问题——长期以来，农田病虫草害防治高度依赖化学农药，但不少传统品种以外消旋体形式进入市场，即同一分子以两种镜像构型“混合上阵”。实际防治中，往往只有其中一类构型对靶标生物具有更强活性，另一类构型贡献有限甚至成为“无效负担”。这不仅推高农户用药成本，也容易带来药剂投放量偏大、残留与面源污染风险上升等问题，制约农业绿色转型。 原因——从研发与生产角度看，外消旋体更易合成、工艺成熟、成本相对可控，因此长期占据主流。然而，作物、杂草与害虫体内的关键受体或酶具有手性识别特征，不同构型与靶标结合能力差异明显，导致“同喷一瓶药、有效成分未必同等发挥作用”。同时，手性分离与定向合成对催化体系、放大工艺与质量控制要求高，过去在一些国家和地区受制于技术门槛与产业链配套，推广速度相对有限。 影响——在害虫上，以草地贪夜蛾等迁飞性、暴发性害虫为例，其危害范围广、繁殖快、抗性风险高，对防治药剂的效率与精准性提出更高要求。若有效构型占比不足，可能出现防效波动、补喷频次增加等连锁反应，增加粮食生产不确定性。对生态环境而言，冗余投放会放大对非靶标生物与土壤、水体的压力，进而影响农业可持续发展。对产业而言，绿色、高效、低残留农药已成为国际竞争的重要方向，能否手性农药等前沿领域形成自主技术与产品供给，关系到我国农业投入品安全与高质量发展。 对策——围绕“让真正起效的成分成为主角”，贵州大学绿色农药全国重点实验室手性农药科研团队持续开展定向合成与工艺创新。2月26日，在实验室内，团队负责人池永贵教授指导博士生张义等开展涉及的实验，探索从传统外消旋农药路径中构建更高选择性的合成策略，用更少剂量实现对靶标害虫的更稳定控制，从源头减少不必要的投放。团队认为，手性农药的关键在于“精准”：通过催化体系与工艺设计，提高目标构型比例与光学纯度，使药效更集中、用量更可控，兼顾防效与环境相容性。 在产品层面，团队已自主研发手性农药氟砜草胺。该品种定位为高效水稻田除草剂，具有活性较高、残留较低、环境相容性较好和使用安全性较强等特点，可用于茎叶处理并兼具一定土壤活性，对南方籼稻与东北粳稻表现出较好的作物安全性，适用场景更为灵活。2024年9月，氟砜草胺获得农业农村部正式登记，为后续规模化应用奠定制度与市场基础。 在产业化关键环节，团队针对放大生产中的“卡点”问题，创新构建以天然氨基酸衍生物为核心的催化氧化体系，应用于氟砜草胺清洁生产，可将产品光学纯度由54%提升至90%以上，并实现吨级规模制备。数据显示，该品种截至目前累计推广使用面积达2000万亩次，创造经济价值5亿元以上，体现出“提效—减量—增收”的综合效应。 前景——业内人士认为，随着我国粮食安全、生态安全和农业高质量发展要求不断提升，农药研发将从“广谱高强度”加速转向“高选择性、低风险、可持续”。手性农药在提升单位剂量防效、降低用药冗余、延缓抗性形成诸上具备潜力，但仍需成本控制、稳定供应、应用规范与全生命周期环境评估等上持续完善。团队表示，下一步将加强与农药、植保领域企业协同，围绕生产实践的技术难点与更多作物场景应用开展联合攻关，推动更多绿色农药产品走向田间地头。
从实验室到田间地头，贵州大学的科研探索不仅为农业绿色转型提供了新方案，也展现了中国农业科技的创新实力。随着更多本土技术的推广应用，中国农业的高质量发展将获得坚实支撑。