典型的綠色殺蟲(chóng)劑
“與傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥相比，植物性農(nóng)藥的植物源活性成分在環(huán)境中無(wú)殘留，特別適用于蔬菜、水果和茶葉等被人直接食用的作物，對(duì)作物也不產(chǎn)生藥害；它的作用機(jī)理與常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥差異大，活性成分復(fù)雜，能夠作用于害蟲(chóng)的多個(gè)器官系統(tǒng)，有利于克服害蟲(chóng)抗藥性；它不對(duì)害蟲(chóng)天敵產(chǎn)生直接的殺傷作用，對(duì)非靶標(biāo)生物比較安全；大多數(shù)植物性殺蟲(chóng)劑對(duì)哺乳動(dòng)物低毒性，防治譜較窄，甚至具有明顯的選擇性；多數(shù)植物性殺蟲(chóng)劑可刺激作物的生長(zhǎng)，促進(jìn)增產(chǎn)�！睂�(duì)于植物性農(nóng)藥的特點(diǎn)，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授徐漢虹如數(shù)家珍。
正是因?yàn)榫哂羞@些特點(diǎn)，植物性農(nóng)藥才能夠成為綠色食品生產(chǎn)的理想農(nóng)藥，能從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的源頭保障食品安全工程建設(shè)。植物性農(nóng)藥的大面積推廣應(yīng)用，將有力促進(jìn)我國(guó)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品和綠色食品的生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，提高農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，減少高毒化學(xué)農(nóng)藥的用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障食品安全，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和食品安全工程建設(shè)具有深遠(yuǎn)的社會(huì)影響。
徐漢虹指出，植物性農(nóng)藥的主要開(kāi)發(fā)途徑有兩種：一是以農(nóng)藥活性資源植物為原料生產(chǎn)植物性農(nóng)藥；二是從植物中尋找新的農(nóng)藥活性先導(dǎo)化合物，進(jìn)行仿生合成，研究篩選出具有商品化價(jià)值的新農(nóng)藥。
自上世紀(jì)40年代起，我國(guó)就開(kāi)始系統(tǒng)研究植物性農(nóng)藥，經(jīng)過(guò)幾代人60多年的努力研究，在植物性農(nóng)藥的研發(fā)上形成了歷史沉淀，幾代學(xué)人不斷為我國(guó)植物性農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)輸送新的技術(shù)血液，孕育發(fā)展壯大了我國(guó)植物性農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)鏈，并走上健康發(fā)展的道路，使植物性農(nóng)藥的研發(fā)應(yīng)用總是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一起跑線上。徐漢虹就是這些植物性農(nóng)藥研究者中的一員。
開(kāi)創(chuàng)性工作奠定光活化農(nóng)藥研究基礎(chǔ)
讀博士期間，徐漢虹就開(kāi)始了植物性農(nóng)藥的相關(guān)研究，在他的博士學(xué)位論文里，首次報(bào)道了豬毛蒿精油中茵陳二炔的光活化殺蟲(chóng)活性。以該工作為基礎(chǔ)，徐漢虹申報(bào)了國(guó)家自然科學(xué)基金并獲得立項(xiàng)。
“光活化殺蟲(chóng)成分依靠自然界存在的光和氧來(lái)提高殺蟲(chóng)效果，在無(wú)光照條件下對(duì)害蟲(chóng)無(wú)活性或活性很低。但害蟲(chóng)取食后，在光照條件下，其毒殺效果成幾十倍甚至上百倍的提高，并在發(fā)揮殺蟲(chóng)效果的同時(shí)迅速降解。由于具有這種獨(dú)特的光活化殺蟲(chóng)活性，光活化成分在環(huán)境中降解徹底，無(wú)殘留污染，對(duì)不取食和不作用的非靶標(biāo)生物安全，選擇性好；對(duì)多種農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)和衛(wèi)生害蟲(chóng)具有良好的防治效果。光活化殺蟲(chóng)劑代表了農(nóng)藥發(fā)展的一個(gè)方向，解決了環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留和害蟲(chóng)抗藥性等問(wèn)題，是‘綠色農(nóng)藥’的典型代表�！毙鞚h虹解釋了選擇光活化殺蟲(chóng)劑作為研究對(duì)象的原因。
