宋宝安:绿色农药创制的领航人

  他科研有道,作为全国农药学科学术带头人,主持国家和省部级项目30余项,重大科研成果不胜枚举。针对农药创新的卡脖子问题,提出了“绿色农药创新与原创分子靶标”,并入选中国科协发布的60个重大科学问题和工程技术难题。

  他著作等身,主编了首部《中国农药典》,修编了《农业大百科全书—农药卷》,主编出版了《中国农药研究与应用全书》,这些书籍成为农药生产、经营、使用、检验、管理及农产品安全等领域遵循和借鉴的重要典籍和工具书。

  他育才无数,创建了贵州大学农药学学科,建立了贵州省第一个博士点、第一个教育部重点实验室、第一个博士后流动站,设立了贵州省第一个国家重点学科和第一个世界一流建设学科。

  他就是中国工程院院士,贵州大学党委副书记、校长宋宝安。

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  绿色农药的践行者

  1986年,研究生毕业的宋宝安回到母校贵州大学,从此扎根农药创制领域搞科研30余载。

  彼时,老百姓一提起农药,经常会想到农残,联想到污染。传统农药不能满足农业生态文明要求,农药绿色化是根本上实现农药“减施增效”的有效途径,绿色农药的原始创新,是解决我国传统农药存在的问题关键。带着这样的想法,宋宝安一头扎进了绿色农药的研究中。

  绿色农药是解决传统农药问题的一把钥匙,需要在新的生物技术引领、生物信息技术应用,以及多学科交叉跨界中协同推进。宋宝安由此开始了跨学科研究,并带领团队填补了国内多项技术与产品的空白,创制出中国人自己的绿色农药,特别是构建了以草抑草、以虫治虫和免疫诱控茶树病虫害的绿色防控技术体系,为贵州干净茶、生态茶提供了技术支撑和保障。

  在工艺创新领域,宋宝安创新开发出的正丙醛直接闭环合成吡虫啉的新工艺,已在我国农药骨干企业产业化,现发展成为国内最大规模的吡虫啉生产线之一,为吡虫啉在我国的大规模应用推广和高毒杀虫剂的替代作出了重要贡献。

  在土传病害防控领域,宋宝安自主研发出的甲基立枯磷和恶霉灵等新工艺,广泛应用于工业生产中,被我国众多农药企业采用,产生了显著经济效益;自主开发出广枯灵系列新产品农药,成为我国防治土传病害重要药剂,为我国农药工业的进步作出了贡献。

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图为宋宝安荣获贵州杰出人才奖。

  在免疫诱导抗性领域,宋宝安创制出我国第一个仿生合成的环境友好新型抗植物病毒剂毒氟磷,在国际上首次发现其激活植物免疫系统的作用机制,提出了针对植物抗病激活发现绿色抗病毒剂的新思路,建立了基于植物抗病激活发现抗植物病毒剂的筛选方法,实现了药剂登记、发明专利转让与产业化和田间应用。通过实施抗病毒药剂与媒介昆虫防治药剂全程免疫、病虫兼治控害配套技术,解决了我国水稻病毒病等的防控重大难题,推动了我国农药工业和植保技术进步。

  在高工效植保领域,宋宝安院士团队与广西田园生化股份公司合作研发出噻虫胺和噻虫嗪等微胶囊缓释颗粒剂新剂型、甲维盐和嘧菌酯等系列超低容量制剂,构建了适用于航空植保的配方体系和施药设备,建立了高工效航空施药新技术,超低容量制剂产品占全国市场的100%,航空植保服务占全国航空植保作业总面积的10%。

  针对我国农药创新的卡脖子问题,宋宝安提出的“绿色农药创新与原创分子靶标”入选中国科协发布的60个重大科学问题和工程技术难题。

  深耕绿色农药研发的宋宝安,常常用“把一件件平凡事做到细致、精致和极致”来要求自己和团队,并坚持原始创新、自主创新,注重解决生产实践中的技术问题和产业化应用实际效果。宋宝安主持研究的国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家农业公益行业专项等30余项科研硕果,有力地推动了中国农药工业从弱到强。他也因此荣获了何梁何利基金科学与技术创新奖、贵州省最高科技贡献奖、贵州省首届杰出人才奖等诸多荣誉。作为第一获奖人,宋宝安也收获了国家科技进步二等奖3项、三等奖1项、省部级科技进步一等奖4项、二等奖7项。

