文|35斗 陳欣雨
2019年，在國際純粹與應(yīng)用化學聯(lián)合會（IUPAC）成立100周年和門捷列夫元素周期表公布150周年紀念會上，IUPAC公布了“未來改變世界的十大化學創(chuàng)新”，并將其稱為“介于新的科學發(fā)現(xiàn)和完全商品化技術(shù)之間”的新興技術(shù)，其間，納米農(nóng)藥位列榜首。
納米農(nóng)藥是利用納米材料與制備技術(shù)，將原藥、載體與輔劑進行有效高效配伍創(chuàng)制的農(nóng)藥制劑產(chǎn)品?！爸匕跽◤棥眲t是藥企在醫(yī)藥領(lǐng)域中所開發(fā)出的“大佬”級藥物，其認定標準以銷售額為硬指標，年銷售額10億美元以上的藥物才能獲此殊榮，如若這一數(shù)值突破100億美元，則是業(yè)內(nèi)的“超級重磅炸彈”。將納米與農(nóng)藥進行跨界搭配，或許會碰撞出農(nóng)藥賽道中的“重磅炸彈”。
3大優(yōu)勢，助力納米農(nóng)藥做大做強
納米是長度的度量單位，一納米等于百萬分之一毫米，比單個細菌的長度還要??；納米技術(shù)則是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。對納米技術(shù)的極致追求是直接在原子或分子層面上構(gòu)造具有特定功能的產(chǎn)品，假以時日，如若人們真能在上述層面實現(xiàn)對物質(zhì)的操縱，那成為“造物主”便具化成了工程化的問題。
盡管納米技術(shù)聽起來高大上，但其卻早已“飛入尋常百姓家”，我們?nèi)粘Ｋ玫氖謾C、電腦，牙膏，甚至所喝的飲料中都有納米技術(shù)的身影。納米技術(shù)的興起帶動了多個相關(guān)的學科，例如納米醫(yī)學、納米材料學等，同時，納米科技與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的深度滲透與融合也掀起了新一輪的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命浪潮，納米農(nóng)藥就是被激蕩起來的一朵浪花。
對于農(nóng)藥來說，微粒的尺寸直接影響到了藥效。同樣質(zhì)量的藥物，其有效成分的微粒尺寸越小，能夠接觸作物的面積更大，接觸生物靶標就越充分，藥效也將更好。將農(nóng)藥“掰開揉碎”，鋪天蓋地般向害蟲撒去，能夠顯著減少農(nóng)藥用量，在經(jīng)濟性上取得新突破。在高成長的農(nóng)藥市場中，其規(guī)模在千億以上，其間，納米農(nóng)藥將占據(jù)一席之地。
基于聚合物的納米制劑、直接將農(nóng)藥活性物質(zhì)加工為納米尺度的粒子以及無機納米顆粒是目前常用的納米農(nóng)藥開發(fā)手段。第一類制劑是將納米材料打造為農(nóng)藥載體，將農(nóng)藥輸送到靶向目標上，以高分子聚合物、二氧化硅等作為載體較為常見；第二類則主要運用微乳劑、納米乳等；無機納米顆粒則是直接將具有殺菌作用的金屬及其氧化物作為藥劑施用，也可將其與其他農(nóng)藥進行復用。
將納米技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥加工、制備具有更多不同特性的納米農(nóng)藥產(chǎn)品，無疑是未來農(nóng)藥加工的風向。隨著納米材料和技術(shù)工藝的迭代升級，納米農(nóng)藥已取得了長足進步，正迎來實用化的發(fā)展新階段，納米技術(shù)擁有助推農(nóng)藥領(lǐng)域出現(xiàn)下一個藍海的實力。
納米材料與生俱來的尺寸小、結(jié)構(gòu)特殊等理化特性，為其定量、動態(tài)傳輸藥物帶來了優(yōu)勢。農(nóng)藥長期、大量、低效的施用，不僅危害人體健康，還會導致環(huán)境的污染和破壞，因此，大力發(fā)展農(nóng)藥劑型加工技術(shù)，提高農(nóng)藥利用率已刻不容緩。2020年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)藥利用率為40.6%，這意味著有超過半數(shù)的農(nóng)藥進入到了環(huán)境中。因此，納米農(nóng)藥的使用，對充分發(fā)揮農(nóng)藥效用、推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展意義重大。
政策的利好也為納米農(nóng)藥的發(fā)展帶來了生機與活力。近年來，我國陸續(xù)出臺的政策及文件對納米農(nóng)藥的發(fā)展影響深遠，集聚了眾多的人才、資金等力量為其前行和進步提供了保障，35斗統(tǒng)計了近年來發(fā)布的有關(guān)納米農(nóng)藥的文件。
