新农药的研究与开发 正如绪论中所述:我们强调有害生物综合治理(PM),提倡尽量采用非化学防 治的办法,但就当今社会的需求和科学的发展而言,在目前及今后一个相当长的 历史时期,化学防治在IPM中仍然占主导地位。因此,近年来国内外农药的产量 和产值都呈上升趋势 农药是动态发展的特殊商品,新品种总要不断地取代老品种,以适应农业生产 的发展和社会的需求。特别是八十年代以来,全社会对农药的属性提出了更为苛 刻的要求,简单说来就是:生物活性高,对非靶标生物安全,和环境相容性好 因此,新农药的研究与开发始终是农药科学和农药企业发展的原动力。对我国来 说,新农药的研究与开发还有更重要的意义:建国以来,我国已经研制、投产了 200多个农药品种,但仿制多于创制。在国际上不断加强知识产权保护和我国即将 加入世界贸易组织的新形势下,也根据修改后的中国专利法规定保护农药化合物 专利的要求,我国农药发展的战略必须由仿制转向创制,进行新药的研究与开发 新农药的研究与开发是一项复杂的系统工程,涉及化学、化工、生物、农学 医学和环境科学等众多 需要多学科的专家分工协作,按照严密组织的工作 程序,进行系统的研究和试验。新农药的研制过程大体上可分为“研究”与“开 发”两个阶段。在研究阶段,主要目的是从大量的化合物中筛选出新的农药活性 化合物,发现先导化合物,经结构优化,筛选开发的候选化合物。在开发阶段 则主要是对候选化合物进行开发试验和安全性评价,最后选定农药新品种,进行 工业化开发并商品化。有关新农药研究与开发的具体内容分述如下 第一节 化学合成与工艺研究 先导化合物的发现和优化 选定正确的先导化合物,是新农药研究与开发的核心环节。创制一个新的农药品种要耗费几千 万至一亿美元的巨额资金,但这些经费大部分花在后期的开发阶段。如果在前期硏究阶段能正确选 定先导化合物,则有可能用相对少的人力和资金投入,就能使新农药开发成功相反,如果选错了 先导化合物,则会导致后期开发失败而造成人力和资金的巨大浪费。因此,发现和选定先导化合物 对于提高开发成功率和节约开发成本有重大意义。所谓先导化合物( ead com pound 是指通过生物测定,从众多的候选化合物中发现和选定的具有某种农药活性的新 化合物,一般具有新颖的化学结构,并有衍生化和改变结构的发展潜力,可以用 作起始研究模型,经过结构优化,开发出受专利保护的新农药品种。发现先导化 合物的主要途径有 (一)经验筛选这种途径的基础是直接针对作物的害虫、病原物和杂草 活体筛选供试化合物的可能活性。用这种方法发现的活性化合物完全是依靠机遇, 化合物活性和生化机制是不可预测的,因此称随机筛选( random screem ing)。例如1 新农药的研究与开发 正如绪论中所述：我们强调有害生物综合治理(IPM)，提倡尽量采用非化学防 治的办法，但就当今社会的需求和科学的发展而言，在目前及今后一个相当长的 历史时期，化学防治在 IPM 中仍然占主导地位。因此，近年来国内外农药的产量 和产值都呈上升趋势。 农药是动态发展的特殊商品，新品种总要不断地取代老品种，以适应农业生产 的发展和社会的需求。特别是八十年代以来，全社会对农药的属性提出了更为苛 刻的要求，简单说来就是：生物活性高，对非靶标生物安全，和环境相容性好。 因此，新农药的研究与开发始终是农药科学和农药企业发展的原动力。对我国来 说，新农药的研究与开发还有更重要的意义：建国以来，我国已经研制、投产了 200 多个农药品种，但仿制多于创制。在国际上不断加强知识产权保护和我国即将 加入世界贸易组织的新形势下，也根据修改后的中国专利法规定保护农药化合物 专利的要求，我国农药发展的战略必须由仿制转向创制，进行新药的研究与开发。 新农药的研究与开发是一项复杂的系统工程，涉及化学、化工、生物、农学、 医学和环境科学等众多学科，需要多学科的专家分工协作，按照严密组织的工作 程序，进行系统的研究和试验。新农药的研制过程大体上可分为“研究”与“开 发”两个阶段。在研究阶段，主要目的是从大量的化合物中筛选出新的农药活性 化合物，发现先导化合物，经结构优化，筛选开发的候选化合物。在开发阶段， 则主要是对候选化合物进行开发试验和安全性评价，最后选定农药新品种，进行 工业化开发并商品化。有关新农药研究与开发的具体内容分述如下。 第一节 化学合成与工艺研究 一、 先 导化合物的发现和优化 选定正确的先导化合物，是新农药研究与开发的核心环节。创制一个新的农药品种要耗费几千 万至一亿美元的巨额资金，但这些经费大部分花在后期的开发阶段。如果在前期研究阶段能正确选 定先导化合物，则有可能用相对少的人力和资金投入，就能使新农药开发成功；相反，如果选错了 先导化合物，则会导致后期开发失败而造成人力和资金的巨大浪费。因此，发现和选定先导化合物 对于提高开发成功率和节约开发成本有重大意义。所谓先导化合物(lead compound)， 是指通过生物测定，从众多的候选化合物中发现和选定的具有某种农药活性的新 化合物，一般具有新颖的化学结构，并有衍生化和改变结构的发展潜力，可以用 作起始研究模型，经过结构优化，开发出受专利保护的新农药品种。发现先导化 合物的主要途径有： (一)经验筛选 这种途径的基础是直接针对作物的害虫、病原物和杂草， 活体筛选供试化合物的可能活性。用这种方法发现的活性化合物完全是依靠机遇， 化合物活性和生化机制是不可预测的，因此称随机筛选(random screeming)。例如