申請發(fā)明專利26項、獲得軟件著作權16項、發(fā)表高水平論文52篇、實現(xiàn)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(nóng)藥學博士生蔡卓梅帶領的“智惠農(nóng)耀”學生團隊,憑借《智惠農(nóng)耀—開創(chuàng)國內綠色農(nóng)藥創(chuàng)制CRO服務,助力農(nóng)業(yè)綠色振興發(fā)展》項目,在第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽獲得金獎,實現(xiàn)學校在“互聯(lián)網(wǎng)+”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(qū)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(yè)、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(nóng)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(nóng)藥創(chuàng)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(nóng)藥市場規(guī)模近5000億,但主要依賴傳統(tǒng)仿制藥和進口天價藥,已上市的自主創(chuàng)制農(nóng)藥品種僅為3%。“用智造推動產(chǎn)業(yè)升級,用農(nóng)藥助力鄉(xiāng)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(xiàn)的目標。
“有了楊教授團隊發(fā)明的喹草酮,高粱除草再也不用發(fā)愁了!”湖北省潛江市高石碑鎮(zhèn)簡家?guī)X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(nóng)戶口中的“喹草酮”,是楊光富教授團隊歷時8年研發(fā)的全國首個高粱專用除草劑。自2021年投入市場使用后,現(xiàn)已在全國高粱種植區(qū)累計推廣應用370多萬畝,畝平均增產(chǎn)13%以上。通俗來講,大致增產(chǎn)了4億斤糧食,可以滿足100萬人一年的口糧需求,幫助農(nóng)戶增收約7.4億元。
“病蟲草害的發(fā)生,會在作物上留下為害部位。這個特定部位,就是用農(nóng)藥這支‘箭’應該射中的‘靶’。”蔡卓梅介紹,“新農(nóng)藥創(chuàng)制就像是為鎖配鑰匙:病蟲草害就像是一把鎖,農(nóng)藥靶標是鎖芯,農(nóng)藥分子是鑰匙。傳統(tǒng)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(nóng)藥創(chuàng)制經(jīng)驗,創(chuàng)新運用高性能計算和人工智能技術,搭建了全球首個農(nóng)藥分子設計技術平臺,“深入了解‘鎖芯’的結構,就能據(jù)此精準‘配鑰匙’”。由此,研發(fā)資金能夠將近減少一半,創(chuàng)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(yè)博士生梅龍燦回憶起長達8年的實驗經(jīng)歷,話語里滿是故事,“要從5個主流的化學品性質數(shù)據(jù)庫和近30萬篇文獻中收集數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(xù)被突破:研發(fā)出全球首個農(nóng)藥分子設計技術平臺,搭建了全球最新最完善的農(nóng)藥相關數(shù)據(jù)庫,自主發(fā)展了一系列高精度分子設計新算法,開創(chuàng)了國內首個貫穿農(nóng)藥研發(fā)和商業(yè)化全過程的綠色農(nóng)藥自主創(chuàng)制CRO服務……
見證到秋日碩果,2021級植物保護專業(yè)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(shù)。漫長不代表不可以抵達,行則將至。”
目前,該團隊正借著“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽的東風,創(chuàng)立武漢智匯農(nóng)耀科技有限公司,加快推進產(chǎn)學研用深度融合。“未來,我們將持續(xù)進行技術升級,用專業(yè)化服務推動我國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)轉型升級,幫助廣大農(nóng)民群體穩(wěn)步增收,助力鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)強國建設!”蔡卓梅的眼里透著堅定。