我国农业正面临着病虫草害防治任务重和农药投入减量的双重压力，绿色农药的创新研究水平与国际先进国家仍存在较大的差距，我国实施农药使用量零增长行动方案面临着极大的难点和挑战……
01、绿色农药创新面临的挑战
我国生态条件复杂，耕作制度多样，属于有害生物多发、频发、重发的国家。农药在粮食安全生产中发挥着巨大作用。但是，我国农药的过量使用与不科学使用引起了环境污染和农产品质量安全等重大问题。
当前，我国农业正面临着病虫草害防治任务重和农药投入减量的双重压力，绿色农药的创新研究水平与国际先进国家仍存在较大的差距，我国实施农药使用量零增长行动方案面临着极大的难点和挑战：
一是我国主要作物病虫草害防治药剂品种与剂型老化、抗药性加剧、替代传统农药和新剂型短缺；
二是我国农药企业缺乏自主创新，均聚焦于生产己经过了专利期的传统品种，同质化无序竞争严重；
三是我国原创性靶标还很少，缺乏基于分子设计技术和基于原创性靶标创制高效低风险小分子农药；
四是RAN干扰技术、CRISPR/Cas9基因编辑技术等前沿技术在防治病虫草害上的应用还很少。
因此，围绕解决我国主要作物病虫草害防治药剂品种与剂型老化、原创性靶标少、抗药性加剧、新剂型短缺等实际问题，创制高效低风险小分子农药替代品种、发现原创性分子靶标、发展绿色防控技术、加强技术集成创新是我国实施农药“减施增效和提质”的关键。并且，加快高效低风险小分子农药的创新研究，原创性靶标的发现，RNA干扰技术、CRISPR/Cas9基因编辑技术和生物信息学技术的应用将是我国应对作物病虫草害的重要手段和实现我国农药减量使用的有效途径。
02、绿色农药创新的关键科学问题
尽管我国近年来在绿色农药创新、靶标的研究方面已经取得一定的进展，且已经发现部分潜在的靶标，但是如何阐明原创性农药分子结构的化合物在作用对象体内的确切途径，如何挖掘潜在靶标的结构与功能，如何验证其成靶性、高效性和高选择性，如何基于潜在靶标开展原创性高活性分子发现等均是绿色农药创新需要解决的关键科学问题。
因此，创制绿色农药、发现原创性分子靶标、发展绿色防控技术、加强技术集成创新，构建基于天然活性化合物库及合成生物学技术、组合化学与仿生合成、药物分子合理设计、绿色农药分子靶标挖掘、发现与验证和风险评估等技术于一体的农药创新技术体系，有助于提升我国农药产业的核心竞争力和保障我国粮食安全。
03、我国绿色农药创新发展建议
基于我国农药创制研究的重大关键科学问题，结合我国在农药创制及应用的相关研究基础，建议在未来的5～10年，针对绿色农药创新的关键科学问题，加强构建基于天然产物的活性化合物库、组合化学及仿生合成、农药分子设计、绿色农药分子靶标发现与验证、农药生态风险评估等技术于一体的农药创新技术体系，有助于创制出“重磅炸弹”级的绿色农药品种，提升我国农药产业的核心竞争力和对农业有害生物的防控能力，保障我国粮食安全。
1. 原创性绿色农药分子靶标的发现
组合功能基因学、功能蛋白组、生物信息学、大数据等，从调控动植物及病虫害重要功能基因出发，通过比较生物学研究靶标生物和非靶生物的功能因子，搜寻潜在靶标，揭示其分子机制，解析候选靶标的结构与功能、靶标与药物的互作关系，为农业药物的设计与创制奠定基础。
2. 绿色农药的分子设计
基于天然产物及化学小分子数据库，发展基于人工智能和计算机辅助技术的农药分子设计新方法和合理药物设计新平台；基于计算机辅助设计平台，构建覆盖广泛化学空间的小分子化合物库和发展高通量筛选方法，设计出具有易于修饰和衍生的新型农药分子骨架；发展基于靶标抗性预测的药物合理设计新方法，从源头上降低新农药创制抗性和交互抗性的风险。
3. 绿色农药高通量筛选及其环境安全风险评价方法
针对农业重大病虫害以及特殊作用机制，建立灵敏快速的离体及活体高通量筛选方法及技术平台；建立并发展新型的农药环境安全风险评价模型。
4. 新型植物免疫激活剂与生长发育信号调控剂创制与应用
开展植物免疫及生长发育信号调控的分子机制研究，发现新的免疫信号通路和免疫蛋白及免疫受体，针对免疫蛋白和免疫受体及信号调控受体，创制基于天然产物源及修饰物的植物生长发育信号调控和免疫诱抗剂，发展植物免疫调控和生长发育信号调控技术；建立配套的综合防治新技术体系并示范推广。
5. 多靶标生物源农药与核酸农药
构建高通量多靶标生物农药筛选平台，在特殊环境中筛选发现并挖掘能够防控多种有害生物的生物农药资源，开展生物合成机制研究和菌种改造，发展现代生物发酵工程技术和制剂加工技术；利用基因沉默技术、基因编辑技术等，设计新型核酸农药。
6. 基于多维调控的绿色防控理论
建立基于化学-生物-免疫-生态协同调控的绿色防控理论体系，指导发展农业有害生物防控技术。
