概念解讀
生物農(nóng)藥為農(nóng)藥的開發(fā)展示出一條新途徑,。然而,,把一些植物的初始萃取物、一些發(fā)酵產(chǎn)物宣傳得神乎其神,,“純天然綠色農(nóng)藥”,、“純生物制劑”、“不含任何化學(xué)物質(zhì)”,、“無毒副作用”,、“可代替污染嚴(yán)重的化學(xué)農(nóng)藥”等字眼不斷見諸報(bào)紙、雜志,。筆者認(rèn)為,,如此炒作和包裝有失妥當(dāng),應(yīng)當(dāng)以客觀,、科學(xué)的態(tài)度來看待生物農(nóng)藥,。
生物農(nóng)藥 并非純天然
無論化學(xué)農(nóng)藥還是生物農(nóng)藥,它們都是藥,,本質(zhì)上都是具有某種特殊生物活性的化合物,。如果說化學(xué)農(nóng)藥是人工合成的,生物農(nóng)藥也并非是純天然的,,它需要經(jīng)過一些化學(xué)和化工處理,,由人工制造,。如井岡霉素、阿維菌素系列等微生物源抗生素,,印楝素,、煙堿、苦皮藤和除蟲菊素等植物源殺蟲劑,,蕓苔素,、脫落酸、激動(dòng)素等植物源生長調(diào)節(jié)劑,,它們都有確切的化學(xué)結(jié)構(gòu),,都有標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法,只是其中的雜質(zhì)和次要成分還不如化學(xué)農(nóng)藥清楚,,安全評(píng)價(jià)工作和環(huán)境行為還不如化學(xué)農(nóng)藥研究得深入,。科學(xué)地說,,它們都是化學(xué)品,,只是在原料來源、制造方法等方面與化學(xué)農(nóng)藥有差別,。因此,,一定要在生物農(nóng)藥和化學(xué)農(nóng)藥間找差異,宣揚(yáng)生物農(nóng)藥“純天然,、無毒”,,“將要徹底替代化學(xué)農(nóng)藥”等,實(shí)在言過其實(shí),,而且對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)藥工業(yè)發(fā)展毫無益處。
生物農(nóng)藥的定義應(yīng)該是很明確的,,就是由生物產(chǎn)生的具有農(nóng)藥生物活性的化合物,。這其中也包含這些天然產(chǎn)物的一些簡(jiǎn)單衍生物,即化學(xué)修飾產(chǎn)物,,如甲胺基阿維菌素,、乙烯利等。廣義講,,大量“仿生化學(xué)農(nóng)藥”也是生物源農(nóng)藥,,生物農(nóng)藥和化學(xué)農(nóng)藥是一家——農(nóng)藥。
生物農(nóng)藥的準(zhǔn)確提法應(yīng)該是生物源農(nóng)藥,,早期的天然農(nóng)藥,、植物農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥等都?xì)w在其中,。生物源農(nóng)藥包括植物源,、微生物源和動(dòng)物源農(nóng)藥,。
植物源農(nóng)藥主要有除蟲菊素、煙堿,、魚藤酮,、苦皮藤、印楝,、川楝,、苦參堿、茴蒿素等殺蟲劑,,赤霉酸,、蕓苔素、脫落酸,、乙烯衍生物,、激動(dòng)素等植物生長調(diào)節(jié)劑。
微生物源農(nóng)藥主要有井岡霉素,、阿維菌素系列,、多氧霉素、瀏陽霉素等抗生素,,這些抗生素都有確切的化學(xué)結(jié)構(gòu),。還有一些是來源于微生物的天然化合物,如核多角體病毒在蟲體內(nèi)產(chǎn)生的病毒核酸,,蘇云金桿菌在蟲體內(nèi)產(chǎn)生的毒蛋白等也都是化學(xué)物質(zhì)在起作用,。
目前轉(zhuǎn)基因作物的統(tǒng)計(jì)也列入農(nóng)藥中,初看似乎有誤,,但就其本質(zhì)來講,,也無可厚非。一些“功能基因”導(dǎo)入作物體,,可以起到抗蟲,、抗病和抗除草劑的作用,無非是這些外來基因可以促進(jìn)作物產(chǎn)生抗蟲物質(zhì),、抗病物質(zhì)和同特定除草劑產(chǎn)生拮抗物質(zhì)----安全劑或解毒劑,,把作物當(dāng)成一座“微型農(nóng)藥生產(chǎn)廠”、“微型生物反應(yīng)器”,,還是化學(xué)物質(zhì)起作用,。從來源講,可當(dāng)作“外來基因源農(nóng)藥”,。
此外,,以蟲治蟲如七星瓢蟲治蚜、寄生蜂治螟等,,不屬于生物農(nóng)藥范圍,,是生態(tài)農(nóng)業(yè)的范疇,,正如養(yǎng)鴨吃蝗、養(yǎng)蛙吃螟等,,鴨子,、青蛙不是藥,這些可統(tǒng)稱生物防治,。而一些以微生物防治病蟲草的做法,,往往也是其代謝物質(zhì)起作用,因一時(shí)搞不清楚作用機(jī)理,,或認(rèn)為是活體菌或孢子起作用,,暫時(shí)先不宜把這些微生物等生命體稱作藥物,有些研究者將其稱為“真菌制劑”,、“微生物防治劑”等是很科學(xué)的,。稱藥就必須是無生命的化學(xué)物質(zhì)。不過,,凡農(nóng)作物使用的微生物都要進(jìn)行毒性和環(huán)境安全性試驗(yàn),。
