1  全球农药市场格局

1.1  世界农药市场持续增长 

　　由于世界人口不断增加，到2050年将达到95亿，从而不断提高对粮食的需求；全球能源短缺，也需要消耗更多粮食来制造生物燃料。所以，全球对农药的刚性需求不变。这是农药产业赖以生存和发展的基础。

　　近10年世界农药市场持续增长说明世界离不开农药。2014年世界农药市场总计632.12亿美元，比2013年增长4.2%。其中作物保护市场566.55亿美元，非农用农药市场65.57亿美元。

图1  2001—2014年世界农药市场变化

1.2  全球各类专利农药市场的比例

　　根据专利类型，农药产品可分为3类：专利产品（proprietary products）；非专利产品（generic products）；专利过期（技术）产品（off-patent proprietary products）。

　　在过去15年里，全世界农药创制品种的数量出现下降。目前，全球专利产品仅占农药总市场的25%左右；非专利产品占25%～30%；专利过期（技术）产品占45%～50%。而2007年专利产品占30%；非专利产品占27.5%；专利过期（技术）产品占42.5%。

图2  世界各类专利农药的比例

　　专利过期（技术）产品，是指其有效成分的专利保护已经期满，但还有许多专利技术的产品。如终端制剂产品或有一些专利技术（如新的传送系统、表面活性剂或安全剂），或与转基因作物相关联（如孟山都公司的耐草甘膦作物），或与有专利保护的有效成分复配，或有资料保护，从而可以阻止非专利生产商参与竞争。

　　专利是农药工业发展的原动力。创新的专利农药产品仍然在推动全球农药技术和市场的发展，对行业起到引领作用。

　　例如，杜邦公司的专利杀虫剂氯虫苯甲酰胺，2008年上市，2013年跃升为全球第一大杀虫剂，销售额为12.4亿美元，取代了新烟碱类杀虫剂噻虫嗪全球第一的位置。

图3  2008—2014年氯虫苯甲酰胺的全球销售额

　　但是我国还是发展中国家，虽然经过60多年的发展，已经成为农药大国，但还不是农药强国。因此，目前占农药总市场70%～75%的全球非专利产品和专利过期（技术）产品，特别是专利过期（技术）产品是我们应该关注、开发的重点。

2  专利过期农药的市场新机遇 

　　2009—2013年专利过期农药品种36个，其中杀虫剂5个，杀菌剂14个，除草剂17个；2012—2016年专利过期农药品种40个，其中杀虫剂15个，杀菌剂14个，除草剂11个；2015—2019年专利过期农药品种28个，其中杀虫剂5个，杀菌剂12个，除草剂10个，安全剂1个。

　　2012—2016年专利过期农药品种40个，它们2013年的销售总值为57.16亿美元，占全球作物保护市场526.65亿美元的10.9%。其中杀虫剂15个，销售总值为21.23亿美元；杀菌剂14个，销售总值为24.49亿美元；除草剂11个，销售总值为11.44亿美元。40个品种中销售额超过5亿美元的3个；超过1亿美元的13个。

　　2015—2019年专利过期农药品种28个，它们2013年的销售总值为53.42亿美元，占全球作物保护市场526.65亿美元的10.1%。其中杀虫剂5个，销售总值为19.45亿美元；杀菌剂12个，销售总值为20.89亿美元；除草剂10个，销售总值为13.08亿美元；除草剂安全剂1个。27个品种中销售超过5亿美元的2个——吡唑醚菌酯、丙硫菌唑；超过1亿美元的10个。

图4  专利过期农药品种分布

　　专利过期农药市场发展空间巨大。据Phillips McDougall预计，到2023年，将有166个农药化合物的专利过期，新增市场价值估计超过110亿美元。Enigma公司称，已经确定，在2000—2019年间，专利到期的农药有180个。

