
04、法律法規與市場監管不完善
農藥行業的法律法規和市場監管體系尚需完善,假冒偽劣產品、不合規使用等問題普遍存在,對生態環境和農產品質量安全構成威脅。同時,知識產權保護力度不夠,影響了研究人員的研發積極性和創新動力。
05、人才培養難、人才流失嚴重
一直以來,農業領域特別是農藥學領域都面臨著嚴重的人才流失問題。綠色農藥的研發創新需要具備化學、生物、環境的多學科知識的專業人才。然而經交叉學科培養后的大量專業人才卻傾向于轉向醫藥、生物技術或金融等高薪行業或穩定的行政管理部門,傳統農業科研吸引力下降。在高校和科研機構中,農藥學方向的新生力量不足,老一輩專家退休后出現“青黃不接”的局面。另一方面,在“雙碳”目標和生態農業的背景下,農藥學常常被誤解為“高污染”領域,公眾對農藥的負面印象降低了對農藥行業的認同感。這都在很大程度上削弱了農業科技創新的核心力量,同時也暴露出學科發展中的結構性矛盾。

03 農藥新質生產力科技創新的發展路徑
隨著農業現代化進程的加快和環境保護意識的提升,農藥新質生產力的發展已經成為當前農藥行業的核心使命。其發展重點在于推動農藥產業的高質量發展,這需要農藥行業各領域之間的協同進步和創新,推進并加快適應農藥新質生產力的轉型升級。這不僅涉及綠色農藥的科技創新、重大品種與應用的突破,還需要跨學科的合作以及政策和市場的支持,以實現農藥行業的可持續發展。
01、基于比較基因組學的原創性綠色農藥靶標發現
通過功能基因組學、轉錄組學等多組學技術,結合RNA干擾、基因編輯等靶向調控技術,對病蟲草害的分子機制進行深入研究。利用生物信息學和人工智能算法建立潛在靶標數據庫,借助蛋白質晶體結構解析技術和分子互作技術,構建分子靶標成靶性評價體系,實現農藥原創性分子靶標的快速發現與驗證。例如,針對農業有害生物,構建關鍵基因網絡、信號通路和必需基因三層潛在分子靶標挖掘與驗證體系,開展UspA、PYK等農藥原創分子靶標的驗證工作。
02、基于人工智能和高性能計算的原創分子骨架發展
整合藥效團連接碎片篩選、片段虛擬生長等技術,構建智能精準的綠色農藥分子設計技術體系。綜合運用智能化學、合成生物學等技術,建立農藥成藥性評價體系,提高研發效率和產品質量。利用化學信息學、多任務圖網絡等技術,開發原創性農藥分子設計與骨架發現技術,提升我國在農藥分子設計領域的自主創新能力。
03、手性農藥創制及產業化
利用手性農藥合成技術,構建溫和高效的協同催化體系,發展不對稱催化、酶催化、微通道反應等手性農藥合成新技術。設計合成高效、新型的非金屬手性催化劑,提高催化活性和產物對映體選擇性,減少重金屬殘留,構建新型手性農藥的綠色合成與創制技術。創新不對稱催化氧化等合成方法,開發高效、安全的手性合成環保新工藝。突破生物合成關鍵酶的篩選改造,酶催化機制的解析,光學純手性中間體合成途徑的構建等瓶頸問題,發展手性農藥的綠色生物合成技術。建立手性農藥活性分子的綠色高效手性合成技術和低碳生產體系及“新手性農藥先導發現—高效及清潔制備—手性農藥與靶標互作途徑”相互關聯的研究體系,提高手性農藥合成效率和生產工藝。
04、防控重大病、蟲、草害的綠色農藥創制及產業化
我國在綠色農藥(殺菌劑、除草劑和殺蟲劑等)創制及產業化方面仍面臨原創性分子結構、原創性靶標及重磅綠色農藥品種的缺乏。因此,急需加強原創性靶標的研究、探索新作用機制以及推動產業化應用。新機制高活性綠色農藥的分子設計、產品創制、作用機理研究以及田間應用技術的深入探索,旨在實現我國農藥創制的全創新鏈構建與重大產品的產業化,以應對日益嚴重的雜草抗藥性問題,并保障農業生產的可持續性。