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图为宋宝安(中)在指导学生开展科学研究。

  紧盯前沿技术的创新者

  2021年是“十四五”开局之年,国家对农药行业发展和产业创新提出了更高的要求。对于“十四五”期间的农药创新,宋宝安也有自己独到的见解。他认为,根据国家重大需求,瞄准国际前沿,针对制约我国绿色农药创制与产业化的关键问题,通过农药等农业绿色投入品基础研究、关键共性技术、产品创制、产业化四类关键问题的整合和联合创新,并在绿色药物新靶标和分子设计、生物农药合成生物学、RNAi新农药创制等重大产品创制与产业化等前沿核心技术进行突破,力争创制一批具有自主知识产权、国际竞争力的“重磅炸弹”级新产品,建立其产业化关键技术和农业应用技术。同时,培养一批农药创新领域的领军性人才和一批具有很强国际竞争力的龙头企业,为农业绿色发展、乡村振兴战略实施提供科技支撑。

  这其中,有一种农药被宋宝安誉为“农业上又一次新的科技革命”,将为农业可持续发展提供一条全新的解决途径。这就是近两年兴起的RNAi农药。利用RNAi农药干扰技术,可阻止害虫或病菌进行相关蛋白质的翻译及合成,切断其信息传递,在基因层面上杀死害虫和病菌,从而帮助人类进行作物害虫、病菌以及杂草的杀灭。

  “我们还应结合当今国际新农药创制研究的趋势和特点。比如以功能基因组学、蛋白质组学以及结构生物学、化学生物学、生物信息学为代表的生命科学前沿技术,尤其是以基因编辑为代表的颠覆性技术与新农药创制研究的结合日益紧密。目前,高性能计算、大数据以及人工智能等新兴技术开始应用于新农药创制研究,极大地提高了农药创制效率。目前,世界农药科技的发展已进入一个新时代,多学科之间的协同与渗透、新技术之间的交叉与集成、不同行业之间的跨界与整合已经成为新一轮农药科技创新浪潮的鲜明特征。”宋宝安正在这个跨界研究领域努力着。

  中国农药的科普大使

  科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼。科普是让公众了解农药、懂农药、科学使用的关键。在为农药绿色化奔忙的同时,宋宝安也在不停地科普被不少人误解的农药。

  他认为,一方面,农药使用者不了解农药,对施药方式、施药时期、施药剂量、施药安全间隔期等把握不准确,这是导致农药残留超标、药害及中毒的主要原因。另一方面,公众不了解农药,导致谈“药”色变。一些农产品质量安全事件,又让农药被“妖魔化”。其实,通过严格农药管理与技术创新,现有农药的毒性远低于大家身边可能经常接触到的一些物质,人们对农药有着太多的误解。比如,许多癌症是因食品中的天然毒素而产生的,如玉米、小麦、豆类、花生中的黄曲霉毒素会导致肝肿瘤、肝硬化。

  “没有农药,粮食安全无从谈起。”宋宝安说。

  作为科普工作者,宋宝安一次次站上科普的讲台,用通俗易懂的话语深入浅出地传播着科学的理念:已知危害农作物的病、虫、草、鼠有2300多种,这些农作物病虫草害严重危害农业生产,每年造成严重的产量损失;十九世纪的爱尔兰大饥荒曾使得爱尔兰人口锐减近1/4,而造成饥荒主要是因为马铃薯晚疫病导致的减产绝收;如果没有农药来进行防控,人类会在与害虫争抢粮食的战役中大败;除了农作物病虫害,卫生害虫也严重影响人的身体健康,如蟑螂、虐蚊等,它们携带多种致病微生物,会引起食物中毒,传播肝炎、结核、疟疾、登革热等多种疾病;能保障人类健康的,不仅仅是医药,从源头或者传播媒介上消除病源,也是保证人们免于病患的重要手段之一,而农药则一直扮演着这样重要的角色……