3  从专利过期农药看国外新农药的发展方向

　　从2015—2019年专利过期的28个农药，分析世界新农药的发展方向。

3.1  各类农药的比例

　　在2015—2019年28个专利过期农药中，杀虫剂占17.8%，杀菌剂42.9%，除草剂35.7%，其他3.6%。

图5  2015—2019年专利过期农药中各类农药比例

3.2  含杂环农药

　　在2015—2019年专利过期农药中，含杂环农药的比例高达74%，有20个含杂环农药。

表1  2015—2019年专利过期农药中含杂环农药的比例

　　各类农药的杂环数超过含杂环农药数，不少新农药一个分子中含有两个杂环。含氮杂环的比例高达63%。含硫、含氧杂环的农药品种明显增多。

表2  2015—2019年专利过期农药中各类农药的杂环数

3.3  含氟农药

　　在2015—2019年专利过期农药中，含氟农药14个，占51.9%。特别是杀虫剂，含氟的化合物占80%。

表3  2015—2019年专利过期农药中含氟农药比例

　　含氟的多特性农药主要有含氟、含杂环的手性杀菌剂1个，除草剂1个；含氟、含杂环的农药9个（杀虫剂2个、杀菌剂5个和除草剂2个）。

3.4  手性农药

　　手性农药4个，占比14.8%。其中包括：杀虫剂1个，吡氟喹虫唑（pyrifluquinazon）；杀菌剂2个，精甲霜灵和苯噻菌胺；除草剂1个，噁唑酰草胺。

　　与2012—2016年专利到期的农药相比，手性农药的比例明显增高。2012—2016年专利到期的40个农药中手性农药4个，占比10.0%；2015—2019年专利到期的27个农药（另1个为安全剂）中也有4个手性农药，占比14.8%。

　　多特性的手性农药3个：含杂环、含氟的手性杀菌剂苯噻菌胺；含杂环的手性杀虫剂螺虫乙酯；含杂环、含氟的手性除草剂噁唑酰草胺。

3.5  多特性农药

　　多特性农药是指既含杂环，又含氟，或又含不对称碳原子的手性化合物。

表4  2015—2019年专利过期农药中多特性农药

　　集3种特性（杂环、含氟和手性）于一体的情况还是少数，仅有2个；具有2种特性的农药化合物（杂环/F和杂环/手性），共9个，其中，最多的一类是杂环/F，有8个。

　　除了含氟原子外，还有含碘与含溴的农药化合物。

　　从2015—2019年专利过期的27个农药，分析世界新农药的发展方向：

　　（1）含杂环农药为当今世界农药研发的突出重点，有20个品种，占74%。

　　（2）含氟农药仍然是全球研发的重点之一，有14个品种，占51.9%。

　　（3）手性农药4个，其中3个是多特性的，体现手性化合物在性能改进上的独特作用。

4  专利过期农药的合理开发利用

　　创制一个可工业化的新农药需要投资2.56亿美元，筛选12万个化合物，耗时9～10年，所以，不管是研发型公司，还是以仿制为主的非专利农药公司，都非常关注专利过期农药的开发与利用。

　　做任何事都要考虑“需要”和“可能”，专利即将过期农药的开发利用也是一样，要根据农业病、虫、草害发生概况和国内外市场的需要以及可能的条件选择农药品种。

　　如何合理开发利用专利过期农药？选对品种，找准时机。

4.1  以市场为依据选择开发品种

　　分析两个市场：① 农药市场，包括总市场、各地区市场、主要作物市场的情况；② 转基因作物市场。

4.2  重点选择符合新农药发展方向的品种

　　选择开发利用杂环、含氟、手性农药，特别是多特性于一体的农药。例如：吡唑醚菌酯和丙硫菌唑。

4.3  选择品种的实例分析

4.3.1  杀菌剂

表5  2015—2019年专利到期杀菌剂品种(12个)

4.3.1.1  吡唑醚菌酯

　　巴斯夫开发的广谱的strobilurin类杀菌剂。2002年上市。至今，吡唑醚菌酯单剂和许多混剂已在60多个国家的150多种作物上登记。该有效成分对谷物、柑橘、棉花、葡萄、

图6  2009—2013年吡唑醚菌酯的全球销售额

　　香蕉、花生、大豆、甜菜、蔬菜、向日葵和草坪的多种病原菌有效。也可用于种子处理。

吡唑醚菌酯2013年已成为全球第二大杀菌剂，销售额达到9.30亿美元。巴斯夫预计它的潜在销售峰值为12.95亿美元。

图7  吡唑醚菌酯销售额强势增长

　　吡唑醚菌酯的美国专利、欧洲专利和中国专利均于2015年6月21日到期。SPCs将有效成分的保护期延长到2016年。大量混剂专利的SPCs，最晚到期日2023年12月24日。