在自然科學(xué)基金的資助下，徐漢虹在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展光活化農(nóng)藥基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究。以茵陳二炔為活性先導(dǎo)化合物，仿生合成了系列多炔類化合物，系統(tǒng)研究了多炔類化合物光活化殺蟲(chóng)活性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，研究明確了光活化殺蟲(chóng)成分的作用機(jī)理。他先后以光活化殺蟲(chóng)劑為研究對(duì)象，申請(qǐng)獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目、廣東省重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目和廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等的資助。
在這些項(xiàng)目的支持下，徐漢虹歷經(jīng)十余年對(duì)采自我國(guó)青藏高原、神農(nóng)架地區(qū)、十萬(wàn)大山、大巴山和巫山等地的500多種植物進(jìn)行了光活化殺蟲(chóng)活性篩選，對(duì)鯉腸、萬(wàn)壽菊、孔雀草和黃纓菊等植物中的光活化殺蟲(chóng)活性成分進(jìn)行了跟蹤分離和鑒定。先后分離鑒定出三聯(lián)噻吩及其類似物、二聯(lián)噻吩及其類似物、多炔類化合物和黃纓菊素等光活化成分，并對(duì)其殺蟲(chóng)活性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。他還仿生合成了三聯(lián)噻吩及其類似物，拼接出氨基甲酸多炔苯基酯類和氨基甲酸多聯(lián)噻吩酯類化合物。仿生合成出?琢-三聯(lián)噻吩原藥，并以此原藥為基礎(chǔ)，制備出2%的三聯(lián)噻吩納米微膠囊懸浮劑，成功地將光活化農(nóng)藥用于農(nóng)田系統(tǒng)。
這些開(kāi)創(chuàng)性研究奠定了我國(guó)光活化農(nóng)藥的研究基礎(chǔ)，讓光活化農(nóng)藥的概念被國(guó)內(nèi)農(nóng)藥界廣泛接受，并引發(fā)了國(guó)內(nèi)許多單位相繼開(kāi)展這方面的研究。2003年，徐漢虹的研究成果“植物源光活化殺蟲(chóng)劑的研究”通過(guò)了由廣東省科技廳組織的成果鑒定，鑒定委員會(huì)認(rèn)為該成果“開(kāi)辟了農(nóng)藥研究的新領(lǐng)域，處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。
驗(yàn)證導(dǎo)向農(nóng)藥研究思路
在長(zhǎng)期研究昆蟲(chóng)與植物關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)印楝素在云杉中向生長(zhǎng)點(diǎn)定向傳導(dǎo)積累的現(xiàn)象，結(jié)合有害生物在作物特定部位的趨向集中為害的現(xiàn)象、農(nóng)藥在植物體內(nèi)輸導(dǎo)性研究進(jìn)展和靶向醫(yī)藥的研究，徐漢虹于2001年提出了導(dǎo)向農(nóng)藥的構(gòu)想。在國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的支撐下，他對(duì)導(dǎo)向農(nóng)藥理論體系進(jìn)行了攻關(guān)研究，驗(yàn)證了導(dǎo)向農(nóng)藥研究思路。
徐漢虹指出，導(dǎo)向農(nóng)藥可以向病蟲(chóng)害為害部位定向積累，其積累量提高幾倍，就可以在保證防治效果的情況下，將農(nóng)藥的用量降低幾倍，這對(duì)農(nóng)藥研究將具有革命性的影響及劃時(shí)代的意義，對(duì)解決農(nóng)藥工業(yè)中存在的毒性、抗性、殘留等系列問(wèn)題具有重要意義。
目前，徐漢虹等已拼接得到印楝素與氟蟲(chóng)腈的偶合物，并證明該偶合物的定向積累提高了氟蟲(chóng)腈對(duì)芥藍(lán)上小菜蛾幼蟲(chóng)的防治效果，從而可以減少用藥量。
另外，通過(guò)選用各種氨基酸和生長(zhǎng)素作為導(dǎo)向載體，徐漢虹合成出了氨基酸與農(nóng)藥、生長(zhǎng)素與農(nóng)藥的拼接物共45個(gè)，其中部分化合物具有良好的定向輸導(dǎo)性和累積性。一系列研究證實(shí)了導(dǎo)向農(nóng)藥的構(gòu)想，表明以導(dǎo)向載體將農(nóng)藥活性成分運(yùn)載到植物特定部位的研究思路是可行的。
在此基礎(chǔ)上，徐漢虹等還衍生拓展了導(dǎo)向農(nóng)藥研究體系，將煙草花葉病毒移動(dòng)蛋白與煙堿偶合，提出以向傷口定向積累的蛋白為導(dǎo)向載體的傷誘導(dǎo)導(dǎo)向農(nóng)藥的研究方向；以葡萄糖為導(dǎo)向載體，應(yīng)用合成法將疊氮化合物分別與氯丙炔菊酯、炔戊菊酯等殺蟲(chóng)活性成分偶合，制備具有向糖積累部位定向積累特征的糖基導(dǎo)向農(nóng)藥。
徐漢虹特別解釋了糖基導(dǎo)向農(nóng)藥的研究思路——根據(jù)植物中糖的長(zhǎng)距離定向傳導(dǎo)積累特性及昆蟲(chóng)的趨糖取食習(xí)性，以糖為導(dǎo)向載體，以殺蟲(chóng)活性成分為活性彈頭，研究拼接能向害蟲(chóng)嗜食部位定向傳導(dǎo)積累的導(dǎo)向農(nóng)藥。
徐漢虹說(shuō)：“糖在植物中具有定向積累性，許多害蟲(chóng)具有趨糖取食性，使殺蟲(chóng)劑向害蟲(chóng)集中取食的嗜食部位定向傳導(dǎo)積累，將使殺蟲(chóng)劑具有明顯的導(dǎo)向殺蟲(chóng)性，有利于提高藥劑的有效利用率，降低農(nóng)藥用量及用藥成本，提高防治效果�！�
