环境生物、农药防治对象、保护对象、环境生态的多样性，使得农药创制周期长、难度大、耗资多。华中师范大学长期致力于发展农药分子设计技术，通过集成现代有机合成技术、现代生物技术以及高性能计算技术，构建了较为完善的绿色农药分子设计的计算化学生物学平台。华中师范大学校长助理杨光富教授在“第十一届作物保护国际论坛”上做了“绿色农药设计与新品种创制”的报告。

华中师范大学校长助理杨光富教授

　　杨教授首先介绍了通过绿色农药分子设计计算化学生物学平台进行绿色农药分子设计的一些方法。绿色农药分子设计计算化学生物学平台具有自主知识产权，目前该平台已建立了一些相关数据库，如靶标数据库、分子结构先导数据库、天然产物数据库、以及活性碎片数据库等，建立了一些分子设计和靶标发现的方法，如药效团连接碎片虚拟筛选策略（PFVS）、苗头碎片优化方法、计算取代优化方法、计算突变扫描方法等。通过精确模拟农药分子与蛋白质靶标之间的相互作用，准确预测新化合物的活性，从而实现全新骨架先导结构的发现与优化，可显著提高研发效率。

　　迄今为止，华中师范大学已经通过这些方法发现了5个新化合物，并已经实现和企业的合作开发。杨教授重点介绍了这5个农药创制品种。

苯噻菌酯

　　苯噻菌酯为strobilurin类杀菌剂，试验代号为Y5247，目前已获中国和美国发明专利授权。其杀菌谱广，对白粉病、霜霉病、褐斑病、炭疽病以及黑星病等多种病害高效，活性不亚于嘧菌酯，但亩用量、原药生产成本均低于嘧菌酯。目前，苯噻菌酯已转让给江苏七洲绿色化工股份有限公司进行产业化开发。

图1  苯噻菌酯的结构式

氟苯醚酰胺和氯苯醚酰胺

　　氟苯醚酰胺（试验代号Y13149）和氯苯醚酰胺（试验代号Y12196）是采用PFVS方法快速发现的新型琥珀酸脱氢酶抑制剂（SDHI），中国专利申请号201310502473.7，国际PCT专利：PCT/CN2013/089220。两者均具有内吸传导性，且耐雨水冲淋，用量较低（亩用量在5～7 g）。目前两品种已转让给燕化永乐生物科技股份有限公司进行产业化开发，且已进入登记阶段。

　　氟苯醚酰胺对水稻纹枯病防效卓越，对白粉病、马铃薯晚疫病也有高效。其生产成本小于20万元/吨，防效和成本明显优于同类杀菌剂噻呋酰胺。

　　氯苯醚酰胺对水稻纹枯病、马铃薯晚疫病、油菜菌核病具有良好的防效，但对灰霉病的效果更优。其生产成本小于15万元/吨，对灰霉病的防效及其生产成本明显优于商品化杀菌剂啶酰菌胺。

图2  氟苯醚酰胺(左)和氯苯醚酰胺的结构式

喹草酮和甲基喹草酮

　　在除草剂方面，华中师范大学发现了2个高活性化合物——喹草酮和甲基喹草酮。两者均为具有新颖骨架（喹唑啉酮）的新型HPPD抑制剂，中国专利20130516269.0，国际PCT专利：PCT/CN2014/078005，国际专利申请已经进入欧盟、美国、印度、阿根廷、墨西哥和尼日利亚等。喹草酮和甲基喹草酮杀草谱广，对多种阔叶杂草及禾本科杂草高效，对狗尾草防效卓越，且速效性好。

　　喹草酮是高粱专用选择性超高效除草剂，对高粱表现出高度安全性，对玉米和小麦也非常安全，防效显著优于同类除草剂硝磺草酮。喹草酮已转让给山东先达农化股份有限公司进行产业化开发，目前，登记工作已起动。

　　甲基喹草酮较喹草酮活性高了很多，除草活性是硝磺草酮的5倍，与苞卫（苯唑草酮）相当，对于某些杂草，活性还要高于苞卫。其亩用量为1～1.5 g，对玉米的极限用量是8 g/亩。其对玉米安全，但安全系数不如苞卫，后期需通过制剂加工提高其安全性。

图3  喹草酮(左)和甲基喹草酮的结构式

其他候选化合物

　　最近，华中师范大学还发现了2个对霜霉病有很好效果的候选杀菌剂Y14078和Y14079，两者结构均较简单。它们具有新颖的作用机理，与现有杀菌剂作用机理均不同。2种杀菌剂对霜霉病均有特效，活性与吲唑磺菌胺相当，显著优于氰霜唑，对水稻白叶枯等细菌性病害也有很好防效。原料成本小于10万元/吨。目前2个杀菌化合物均已申请发明专利。

图4  Y14078、Y14079通式