　　吡唑醚菌酯市场开发的特点是登记、应用大量混剂。一方面可以延缓抗性、降低成本，另一方面可以分割市场，延长产品生命周期。

　　吡唑醚菌酯的混配品种：啶酰菌胺、敌菌丹、烯酰吗啉、二氰蒽醌、氟环唑、丁苯吗啉、氟唑菌酰胺、醚菌酯、代森锰锌、叶菌唑、代森联、戊唑醇、甲基硫菌灵、灭菌唑、灭菌唑＋甲霜灵、氟虫腈。

　　又如，三元复配的杀虫/杀菌种子处理剂Standak Top（吡唑醚菌酯＋甲基硫菌灵＋氟虫腈）可用于大豆、大麦、豆类、棉花、玉米、高粱、小麦和花生。

4.3.1.2  丙硫菌唑

　　丙硫菌唑是拜耳作物科学公司开发的1,2,4-三唑硫酮类杀菌剂，几乎对麦类所有的病害都有优良防效，具有很好的内吸作用，优异的保护、治疗和铲除活性，而且持效期长，增产明显。

　　丙硫菌唑2004年上市后迅速成为很受市场欢迎的杀菌剂产品，2005年全球销售额就突破1亿美元，2011年突破5亿美元，2012年6.25亿美元，2013年7.50亿美元。已在全球38个国家销售。

图8  2004—2013年丙硫菌唑的全球销售额

　　丙硫菌唑已经在几十个国家登记，特别是大量优良的混剂获得了大面积推广应用。如丙硫菌唑与拜耳的新杀菌剂联苯吡菌胺（bixafen）混配的Xpro系列产品，2011年引入市场，上半年的销售就突破1亿欧元（1.37亿美元）。

　　丙硫菌唑的化合物专利EP 0793657、US 5789430，2015年8月11日到期；中国专利CN 1164229，2015年11月8日到期。SPCs将有效成分的保护期延长到2019、2020年。大量混剂专利的SPCs，最晚到期日为2023年4月6日。

　　截至2015年6月底，丙硫菌唑尚未在中国登记。国外丙硫菌唑原药含量为97%。

4.3.2  杀虫剂

表6  2015—2019年专利到期杀虫剂产品(5个)

4.3.2.1  螺虫乙酯

　　螺虫乙酯是拜耳公司发现、开发并生产的季酮酸类杀虫剂。2008年上市。独特的作用机理使它不易与其他杀虫杀螨剂产生交互抗性。是迄今唯一具有双向内吸活性的现代杀虫杀螨剂。用于棉花、大豆、果树、蔬菜，对刺吸口器害虫具有杰出防效。持效期可达8周，但速效性较差，所以与吡虫啉、氟苯虫酰胺等混用。

　　螺虫乙酯2011年全球销售额1.30亿美元，2013年1.65亿美元。预计它的潜在销售峰值为2亿欧元（约2.74亿美元）。

图9  螺虫乙酯全球销售额

　　螺虫乙酯的美国专利、欧洲专利和中国专利均于2017年7月23日到期。SPCs将有效成分的保护期延长到2022年。

　　螺虫乙酯顺式异构体含量≥96.0%。拜耳已在中国登记96%TC、22.4%SC、22%螺虫·噻虫啉SC。

4.3.3  除草剂

表7  2015—2019年专利到期除草剂产品(10个)

4.3.3.1  唑啉草酯

　　先正达公司发现、开发并生产的苯基吡唑啉类苗后内吸性除草剂。2006年上市。主要用于大麦和小麦田防除一年生杂草。混配品种：炔草酯＋解草酯、解草酯、双氟磺草胺、氟草烟等。已在全球31国销售。

　　唑啉草酯2009年全球销售额2.02亿美元，2010年2.30亿，2011年3.00亿，2012年3.60亿，2013年4.00亿美元。

图10  2009—2013年唑啉草酯全球销售额

　　唑啉草酯的美国专利、欧洲专利均于2019年3月11日到期。SPCs将有效成分的保护期延长到2020年。大量混剂专利的SPCs，2010年到期，最晚2025年到期。

4.3.3.2  五氟磺草胺

　　陶氏益农公司发现、开发并生产的三唑并嘧啶磺酰胺类稻田除草剂。2005年上市。用于旱播、水播和移栽稻田芽后防除稗属和许多阔叶杂草、莎草和水生杂草。已在全球24国销售。混配品种：三氯吡氧乙酸、氰氟草酯、吡氟酰草胺＋解草酯、吡氟酰草胺＋双氟磺草胺、解草酯、双氟磺草胺＋解草酯、麦草畏、2,4-滴、噁嗪草酮。

　　五氟磺草胺2009年全球销售额1.10亿美元，2010年2.20亿，2011年2.20亿，2012年2.50亿，2013年2.55亿美元。

图11  2009—2013年五氟磺草胺全球销售额

　　五氟磺草胺的美国专利、欧洲专利均于2017年9月23日到期。SPCs将有效成分的保护期延长到2020—2022年。

4.3.4  与转基因作物相关的除草剂

4.3.4.1  麦草畏

　　这个实例的分析，主要用以说明转基因作物的发展与农药的密切关系。

　　习近平主席在2013年12月23日中央农村工作会议的讲话中指出：“转基因是一项新技术，也是一个新产业，具有广阔发展前景。”相信在不久的将来我国的转基因作物种植也会有实质性的进展。

　　麦草畏是1965年上市的旱田除草剂。近年孟山都成功开发了耐麦草畏作物，为这个老品种打开了新的潜在市场。特别值得注意的是，目前，各种耐麦草畏作物正在加快实施产业化种植，也是我们需要“抓住时机”的时刻。

　　据孟山都公司介绍，麦草畏可以防除95种一年生、多年生禾本科杂草，并对100多种多年生阔叶杂草和木本植物具有抑制作用。耐麦草畏作物的开发与抗草甘膦杂草的蔓延为麦草畏提供了新的市场空间。

　　报道称，USDA已经正式宣布解除对孟山都的耐麦草畏性状技术的管制。Roundup Ready 2 Xtend大豆（A）和Bollgard II XtendFlex棉花（B）的商品化将于不日公布。（A）是耐草甘膦和麦草畏的大豆，孟山都计划2016年出售该种子。（B）是耐麦草畏、草甘膦、草铵膦的棉花，孟山都预计该种子可用于2015年种植季。

　　在加拿大，耐麦草畏大豆将可以解决大豆田抗草甘膦的杂草——加拿大飞蓬的问题。在常规大豆田，使用麦草畏防除加拿大飞蓬时，可以杀死杂草，但是对大豆产生严重药害。现在种植耐麦草畏大豆，就可以安全使用麦草畏防除抗草甘膦杂草了。

　　在USDA正式宣布解除对孟山都耐麦草畏性状技术的管制，各种耐麦草畏作物加快实施商品化种植的同时，巴斯夫公司开发的，用于耐麦草畏棉花、大豆的麦草畏制剂Engenia有望获得美国登记。Engenia可以防除190多种阔叶杂草，包括抗草甘膦杂草。公司称：“这是最先进的麦草畏制剂。”

　　我们开发麦草畏，一定要走“高端路线”，不能只卖原药，成为外国公司廉价的供应商。而是要结合转基因作物的需要，开发具有自主知识产权的制剂产品。建立自己的品牌，才能得到应有的市场回报。

　　麦草畏的市场预测：

　　孟山都开发的3种耐草甘膦＋麦草畏作物，已经获得批准。据报道，估计在北美和南美，2016年耐麦草畏作物种植面积1,650万公顷，乐观估计达到2,780万公顷；2017年扩大到5,000万公顷。

目前全球麦草畏需求量为1.5万吨，2017年将增加到5万吨。目前的全球产能为1.2万～1.3万吨，加上扬农新投产的5,000吨/年，已有约1.8万吨。虽然市场有缺口，但上马仍需谨慎。一定要认真选择目标市场，分析确定什么地区、什么作物适合作为自己的主攻方向。

　　与耐除草剂作物相关的其他除草剂：

　　拜耳/先正达开发的耐除草剂SYHTOH2大豆对3个除草剂：硝磺草酮、异噁唑草酮和草铵膦具有耐药性。SYHTOH2大豆计划2015—2020年上市。

　　陶氏益农公司开发的耐除草剂Enlist DAS 40278玉米，耐2,4-滴和喹禾灵。这些转基因作物的开发都为相应的除草剂提供了潜在市场，是我们选择品种的依据之一。

