杨光富：创制绿色农药，做有用的科研
金秋时节，我国高粱主产区陆续迎来丰收，数以万亩计的高粱籽粒饱满，烧红了半边天。丰收的背后，高粱地新型绿色农药喹草酮功不可没。
长期以来，野糜子、狗尾草等高粱田恶性杂草和高粱抢水肥、争光照，每年可使高粱减产10%-30%。高粱对一般化学药剂非常敏感，人工除草耗时费力，高粱种植户对此伤透脑筋，没有合适的农药也成为长期制约我国高粱产业发展的重大技术难题。
几年前，由华中师范大学杨光富教授团队和山东先达农化股份有限公司联合创制的新型除草剂喹草酮取得农业农村部正式登记，高粱地终于迎来了“救星”。
据统计，截至2024年10月，喹草酮已在12个省份累计推广应用超过1500万亩，农业增收超过30亿元，为高粱产业及酿酒等食品相关工业的高质量发展提供了关键科技支撑。
杨光富从小在田间地头长大。有一年夏天帮家里打农药，喷雾器的质量不是很好，摇着摇着农药都漏出来了，一连好几天他身上都像有火在烧，又疼又痒。他向父亲抱怨，以后能不能不打农药，得到的却是否定的答复：“不打农药很难有收成。”
过去农村蔬菜种植病虫害频发，几乎家家户户都放有农药，有机磷农药本身刺激性大、毒性强，如果没有过安全间隔期就采摘，吃的时候很容易引起中毒。“有没有更好用、毒性也没那么强的农药呢？”绿色农药就这样在少年杨光富内心埋下了一颗种子。
1992年，杨光富从华中师范大学化学系保送到南开大学元素有机化学研究所农药学专业攻读研究生。刚开始学农药，杨光富内心很忐忑，社会上对农药有很多误解，他也不例外。
时间一长，杨光富却越干越喜欢。导师杨华铮教授的新农药研究让他眼前一亮：对作物安全，对环境友好，高效低毒低残留，这不正是自己“理想中的绿色农药”吗？
博士毕业后，杨光富回到华中师范大学化学农药研究所，从事绿色农药创制基础研究。
杨光富说，当时国产农药市场份额小，国外不会特意针对我国农业生产的实际需求创制新农药，长期依赖进口农药品种导致的抗药性问题亟待解决。做新农药，只有在化学结构上进行大的创新，勇闯“无人区”，才能从国外专利的覆盖中“突出重围”。
随着生产方式、气候格局等因素不断变化，杨光富坦言，需要解决的科学问题越来越复杂，“单打独斗”越来越行不通，生物学、信息科学、计算机科学等跨学科力量赋能尤为关键。
多年来，在杨光富团队的不懈努力下，一项项技术难题陆续被突破：全球首个农药分子设计技术平台、全球最新最完善的农药相关数据库相继问世，从基础理论研究到新品种创制的自主创新链逐渐贯通……
搞科研难吗？“困难肯定是有的，但迎接挑战是有乐趣的，解决难题是有成就感的。”这位70后教授始终坚信，“冷板凳”只要一直坐，就一定能坐热，科研也一定能做好。
经过上千个日夜的不懈努力，杨光富团队终于在2013年研发出一种具有全新分子骨架的化合物。经过反复筛选和测试，其优异的除草活性让人眼前一亮，对小麦、棉花、玉米、甘蔗、高粱等作物非常安全，并且对哺乳动物毒性极低。
有了新化合物，成果转化又让杨光富犯了难。2015年，杨光富来到山东先达农化股份有限公司探讨合作的可能性。先达股份原本锚定玉米市场，但新化合物很难在除草剂种类繁多的玉米地中“突出重围”。
“能不能作为高粱地除草剂开发？”一次讨论会上，杨光富语出惊人。我国高粱年种植面积不过1000万亩，且长期缺乏有效的除草剂。开发一种新农药，平均需要筛选15.9万个化合物，耗资超过2.86亿美元，从首次合成到上市平均历时11.5年。害怕“得不偿失”，企业代表无不认为风险巨大。
杨光富深知，创新之路，不可预见的风险不计其数，敢于探索才有可能成功。此前的筛选结果表明，新化合物对高粱高度安全，经过反复调研和实验验证，2016年双方最终决定将其作为高粱田除草剂进行产业化开发，命名为喹草酮。
此后的5年间，杨光富团队和企业研发团队一起，历经几千次试验，几乎跑遍了全国所有的高粱主产区，建立了2000多个田间试验示范点，最终完成了全部登记试验，在2020年取得国家新农药正式登记。
一开始，高粱种植户十分怀疑，以前的农药除草不彻底，还对高粱有药害。用了喹草酮以后，大家发现田里的杂草明显更少了，谷仓里的高粱更多了，手里的钱包更鼓了。喹草酮上市后，很快成为农户们除草的首选，每亩用量仅需2-10克，就可以达到全面除草、低毒低残留的效果。
2023年10月，新型高效除草剂喹草酮的化合物专利“三酮类化合物及其制备方法和应用”获第24届中国专利金奖，专家评价其成功解决了高粱田“超级杂草”无药可治的“卡脖子”技术难题。
杨光富介绍，喹草酮具有完全自主知识产权，已经获得10多个国家和地区的专利授权，其新颖的分子结构和优异的性能引起了多家国内外企业的关注和跟踪模仿。“喹草酮已经取得巴基斯坦登记，希望它能够走出国门，让‘中国智造’走向世界。”
2022级华中师范大学植物保护专业博士生蔡卓梅在本科时就进入杨光富课题组学习。8年来，她积极投身绿色农药创制研究，申请的多项专利均已实现成果转化。“杨老师经常跟我们说，做科研的根本目的不是‘发文章’，而是解决农业生产实际问题。”她说。
2024年9月，杨光富团队成功研发的水稻田新型除草剂吡唑喹草酯正式取得新农药登记。吡唑喹草酯对我国水稻品系高度安全，将为水稻杂草防控提供新的高效解决方案。
自主创制高效又安全的绿色农药，对于我国农业高质量发展意义重大。在农药里“摸爬滚打”30多年，杨光富一直坚持扎根基层一线，面向国家重大需求，“科技创新，过程很艰辛，但我还是愿意做有用的科研，让自己的研究为农民、为产业带来实实在在的贡献”。
彭康捷中青报·中青网记者雷宇来源：中国青年报
2024年11月18日08版