圖：與納米農(nóng)藥相關(guān)的部分政策文件，數(shù)據(jù)來源：據(jù)公開資料收集
在政策導向下，2014年，我國還啟動了納米農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中首個973計劃項目，項目旨在推動我國綠色農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展、響應(yīng)國家發(fā)展綠色農(nóng)藥的重大戰(zhàn)略需求并推動納米農(nóng)藥在我國的研究與應(yīng)用。2020年，中國農(nóng)業(yè)科學院宣布啟動農(nóng)業(yè)納米藥物靶向遞送機理研究與新產(chǎn)品創(chuàng)制這一科研項目……種種項目的推進對于推動納米農(nóng)藥產(chǎn)品升級換代，搶占國際納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)制高點、掌握話語權(quán)，意義重大。
其與植保無人機的高適配度也使得納米農(nóng)藥“更上一層樓”。部分農(nóng)藥難容、甚至是不溶于水一直是無人機農(nóng)藥噴灑的桎梏，納米農(nóng)藥的出現(xiàn)不僅提高了農(nóng)藥混配服務(wù)的可能性，還有望解決無人機噴頭堵塞的難題，更是無人機這類容量低、細霧滴施藥器械的“最佳伴侶”，能夠助推無人機在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的騰飛。在科學技術(shù)不斷進步的今天，納米農(nóng)藥為機械攜帶藥物噴灑提供了另一種解法。
在千億級的市場規(guī)模面前，納米農(nóng)藥給人們留下了巨大的想象空間。
納米農(nóng)藥的“難”與“痛”
任何事物都是對立統(tǒng)一的，納米農(nóng)藥也有其弊病。產(chǎn)品能否被從業(yè)者廣泛接受和認同，不僅在于開發(fā)它的有利性能，攻破其身上的痛難點意義同樣重大。
首先是納米農(nóng)藥的使用也需面對面源污染、食品安全等問題。納米農(nóng)藥的本質(zhì)也是農(nóng)藥制劑，因此，其本身所具備的毒性是無法消除的，但只要將其對生物和環(huán)境的毒性以及使用的助劑、溶劑以及載體物質(zhì)的毒性控制在合理范圍，納米農(nóng)藥就有存在的價值。2011年，美國環(huán)保署批準了第一種納米農(nóng)藥AGS-20的登記；2021年，我國召開了《農(nóng)藥納米制劑產(chǎn)品質(zhì)量標準制訂規(guī)范》，相信在不久的將來，會有更為規(guī)范和明確的文件來對納米農(nóng)藥的使用進行指導，彼時，納米農(nóng)藥的施用和管理也會更加的科學和標準。
其次，高于傳統(tǒng)農(nóng)藥的加工成本也是阻礙納米農(nóng)藥被廣泛應(yīng)用的原因之一。但從基于作物的生長周期以及對蟲害的防控作用來看，能實現(xiàn)成本的降低。日后還需要針對性地進行宣傳和推廣，增強從業(yè)者的接受度。
最后，在研發(fā)端，科學家們還需要面對納米農(nóng)藥制劑粉碎困難、粒徑檢測困難、納米顆粒尺寸無法保持穩(wěn)定等弊病。納米顆粒中，其摩擦力較為顯著，期間也充斥著數(shù)量極多的孔隙，容易凝結(jié)。除此之外，納米級的顆粒其熔點也會降低，以金為例，當金粒尺寸小于10納米時，其熔點降低了幾近50%。因此，要想以技術(shù)建立起“護城河”，上述問題還亟待破局。
35斗相信，將當前困擾市場的各種堵點、痛難點作為發(fā)力點，提升創(chuàng)新動力，納米農(nóng)藥終將會走上坦途。
納米農(nóng)藥，是否已有產(chǎn)出“重磅炸彈”的實力？
進入21世紀，全球部分國家和地區(qū)相繼開展了對納米農(nóng)藥的研究。盡管我國在2006年才進入納米農(nóng)藥的探索階段，卻發(fā)展迅速，取得了傲人的成績。2017年，中國農(nóng)科院科技管理局局長梅旭榮表示，“十三五”時期我國納米農(nóng)藥等技術(shù)將走在世界前列。在此期間，世界上和我國也涌現(xiàn)出來眾多從事納米農(nóng)藥事業(yè)的優(yōu)秀企業(yè)和科研機構(gòu)/院校。
圖：我國部分從事納米農(nóng)藥方向的企業(yè)，數(shù)據(jù)來源：據(jù)公開資料收集
圖：全球部分從事納米農(nóng)藥研究的單位，數(shù)據(jù)來源：據(jù)公開資料收集