4.4  认真研究跨国公司的专利后保护策略

　　为了保护市场，跨国公司在有效成分的专利到期后，会采取一系列保护措施。包括补充保护证书（SPCs）——可以使有效成分的专利保护期延长5年；申请混剂专利——扩大保护范围，也延长了对有效成分的保护；申请混剂的SPCs保护；登记资料保护等。

　　在2015—2019年专利到期的28个品种中，有19个有效成分获得SPCs。有15个品种获得混剂的SPCs，如唑啉草酯有5个获得SPCs的混剂；吡唑醚菌酯有6个；丙硫菌唑有11个。

　　我们在选择产品的目标市场时，都必须仔细调查、研究SPC的所在国和延长的期限。

4.5  理性上马,合理市场布局

　　我国的农药新品种开发往往是蜂拥而上，严重重复，许多产品造成产能极度过剩，恶性竞争，竞相降价，最后谁也不赚钱，而且会缩短产品的生命周期。例如嘧菌酯和噻虫嗪。

　　嘧菌酯登记状况分析：到2015年2月3日，我国在ICAMA登记的原药已有62个厂次，其中正式登记61家，临时登记1家，国内企业60家。

表8  嘧菌酯近年登记情况

　　噻虫嗪登记状况分析：到2015年2月3日，我国在ICAMA登记的原药已有44个厂次，其中正式登记43家，临时登记1家，国内企业42家。

表9  噻虫嗪近年登记情况

　　嘧菌酯和噻虫嗪都是近年专利到期的产品，而且是成熟的好产品。2013年全球销售额分别位于杀菌剂的第一位（11.65亿美元）和杀虫剂的第二位（12.00亿美元）。但是，我国100多厂次的登记充分暴露了登记的盲目性。不光花费了几亿元的登记费用，更重要的是，如果上马，市场在哪里？

　　在我国农药产品结构调整和新农药的开发方面，希望国家各相关部门能够指导、引导企业科学合理地选择品种，理性上马，避免重复建设、产能过剩、恶性竞争的通病。

　　建议农药管理部门及时制定农药产品结构调整、新产品发展战略，提出指导意见，甚至包括限制发展的意见，或定期组织通报会、交流会，避免一哄而上、盲目上马的现象。

　　在我国经济发展进入新常态，正从高速增长转向中高速增长的大环境下，农药工业的发展也要采取合理的限制措施，走可持续发展的道路。

　　我们回顾一下，全球6家跨国公司占据了全世界75%以上的市场，获得了最大的利润回报，可是我们这些以仿制为主的发展中国家，中国和印度，生产了全世界80%以上的农药（产量），耗尽了我们的资源，牺牲了我们的环境，可是我们得到了什么？是非常微薄的利润！

　　所以，我们在考虑如何合理开发利用专利过期农药时，一定要跳出“低端发展模式”，不要只考虑生产原药，更重要的是下功夫开发终端产品，创造具有自己的品牌和自主知识产权的制剂产品，这样才能获取丰厚的回报。

　　中央一号文件再次聚焦“三农”，号召创新，实现农业现代化，对我们农药行业是很大的鼓舞。我们要加强研发，创制更多农药产品，用科学的作物病虫草解决方案为农业现代化做贡献。

4.6  特别注意开发国外专利过期农药的专利风险

　　特别注意国外公司精心设计的全面的专利保护。除了原药的专利保护之外，一般还有相关中间体的专利、化合物的新合成方法专利、新用途专利、农药新剂型专利和农药混剂的专利等。这些后续专利，也称为从属专利。

　　特别注意与化合物专利同时申请的多种混剂专利。

　　特别注意不可仿制登记资料在有效保护期内的农药。

　　特别注意补充保护证书即SPCs的保护，可延长最长5年保护期。

　　在专利过期农药的开发过程中，一方面要全面、认真地查阅基础专利和从属专利，避免侵权；另一方面，又要在原有专利的基础上大胆创新，积极申请专利，保护自己的知识产权。不断提高我国农药工业的技术水平。