05、農藥清潔生產技術創新
利用流式化學等技術開發環保新工藝,構建綠色高效的協同催化體系,發展化學催化、仿生催化等農藥制備新技術。針對天然農藥合成難題,發展農藥合成生物學技術,利用生物信息學、基因編輯等技術,發現天然農藥生物合成途徑及關鍵酶,通過人工智能等技術提升酶催化效率,重構目標農藥的清潔生物合成途徑和工藝路線。同時,提升安全化、綠色化和智能化技術,如推廣連續化工藝技術、高效催化技術、智能化生產管理系統等,提高農藥生產的安全性、環保性和生產效率。
06、RNA生物農藥創制及產業化
利用人工智能、自動化感知算法設計基于RNAi的活性成分,建立農業病蟲害RNAi靶標基因的智能化篩選系統和小核酸低成本規模化生產純化工藝,研制新型環保穩定的dsRNA遞送系統。構建RNA生物農藥全鏈條研發體系,打通從產品研發到市場化應用的關鍵環節,實現RNA生物農藥的產業化。同時,加快相關政策制定及應用許可,推動RNA生物農藥的商業化進程。
07、農藥制劑納米化技術創新及應用
利用納米制備技術將農藥有效成分制成納米級顆粒或形成納米載藥體系,增強藥效、提高農藥利用率、減少農藥用量。開發適合納米農藥的新型助劑,如聚合物增溶劑、新型分散劑等,建立合理的助劑調控穩定性評價方法,加快納米農藥的推廣應用。針對不同農業應用場景,開發“場景導向型納米農藥”,提高納米農藥的適用性和效果。
08、殘留效應與環境生態風險評估
利用人工智能、替代毒理學等技術,開發高通量農藥分析和原位快速檢測方法,構建農藥殘留效應風險和毒理學評估新模型。研究農藥及代謝物對作物、非靶標生物和環境基質的生態毒性效應及其機制,完善農藥登記資料要求和代謝物環境風險評估方法,為農藥新質生產力的發展提供安全保障。
09、智慧農業與精準植保發展
利用物聯網、大數據分析、人工智能等現代信息技術,改進農業生產方式,發展智慧農業。利用農業分子影像學技術研究農作物生理狀態和病蟲害發生情況,為精準植保提供科學依據。整合農藥大數據資源,支持農藥產業決策制定、監督管理和精準用藥。國家應加強整體規劃,加大研發資助力度,突破關鍵技術,推動智慧農業與精準植保的產業化發展,提升農業生產效率和可持續發展能力。
04 結論與展望
農藥新質生產力是推動農藥行業高質量發展的核心動力,其發展離不開科技創新的引領。當前,我國農藥新質生產力發展面臨技術創新能力不足、產業結構調整艱難等諸多挑戰,但也迎來了人工智能、生物技術等新技術革命帶來的機遇。
未來,我們應堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力,圍繞“建設現代化產業體系”的戰略目標,牢牢抓住科技創新這個核心要素。加強原創性分子靶標和化學骨架發現,突破手性農藥合成等關鍵技術,推動綠色農藥創制及產業化,提升清潔生產技術水平,加快RNA生物農藥和納米農藥等新型農藥的研發與應用,完善殘留效應與環境生態風險評估體系,大力發展智慧農業與精準植保。
通過全方位的科技創新,推動我國農藥行業向高端化、智能化、綠色化轉型,開辟發展新賽道、增強發展新動能、塑造發展新優勢,為保障國家糧食安全、推動農業產業升級和實現農業綠色可持續發展做出更大貢獻,助力實現社會主義現代化和中華民族偉大復興的戰略目標。
來源:《農藥科學與管理》2025年第8期
作者:中國工程院院士、貴州大學校長 宋寶安
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