生物農(nóng)藥的發(fā)展 離不開化學(xué)手段
生物農(nóng)藥是農(nóng)藥的一部分,它的研發(fā)離不開農(nóng)藥(化學(xué)農(nóng)藥)的總體發(fā)展,。這里所說的生物農(nóng)藥,,專指生物源農(nóng)藥,它的發(fā)展離不開化學(xué)手段,,而它最有前景的發(fā)展是溶入化學(xué)農(nóng)藥中,。
如果把生物農(nóng)藥(植物源、微生物源產(chǎn)物)全看成“純天然”,、“無毒,、無公害”、“原汁原味”去推廣,,就有可能出問題,,也不會(huì)有更大的發(fā)展。我國著名生物農(nóng)藥專家沈寅初院士曾著文指出:“生物產(chǎn)生的高毒物質(zhì),、致癌物質(zhì),種類繁多,,在研究和開發(fā)生物農(nóng)藥的過程中,,必須堅(jiān)持和化學(xué)農(nóng)藥同樣標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樗鼈兊谋举|(zhì)都是化學(xué)品,。”眾所周知,,作為治病的中草藥,也有“以毒攻毒”之說,。不是說所有的蘑菇和野菜全都可以吃,,在我國農(nóng)用抗生素的研發(fā)過程中,,有不少藥效十分優(yōu)良的篩選物,就是因?yàn)榘踩詥栴}而不得不中止開發(fā),。在西歐的一些發(fā)達(dá)國家,,至今對(duì)抗生素和微生物在農(nóng)業(yè)上的使用保持謹(jǐn)慎態(tài)度,他們擔(dān)心殘留物進(jìn)入人體,,會(huì)給腸道疾病的防治帶來困難,,同時(shí)也擔(dān)心造成環(huán)境微生物群落失衡而引起難以整治的環(huán)境污染。
許多生物農(nóng)藥幾十年來得不到更大發(fā)展的首要原因是藥效不高,,同常遭反對(duì)的化學(xué)農(nóng)藥無法相比,。其次是不穩(wěn)定,因?yàn)椴荒唾A,、在田間見光分解快等原因,,只有現(xiàn)用現(xiàn)制而難成規(guī)模。天然資源有限,,也使植物源尤其是動(dòng)物源農(nóng)藥難以發(fā)展,。生長地域不同,采集時(shí)期不一,,活性成分也有差別,,又難以制成高濃度和多種劑型,使用不便,,成本也不低,。只有可利用的資源十分豐富,又可利用化工手段進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的生物農(nóng)藥品種,,得到了多方關(guān)注,。
目前,動(dòng)物源農(nóng)藥除沙蠶毒改造成功外,,其它如醫(yī)用蝎毒,、河豚毒素等在農(nóng)藥上的應(yīng)用還處于研究階段。沙蠶毒素難以用沙蠶活體培養(yǎng),,但其化學(xué)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,可以人工合成。而經(jīng)仿生改造后,,活性大為提高,,如殺螟丹、殺蟲雙(單)等現(xiàn)已成為防治水稻螟蟲,、潛葉蠅等的重要藥劑,,其安全性優(yōu)于殺蠶毒。
在植物源農(nóng)藥方面,,天然菊酯(除蟲菊素)是仿生改造最成功的實(shí)例之一,。光穩(wěn)定性氯菊酯的出現(xiàn)使菊酯走進(jìn)田間防治,,并以溴氰菊酯為標(biāo)志,使殺蟲劑進(jìn)入超高效時(shí)代,。一系列的含鹵素,、氰基及含硅菊酯,開辟了殺蟲劑的新時(shí)代,,其安全性和防效遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然菊酯,。這導(dǎo)致日本停止了大面積除蟲菊花的種植;非洲雖有一些種植,,也只是用于蚊香和衛(wèi)生氣霧劑的配制,,并要加入化學(xué)增效劑等,其成本已高于人工合成的一些專用滅蚊蠅的菊酯類,。
近年由新煙堿仿生出的吡蟲啉等高效殺蟲劑又為天然殺蟲劑的改造寫下輝煌的一頁,。特別是由桉樹腦(風(fēng)油精的主要成分)仿出環(huán)庚草醚,桃金娘纖精酮仿出磺草酮,、硝萆酮和SB-500等優(yōu)良除草劑,,為天然產(chǎn)物的開發(fā)展示了廣闊的天地。
綜上所述,,生物農(nóng)藥本質(zhì)上也是化學(xué)農(nóng)藥,,應(yīng)該按化學(xué)農(nóng)藥的管理方法去規(guī)范,切不可以“純天然”去粗制濫造,,不能把生物農(nóng)藥限在一個(gè)小圈子里,。生物農(nóng)藥特別是植物源農(nóng)藥和微生物源農(nóng)藥是新農(nóng)藥創(chuàng)制的重要先導(dǎo)源。盡管農(nóng)藥工作者合成數(shù)以萬計(jì)的新化合物和微生物產(chǎn)生物,,但在大自然的生物化學(xué)合成中是微不足道的,。把生物農(nóng)藥和化學(xué)農(nóng)藥對(duì)立起來看毫無益處,只有用化學(xué)視野去研發(fā)生物農(nóng)藥,,將生物技術(shù)同化學(xué)手段結(jié)合起來才稱得上是高新技術(shù),,才是中國農(nóng)藥發(fā)展的康莊大道。