以成立于2018年的南京善思生態(tài)科技有限公司（以下簡稱：善思科技）為例，其創(chuàng)新發(fā)展了一類農(nóng)藥品種水性化的新方法，真正實現(xiàn)了農(nóng)藥制劑納米級的緩控釋，推開了納米農(nóng)藥的時代大門。以納米技術(shù)為依托，善思科技研發(fā)出了航空專用植保藥劑——澎湃納米農(nóng)藥。相較傳統(tǒng)農(nóng)藥，基于一定的有害生物防控場景，其霧滴沉積均勻性和穿透性具有明顯優(yōu)勢，還集高效、安全、經(jīng)濟、環(huán)境友好、水基化和可控釋等性能與一體，為促進農(nóng)業(yè)機械化的大面積應(yīng)用構(gòu)建了技術(shù)基礎(chǔ)，是航空植保專用藥劑行業(yè)的領(lǐng)跑者。
創(chuàng)新和研發(fā)是一個企業(yè)的生命力，截止2021年9月，善思科技已獲得12件中國發(fā)明專利授權(quán)，5件PCT國際發(fā)明專利，并已獲得美國、歐盟、澳大利亞等國的專利授權(quán)?！皯{借現(xiàn)有技術(shù)能力和專利布局，善思至少能在行業(yè)中保持5至10年的領(lǐng)先狀態(tài)?！鄙扑伎萍伎偛昧罕f。
除善思科技外，市面上還有眾多從事納米農(nóng)藥工作的企業(yè)，這些企業(yè)，或許只是納米農(nóng)藥賽道上的部分參賽選手，還有其它的選手正摩拳擦掌、蓄勢待發(fā)。
35斗了解到，目前亦有一些投資機構(gòu)在關(guān)注此領(lǐng)域，希望發(fā)現(xiàn)有別于傳統(tǒng)化學農(nóng)藥或植保產(chǎn)品的新公司，培育更符合綠色、高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的新產(chǎn)品。
如何培育“重磅炸彈”？
盡管我國市場上已經(jīng)出現(xiàn)納米農(nóng)藥制劑的眾多產(chǎn)品和企業(yè)，但成為農(nóng)藥領(lǐng)域中睥睨江湖的“重磅炸彈”仍任重而道遠。據(jù)統(tǒng)計，我國2021年全國農(nóng)藥行業(yè)制劑銷售TOP10中，總銷售額在10億元以上的企業(yè)僅有8家，前十強的整體銷售額為145.10億元，距離單品10億美元的銷售額還有很長一段路要走。
圖：2021年全國農(nóng)藥行業(yè)制劑銷售TOP10名單，數(shù)據(jù)來源：據(jù)公開資料收集
首先是“打鐵還需自身硬”的產(chǎn)品效果。納米農(nóng)藥以其藥效強、利用率高等優(yōu)點獲得了農(nóng)業(yè)從事者的青睞，但針對某一細分品類的“人氣”產(chǎn)品仍未出現(xiàn)，因此，在具體的研發(fā)環(huán)節(jié)中，仍需要導向性強、品類明確的納米農(nóng)藥產(chǎn)品性能設(shè)計，科學上取得的重大突破和進展是提升產(chǎn)品質(zhì)量、締造行業(yè)內(nèi)“重磅炸彈”的基礎(chǔ)。
路漫漫其修遠兮，研發(fā)端仍需上下而求索。在目前以無人機農(nóng)藥為導向的納米農(nóng)藥大發(fā)展期，科研的積極性已有所提高，在研發(fā)過程中，企業(yè)選擇與CRO機構(gòu)進行合作或是進行一體化的研究，是企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)中智慧和的體現(xiàn)，更是企業(yè)能否在市場搶占先機的重要步驟。但需要注意的是，藥效并不能與銷量畫等號，要擺脫“叫好不叫座”的現(xiàn)象，還要讀懂市場所需，打動消費者，用對方法，才能離“重磅炸彈”更近一點。
企業(yè)戰(zhàn)術(shù)的應(yīng)用對于拉進消費者距離、提高銷量、促進商品消費同樣意義重大。企業(yè)本身的規(guī)模、市場份額、綜合實力等對于產(chǎn)品的受眾來說是購買商品的因素之一，因此，企業(yè)所研發(fā)的產(chǎn)品從品牌的打造到消費者的最終購買環(huán)節(jié)中，采取的打造“明星單品”、拓寬銷售渠道、提升產(chǎn)品知名度等方式，對于提升單品銷量、集聚品牌效應(yīng)有著重要意義。此外，在產(chǎn)品推廣過程中，再加上一點點運氣，成為“重磅炸彈”也并非可望不可即。
市場跌宕起伏，商品在市場中或一鳴驚人，成為行業(yè)內(nèi)的“重磅炸彈”；或泯然眾人矣”，無人記起；一切，還需要時間來揭曉答案。
參考資料：
1.《厲害了，我的納米農(nóng)業(yè)》
2.《納米農(nóng)藥，植保方式的一場革命？》
3.《納米材料和納米農(nóng)藥的定義｜各國納米農(nóng)藥監(jiān)管現(xiàn)狀及政策》
4.《我國納米農(nóng)藥研究發(fā)展迅速》
5.《納米農(nóng)藥制劑的研究關(guān)注點及難點總結(jié)》
6.《“改變世界”的納米農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)化技術(shù)掌握在這家南京公司手里》