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       中國工程院院士、浙江工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院院長鄭裕國在第二十二屆全國農(nóng)藥交流會主題大會上，作了題為“農(nóng)藥生物工業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展”的報告。鄭裕國院士指出，農(nóng)藥生物工業(yè)是農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展重點，農(nóng)藥工業(yè)迫切需求生物制造技術(shù)的介入，提高生產(chǎn)過程的安全性與原子經(jīng)濟性，降低“三廢”排放，提升產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的升級。

中國工程院院士、浙江工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院院長鄭裕國

       中國農(nóng)藥工業(yè)經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展，已形成包括科研開發(fā)、農(nóng)藥原藥生產(chǎn)、制劑加工、原材料及中間體配套等的較為完整的工業(yè)體系，但是，隨著先進工業(yè)對環(huán)境和行業(yè)規(guī)范要求進一步提高，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品雜志和質(zhì)量控制水平不高、“三廢”排放較大等傳統(tǒng)化學(xué)制造問題日益凸顯，建立高質(zhì)量農(nóng)藥工業(yè)體系對我國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

       隨著世界人口和糧食需求的不斷增加，預(yù)計到2050年，全球需要再增加70%的糧食產(chǎn)量，全球?qū)r(nóng)藥的剛性需求持續(xù)上升。眼下，新時代對中國農(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展也提出了更高要求，碳達峰、碳中和的需求帶來了一場重大科技革命變革，開啟了農(nóng)藥工業(yè)自上而下綠色化進程，農(nóng)藥增效減量和過程減碳已成為全球共識，也是我國的戰(zhàn)略發(fā)展方向。

       鄭裕國表示，生物制造的優(yōu)勢完美匹配農(nóng)藥工業(yè)，對于過程、途徑和質(zhì)量要求，有助于實現(xiàn)農(nóng)藥的增效減量、農(nóng)藥規(guī)模化生產(chǎn)的過程減碳。

       在談到微生物源農(nóng)藥時，鄭裕國以微生物源農(nóng)藥生物制造典范的井岡霉素為例，通過生物制造，使得其發(fā)酵效價最高，純度高、雜質(zhì)組分少，成本低廉。另一產(chǎn)品赤霉素，現(xiàn)有工業(yè)菌株發(fā)酵生產(chǎn)周期長、能耗高、效價低，制約了赤霉素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著赤霉素的生物制造，重構(gòu)并強化了其合成能力，使得產(chǎn)量大幅增加。同時，通過菌種改良并配合發(fā)酵技術(shù)的提高，顯著提升了赤霉素的時空產(chǎn)率和發(fā)酵液中的產(chǎn)物濃度，目前，年產(chǎn)百噸級赤霉素綠色生物制造生產(chǎn)線已建。

       此外，鄭裕國還以草銨膦為例，介紹了生物催化技術(shù)對農(nóng)藥生產(chǎn)過程的重構(gòu)、替代和強化。生物催化技術(shù)是一種利用酶活生物細胞作為催化劑進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，包括基因挖掘、生物轉(zhuǎn)化過程強化等手段，可被用于重構(gòu)農(nóng)藥化學(xué)品的生產(chǎn)過程。鄭裕國表示，生物催化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到殺菌劑、殺蟲劑、煙嘧磺隆類除草劑、芳氧基丙酸類除草劑，以及L-草銨膦、草甘膦等氨基酸類除草劑的大規(guī)模生產(chǎn)過程中。

       面對農(nóng)藥生物工業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，鄭裕國院士提到了兩個需求。一個需求是高質(zhì)量（光學(xué)純）農(nóng)藥原藥料，其具有環(huán)境友好、作用效果明顯、安全性高、適應(yīng)性強等優(yōu)點。目前，我國40%的農(nóng)藥屬于手性農(nóng)藥，但大部分市售的產(chǎn)品還屬于外消旋體，隨著研究的不斷深入，亟需高效合成單一光學(xué)純手性農(nóng)藥的技術(shù)，制備高效低風(fēng)險綠色農(nóng)藥。第二個需求是，利用原子經(jīng)濟性更高、環(huán)境更友好的催化過程，開發(fā)更先進、綠色的制造技術(shù)。

       鄭裕國院士表示，基于多學(xué)科交叉融合的自主技術(shù)研究、工程創(chuàng)新，是促進農(nóng)藥生物工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，是構(gòu)建綠色低碳農(nóng)藥生物工業(yè)的優(yōu)質(zhì)保障。