农药创新在精细化工领域最具代表性
时间:2023-02-08   点击量:
       农药是保障农业丰产丰收的重要化学品,一直是精细化工领域的一个重要子行业,随着精细化学品种类的不断增加和领域的不断拓宽,有人把农药归类为传统精细化工领域,有时也单列为化学工业领域的一个成熟的专业门类。
  
       农药也是国民经济和社会生活健康可持续发展不可或缺的,更是我们日常端稳饭碗和菜篮子工程必不可少的。因为如果没有农药、病虫草害每年将造成粮食损失35%左右,可见离开了农药国家粮食安全、全球粮食危机都将遭遇更加严峻的挑战。由于农药的特殊性,农药工业的创新性更强、要求更高,因为一个农药品种用的久了,灭杀的虫或草等靶标物就会产生抗药性,抗药性的不断增强,要么用药量增加、要么更换新的农药剂型或新的农药品种,这是创新性更强的原因之一;又因为农药主要用于粮食、蔬菜、草场等农作(植)物,粮食和蔬菜直接供人类食用或动物饲料,既要求对人畜无害、又要求尽量低的残留,以保障人畜健康和安全;另一个原因是农药用于农场、草场或菜园,通常是露天的环境、直接暴露于生态环境与大自然中,还不能对益鸟、益虫、自然生态造成伤害,只选择性的杀灭靶标性有害虫草,因此农药的创新性要求就比其他化学品更高。
  

       正因为这样的特殊性和更高的要求,农药的创新难度也就越大,不仅创新投入高、而且周期很长,过去有过统计:创新一个农药新品种需要筛选上万个新化合物、投入上亿美元、耗时要10年之久;时至今日创新的难度比过去更大,需要筛选几万个、甚至十几万个新化合物,创新投入更是巨资、耗时更长。因此农药的创新与生产强国几乎被发达国家和老牌跨国公司所垄断,过去多年位居农药金字塔尖的“六大公司”是:美国的孟山都、杜邦、陶氏,德国的拜尔、巴斯夫和瑞士的先正达,当然日本的住友化学也可以列入第一梯队;近五年来经过多次重组,今天展现在我们面前的农药强企格局是:孟山都被拜尔并购,陶氏杜邦合并后拆分出科迪华,中国化工并购了先正达,即今天农药金字塔尖的德国拜尔、巴斯夫、中国先正达、美国科迪华。


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       中国的农药工业,我们一直说是农药大国、而不是强国,据国家统计局数据:自2010年以来我国农药年产量一直超过200万吨、始终稳居世界第一的位置,就今天“四分天下”的世界农药格局看:中国也已经迈入农药强国序列!但我们一定要清醒地认识到:国内农药工业不论是企业布局、产品结构、制剂剂型,还是产业集中度和技术水平,尤其是原始创新能力、创新条件和创新队伍,与发达国家相比还存在明显的差距。当然,新中国农药工业能够成其为今天的世界农药大国,创新是其关键要素。

  
       世界农药工业从上世纪40年代进入化学合成的现代农药工业快速发展阶段,中国农药工业在新中国成立前几乎是空白。
  
       农药创新为新中国吃饭穿衣救了急
  
       新中国建立以后为解决近5亿人的吃饭、穿衣问题,国家十分重视农药产品的创新与农药工业的建设与发展,重工业部化工局化工实验所(即后来的化工部沈阳化工研究院)于1952年就开始了农药的研发与创新,新中国最早投产的有机合成农药品种是有机氯类杀虫剂滴滴涕和六六六,为抵御当时的蝗灾以及卫生虫害都发挥了重要作用;在有机氯农药品种快速建设投产的同时,有机磷杀虫剂也加快了研发和创新速度,对硫磷、敌百虫相继研发成功并投入生产,到70年代有机磷农药的产量占到当时农药总产量的1/3,为建国后约30年时间的粮棉果蔬应急供应作出了重要贡献。
  
       农药创新为淘汰高毒农药品种发挥了重要作用
  
       上世纪进入80年代,为解决有机氯农药品种六六六、滴滴涕的高毒性和残留时间长给人畜和环境造成的危害(年长的人应该都记得六六六那刺鼻的味道,因为那个年代无药可用、六六六的用途很广),国家决定从1983年4月起停止生产和使用六六六和滴滴涕,当时这些品种的产量占全国农药总产量的50%,停用之后能不能保证市场需求?会不会影响到农业收成?业界和社会都为之担心!是当时相对高效低毒的有机磷农药品种的研发创新实现了快速替代、满足了市场需求,打消了人们的疑虑。后来有机磷杀虫剂为防治虫害撑起了半壁江山,但随着使用时间的延长,甲胺磷、对硫磷、甲基对硫磷、久效磷和磷胺5种主要品种毒性高的缺点越发显现,1998被列入严格控制清单,并于2007年全面禁止使用,截至2016年我国共淘汰高毒高风险农药老品种43个、限用23种,农药产品结构调整取得明显效果,又是安全、高效、低毒、低残留新农药产品的研发和创新,发挥了重要作用。
  

       农药创新为新《专利法》顺利实施作出了重要贡献


       上世纪进入90年代,为适应更深入改革开放的需要,国家决定对《专利法》进行修改,与发达国家知识产权保护进一步接轨:对化合物实施保护,并将保护期从15年延长到20年,同时颁布实施《农业化学物质产品行政保护条例》。为适应这新的形式和要求,原国家计委和化工部经论证以沈阳化工研究院和南开大学元素所为依托,组建了国家农药工程研究中心,原国家科委和化工部经论证以上海农药研究所、江苏省化工研究所、浙江化工研究院和湖南化工研究院为“四大基地”构成的国家南方农药创制中心,即当时简称的“北方农药创制中心”和“南方农药创制中心”。这“两大中心”的主要任务就是开展农药创制工作,“两大中心”和“四大基地”之间既有分工、突出重点,又协同创新,“北方中心”属综合性的,开展全方位农药产品的创新和安全评价工作(“安评中心”建在沈阳院),上海农药所以生物农药的创制和研发为主、江苏省化工研究所以拟除虫菊酯类为主、浙江化工研究院以有机氟类为主、湖南化工研究院以氨基甲酸酯类农药创制和研发为主,从此中国的农药创制体系逐步形成,并随着中国农业大学、中科院上海有机所、西安近代化学所、贵州大学、华东理工大学等一批高校和研究机构加入到农药创制工作中来,我国农药的创制与研发力量得到加强,井岗霉素、唑菌酯、氯氟醚菊酯、硫氟肟醚等10几个创制农药新品种陆续产业化、投放市场,我国农药自主创新的步伐开始加快。

  
       农药创新是国家最重视的,自“六五”到“十一五”连续6个五年计划都组织国家级科技攻关在所有子行业是绝无仅有的,直到今天以企业为主体的创新也从未间断过。正是通过不断创新,今天我国农药工业的产品结构也得到持续优化和升级,从大的结构看已彻底改变上世纪90年代“3个70”的不合理状况,即由过去的杀虫剂占农药总产量的70%、有机磷品种占杀虫剂70%、有机磷杀虫剂中高毒品种占70%,调整优化为今天的杀虫剂只占约31%、除草剂约占60%,高毒高残留品种由过去的70%下降到不到3%;正是通过不断创新,农药工业不仅为农业丰产丰收和人们的“菜篮子工程”提供了重要保障,而且为保护人类健康和生态安全、生物多样性都作出了重要贡献!