師生長達20年“科研接力” 攻克綠色農藥創制“卡脖子”難題

申請發明專利26項、獲得軟件著作權16項、發表高水平論文52篇、實現多項“卡脖子”技術的突破……日前，由化學學院楊光富教授指導、2022級農藥學博士生蔡卓梅帶領的“智惠農耀”學生團隊，憑借《智惠農耀—開創國內綠色農藥創制CRO服務，助力農業綠色振興發展》項目，在第八屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽總決賽獲得金獎，實現學校在“互聯網+”大賽中歷史性突破。

“從校賽到省賽再到國賽，這一路走來仿佛在‘升級打怪’。”談及長達半年的備賽之旅，蔡卓梅調侃道。本次比賽共有來自108個國家地區的1450萬余人、340萬余個項目參加，這支由12名不同年齡、不同專業、不同學段學生組成的團隊，刷新了我校在歷屆賽事中的最好成績。

與其說這是一次耗時6個月的比賽，不如說是一場歷時20年、匯集師生心血的“科研接力賽”。在楊光富的帶領下，100余名學生以農藥與化學生物學教育部重點實驗室為基地，攻克了一個個綠色農藥創制研究中的“卡脖子”難題。

那么難題究竟難在哪兒？當前我國農藥市場規模近5000億，但主要依賴傳統仿制藥和進口天價藥，已上市的自主創制農藥品種僅為3%。“用智造推動產業升級，用農藥助力鄉村振興……”蔡卓梅在賽場所說的這句話，正是楊光富教授團隊20年來孜孜以求并逐步實現的目標。

“有了楊教授團隊發明的喹草酮，高粱除草再也不用發愁了！”湖北省潛江市高石碑鎮簡家嶺村種植大戶周友學，眺望著眼前150畝蓋過腰線、長勢喜人的高粱，眼里滿是欣喜。在此之前，雜草防控無藥可用、人工拔草費時費力、種高粱賺不到錢……這些一直是他的“心頭大患”。

農戶口中的“喹草酮”，是楊光富教授團隊歷時8年研發的全國首個高粱專用除草劑。自2021年投入市場使用后，現已在全國高粱種植區累計推廣應用370多萬畝，畝平均增產13%以上。通俗來講，大致增產了4億斤糧食，可以滿足100萬人一年的口糧需求，幫助農戶增收約7.4億元。

“病蟲草害的發生，會在作物上留下為害部位。這個特定部位，就是用農藥這支‘箭’應該射中的‘靶’。”蔡卓梅介紹，“新農藥創制就像是為鎖配鑰匙：病蟲草害就像是一把鎖，農藥靶標是鎖芯，農藥分子是鑰匙。傳統方法就像是在不了解鎖芯的情況下盲目配鑰匙，結果必然收效甚微。”

知曉原理所在，團隊成員們結合長期農藥創制經驗，創新運用高性能計算和人工智能技術，搭建了全球首個農藥分子設計技術平臺，“深入了解‘鎖芯’的結構，就能據此精準‘配鑰匙’”。由此，研發資金能夠將近減少一半，創制時間縮短一半，成功率最高可提升50倍。

2019級植物保護專業博士生梅龍燦回憶起長達8年的實驗經歷，話語里滿是故事，“要從5個主流的化學品性質數據庫和近30萬篇文獻中收集數據中，共收集到11余萬種化學品對5327個物種的近45萬條毒性信息，最終才能構建了一個全面的化學品毒性數據庫。”

就這樣，在團隊成員們的不懈努力下，一項項“卡脖子”技術陸續被突破：研發出全球首個農藥分子設計技術平臺，搭建了全球最新最完善的農藥相關數據庫，自主發展了一系列高精度分子設計新算法，開創了國內首個貫穿農藥研發和商業化全過程的綠色農藥自主創制CRO服務……

見證到秋日碩果，2021級植物保護專業博士生肖寒頓生感慨，“從未知到了解冰山一角，花了近兩年半的時間，是九百多個日夜的交替。看到預期實驗結果的那一刻，那些因‘試錯’而崩潰過的時光好像一齊涌入腦海，告訴我：每一步都作數。漫長不代表不可以抵達，行則將至。”

目前，該團隊正借著“互聯網+”大賽的東風，創立武漢智匯農耀科技有限公司，加快推進產學研用深度融合。“未來，我們將持續進行技術升級，用專業化服務推動我國農藥產業轉型升級，幫助廣大農民群體穩步增收，助力鄉村振興和農業強國建設！”蔡卓梅的眼里透著堅定。