农药作为“作物安全卫士”，在防御重大生物灾害和维持粮食安全稳定生产方面发挥了不可替代作用。据有关部门统计，我国每年农作物化学防治面积已达80亿亩次，可挽回粮食损失1000亿斤以上，然而我国单位面积农药用量比世界平均水平高出2.5倍，有效利用率低于欧美发达国家11-20个百分点，农药产业面临着向绿色高效加速转型发展新挑战。

    “纳米农药”系指采用纳米技术创制的具有纳米尺度（＜100nm）或纳米载体结构的农药新剂型，可以显著改善农药有效性、安全性、靶标特异性与生物抗药性，作为未来绿色农药创新发展之主流，已被国际纯粹与应用化学联合会评选为将改变世界的重大化学新兴技术之一。

    “十一五”计划以来，在“863计划”、“973计划”、重点研发计划、自然科学基金等国家科技项目支持下，中国农业科学院纳米农业研究中心（环发所）与植物保护研究所、中国科学院化学所、国家纳米科学中心、以及清华大学与天津大学等相关优势科研单位，通过长期多学科交叉的协同创新，在纳米农药理论与应用上取得了系统性与开拓性研究进展，突破了纳米农药组装合成、剂型设计、制备过程与工艺集成等关键理论与技术制约瓶颈，形成了完全具有自主知识产权的纳米农药核心制备技术体系，为推动我国农药工业转型升级和农业绿色发展奠定了科技基础。目前我国纳米农药产业化已呈蓄势大发之势，在农业部等相关主管部门支持下纳米农药行业标准也即将出台。

    我国纳米农药研究取得如下重大进展：

    一是建立了绿色纳米农药创制原理与方法。采用分子组装、模板合成、晶核析出、配位络合、化学修饰等纳米材料制备技术，构建了一批高效、安全的新型纳米载药系统及其构型设计、组装合成与功能调控方法，创立了具有靶向传输和智能释放等功能的绿色纳米农药创制新模式。利用纳米农药的尺寸效应、界面效应、隧道效应、智能传输与环境响应特性，改善了药物的理化性质、量效关系、靶标作用方式与剂量传输特性，实现了药物在空间、时间与剂量上的精准释放，可以显著提高农药有效利用率、延长持效期、增强药效功能与防治效果。

    二是创制了一批高效、安全与低残留纳米农药新制剂。针对大吨位与主导性杀虫剂、杀菌剂和除草剂，开发了纳米微乳剂、混悬剂、胶囊剂、水溶胶与固体分散体等绿色纳米农药新剂型，判明了其增效减排效果、适用范围、优选剂量与施用方法。可以平均提高药效30-50%，延长持效期4-5倍，显著降低残留污染。

    三是揭示了纳米农药安全性改良机理。毒理学试验证明纳米农药通过提质增效，降低了农产品残留、环境污染与非靶标生物毒副作用，对作物生长发育无不良影响，不会引发次生健康与环境风险。

    四是创立了纳米农药关键制备技术与工艺装备。发明了熔融法、晶核析出法、微沉淀法与乳液聚合法等纳米农药核心共性制备技术体系，建立了量产化生产工艺与装备系统，为大规模推进纳米农药产业化奠定了基础。

    与传统农药相比纳米农药的主要优势在于：一是改善难溶性药物水溶性，提高生物利用度。突破了70%的传统农药难溶于水、水基化分散困难的技术瓶颈，改善了药物水溶性、分散性与传导性，促进了靶向传输与吸收利用。二是提高叶面附着与滞留能力，抑制药剂脱靶与流失。克服水稻、小麦、玉米等疏水性叶面药液沉积障碍，减少药液脱落、粉尘漂移、雨水冲刷等药效损失，大幅度提高有效利用率。三是增强对靶精准释药性能，减少施药剂量与作业次数。根据有害生物防控剂量需求，以最低的有效浓度持续释放药物，改善药效稳定性与持效期，减少农药使用量与施药次数。四是实现农药增效减排，提高使用安全性。通过提质增效降低有效防控剂量，减少有害残留物排放，降低非靶标生物毒性，从而提高食品、环境与生物安全性。

    绿色纳米农药大规模推广应用，可以在以下几个方面产生重大经济、社会与生态效益：一是源头控制农药面源污染，改善食品安全与生态环境。我国每年农药制剂使用量超过150万吨，其中乳油约占30%，消耗有机溶剂与助剂50万吨。纳米农药推广应用，可以减少农药田间投放量30%以上，杜绝有害溶剂与助剂次生污染，降低农药残留污染负荷。二是增强重大病虫害防御能力，推动绿色防控技术发展。纳米农药可以实现对靶精准释药，提高生物活性与毒杀作用，从而改善病虫害防治效果。三是实现农业节本增效，推动绿色农产品生产。纳米农药可以减少农药使用量和施药次数，降低施药费用和作业成本，提高农产品质量与附加值，增加农民收入水平。四是推动农药行业转型升级，培育战略新兴产业集群。我国是世界最大农药生产与出口国，农药年产量已达380万吨（折原药），年产值近2500亿元，但产品结构仍以仿制药和初级原料药为主，急需加强自主创新水平，发展高端绿色纳米农药新制剂产品。

    因此发展高效、安全与低残留的纳米农药新制剂，是深化农业供给侧改革，加快农业绿色与高质量发展的关键举措，具有重大经济、社会与生态效益。为了继续保持我国纳米农药研究的国际领先优势，加速推进重大成果产业化，建议我国农政管理机构、以及农药生产管理、市场监督与新产品登记部门，进一步采取积极有效对策，加速推进绿色纳米农药生产与推广应用进程。

    一是加大科技投入与产业扶持力度，创新“政产学研”协作机制，加速纳米农药产业化进程。规划和部署一批纳米农药科技创新、成果转化与集成示范项目，组织和协调优势科研机构与龙头企业开展产学研协作，面向作物重大病虫害，系统设计一批高效、安全与低残留的纳米农药重大产品，完成生产中试熟化、工艺过程与装备系统集成，建立生产技术规范与产品质量标准，推动纳米农药规模化生产与推广应用。

    二是完善新产品登记与市场准入制度，规范和引领纳米农药产业健康发展。尽快制定和出台纳米农药审定与登记规则，建立纳米农药质量控制与检测标准，规范新产品生产、流通与安全使用，保护生产者与消费者合法权益。建立纳米农药新产品补贴、生态补偿与公益性服务等推广激励制度，加速其推广应用进程。

    三是加速绿色纳米农药集成示范与推广应用，构建高效、安全的绿色防控技术体系。组织相关科研机构与农技推广部门，针对重大作物病虫草害流行与危害规律，系统开展纳米农药提质增效与节量减排评价试验。并结合不同主产区生态环境条件，判明各种纳米农药适用范围，优化使用剂量与集约化施药方法，通过集成示范构建安全、高效的绿色防控技术体系与规模化推广应用模式，引领绿色种植业快速健康发展。

    “纳米农药”是我国农业前沿交叉领域具有国际领先优势的重要研究领域之一，经过我国科学家近二十年的系统性探索与原始创新，正在实现从0到1的重大突破。推动其发展成为变革性绿色农药技术体系，对于促进我国化学农药增效减排，源头控制残留污染具有重大意义。

    为了加强该领域的学术交流、科研协作与产业化开发，分享科研成果与科技信息，传播前沿科技动态，普及新理论与新技术，推动农业绿色发展与农药产业转型升级，特此开设“纳米农药科学”公众号，定期发布和转载一些行业动态、科普文章、政策法规与科技资讯，欢迎相关领域广大科技工作者与社会各界人士订阅、关注与评论。