  安全科学用药的倡导者

  农药既是为人们守护作物生长和粮食安全的重要帮手,也是影响农产品质量安全的主要风险因子。如何才能趋利避害,将风险降到最低?“正确认识、严格管理、规范使用、科学发展。”宋宝安总结了16字箴言。

  正确认识需要科普,规范使用则需要大力推广绿色防控技术。为了更好地进行绿色防控技术推广,宋宝安又将其细化为策略层面、政策层面、研发层面的不同行动。

  在策略层面,宋宝安认为,应树立以生态为根、农艺为本、生防为先的植保新理念,建立以作物健康导向全程绿色植保的新策略。

  在政策层面,宋宝安呼吁制订了绿色防控技术推广应用的激励政策,大胆探索基于作物全程健康、基于区域专业化的病虫害防控政策,跳出过去“单病单虫”的防治政策。

  在研究开发层面,他倡导开展科研、生产、推广多行业协作,建立涵盖农药企业、高校院所、植保推广应用部门的大的协同创新联盟,研发更高效、更环保、更安全的绿色农药和生态农药,充分利用社会各方面力量加快绿色防控投入品的推广应用。

  在技术层面,他希望建立以农艺、生物或物理防治等非化学防治措施为主要内容的作物病虫害绿色防控体系,维系可持续发展的作物农田生态系统。

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图为宋宝安(左二)在茶园现场指导。

  绿色防控技术的推广者

  多年来,宋宝安带领贵州大学始终致力于脱贫攻坚,坚持“把论文写在大地上”,打好“三套组合拳”,学校绿色农药与有害生物绿色防控创新团队也因此被评为全国脱贫攻坚先进集体、全国专业技术先进集体、全国教育系统先进集体和全国高校黄大年式教师团队。

  据了解,贵州大学有20个一级学科博士点,有千余名在校博士研究生,同时还有1.3万余名在校硕士研究生,人才资源丰富。为助力贵州省脱贫攻坚,2017年11月,贵州大学创新实施“博士村长”精准扶贫项目。该项目科研人员由贵州大学博士生、硕士生及本科生组成,旨在依靠学校学科优势,依托贵州省12个农村产业,建立“产业+专家+基地+博士村长”的扶贫工作模式,通过举办田间农民学校,把管用的技术教给农民,让农民得到实惠,让农民真正实现增收,为脱贫攻坚贡献力量。受到人民日报、央视新闻联播和光明日报头版头条多次宣传报道,连续三次入选教育部精准扶贫精准脱贫典型。

  贵州是产茶大省,多年的实践证明茶叶质量控制最难的是农药残留,这是一个世界性难题。宋宝安一直倡导以“生态为根、农艺为本、生防为先”的理念,推行绿色发展;坚持以草治草、以虫治虫、免疫防控,降低农药使用量来保障茶叶的质量安全;强化绿色防控,在贵州推广茶园绿色防控技术,其理念就是将生态与农艺相结合,构建贵州的茶叶质量安全。

  “干净茶是管出来的。人才队伍建设、土壤评价、投入品管控、动态监测都非常重要,只有着力全产业链的人员素质提升,科学规划新茶园、科学管理茶园、严控茶园投入品才能实现。”宋宝安带着这样的想法,让贵州大学在脱贫攻坚上走出了一条独特的路径,始终以科技扶贫、教育扶贫和校农结合,积极融入贵州省脱贫攻坚主战场。在他的带领下,贵州大学植保一流学科科研人员专门构建了以草治草、以虫治虫、以菌治菌的绿色防治技术,在全省43个重点产茶县建立示范基地,开展茶树病虫害绿色防控和质量安全工作,为全国第一种植面积的贵州干净茶发展提供了强有力的保障。

  “我希望把贵州茶园的绿色防控经验推广到全国,造福更多的农民。”宋宝安说。

  (图片由丁龙提供)

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