创新新型农药设计

在绿色的田野中,拖拉机沿着清晰的种植线喷洒农作物的航拍图。

传统的病虫害防治方法带来了严重的环境和健康风险,1 这促使研究重点转向开发新型农药,以在保持或提高药效的同时降低生态影响。全球农场每年在农药上的支出约为 600 亿美元,而杀虫剂导致的作物损失高达 40%,该领域的增长和创新潜力巨大。2,3

研究人员利用 CAS 解决方案,通过访问海量的科学信息和专业知识库,可以加速新型农药的开发。通过与 CAS 合作开发定制化解决方案,或使用 CAS SciFinder® 和 STN IP Protection Suite™ 等工具,您可以简化文献综述流程,保护知识产权,并开发出能够提升农业研发效率的数字化解决方案。

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探索最新的农药递送技术

由于脱靶效应是传统农药造成环境破坏的主要原因,因此递送系统的创新至关重要。纳米技术和 RNA 干扰(RNAi)是两个突出的候选方案。来自 CAS Content CollectionTM 的数据显示,过去五年中,与农业、农药和杀虫剂领域的纳米技术及 RNAi 相关的期刊文章和专利申请数量不断增加。这表明研究人员对开发可持续农药创新的兴趣日益浓厚,机会也随之增多。

Line graph showing steady increase in pesticide publications from about 950 in 2018 to 1700 in 2023.
来源:CAS Content Collection™

纳米农药因能精准递送活性成分而受到关注。它们被设计为仅在特定的环境条件下(如湿度或 pH 值变化)释放活性化合物,从而实现靶向递送,减少化学品总用量并最大限度地降低对非靶标生物的影响。4 基于 RNAi 的农药是病虫害防治的另一个前沿领域。通过靶向害虫体内的特定基因,基于 RNAi 的农药可以在不影响非靶标物种的情况下破坏害虫的关键生物功能。3

围绕这些技术的研究正在迅速演进,因此研究人员必须通过获取最新的科学文献和专利数据来保持领先地位。CAS SciFinder Discovery Platform™ 旨在简化这一过程,提供先进的搜索功能和行业特定的筛选器,使您能够锁定最相关的信息。通过使用“提醒”(Alerts)功能,您可以保存搜索条件,并在有新研究发布时收到通知,从而随时掌握最新进展。

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优化新型农药配方

新型农药的成功取决于其配方中所使用的材料。无论采用何种递送系统,选择合适的活性成分并优化配方对于确保性能和安全性都是必不可少的。借助 CAS Formulus®,您可以在单一界面中探索成分、安全信息和商业供应商,从而加速实现理想配方的进程。

对于寻求开发新型配方的公司而言,农药成分的规格和监管要求是重点关注的问题。世界卫生组织、美国食品药品监督管理局和欧盟等机构均制定了相关法规。5–7 CAS Formulus® 将这些监管信息与 CAS REGISTRY® 物质详情相结合,使您在构建配方时能够参考这些准则,并从搜索结果中过滤掉不符合要求的物质。

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在竞争激烈的市场中保护您的创新成果

随着全球对可持续农药需求的持续激增,预计到 2031 年,此类可持续化学品的市场规模将翻一番以上,达到约 73 亿美元。8 鉴于将新农药推向市场的空间巨大,保护您的创新知识产权对于实现研发成果的价值至关重要。

使用 STN IP Protection Suite,您可以驾驭复杂的知识产权格局,识别潜在的创新机会,确保您的发现得到保护,并规避可能危及您新型农药研发进展的潜在侵权风险。

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利用人工智能和数字工具助力农药开发

农业领域才刚刚开始利用数字化转型和人工智能的力量。在病虫害防治领域,研究正迅速推进,引入了包括无人机喷洒、人工智能传感器和人工智能辅助害虫识别在内的多项技术,从而实现更精准、更可持续的农药施用。9 

信息是这些技术的核心。企业必须对数据进行数字化、整理和利用,才能在该领域实现创新。CAS Custom ServicesSM 团队提供将人工智能和数字技术整合到农业研发工作流程中的专业知识,助您利用人工智能的力量推动新型农药的创新。

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以新型农药共建可持续未来

农业的未来取决于高效且环境友好型农药的开发与应用。通过与 CAS 合作,企业可以加速开发新一代农药的进程,为构建更可持续、更具韧性的农业体系铺平道路。
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(1) Lykogianni, M.; Bempelou, E.; Karamaouna, F.; Aliferis, K. A. 农药是促进还是阻碍了农业的可持续性?现代农业中农药可持续使用面临的挑战。 Sci. Total Environ. 2021, 795, 148625. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148625.

(2) 在提高药效的同时减少农药使用. MIT News | 麻省理工学院. https://news.mit.edu/2024/reducing-pesticide-use-while-increasing-effectiveness-agzen-0312 (访问日期 2024-09-06).

(3) He, L.; Huang, Y.; Tang, X. 基于 RNAi 的病虫害防治:生产、应用及 dsRNA 的归宿。 Front. Bioeng. Biotechnol. 2022, 10, 1080576. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1080576.

(4) 美国环保署 (US EPA), O. 推进 EPA 对下一代农药的理解. https://www.epa.gov/sciencematters/advancing-epas-understanding-next-generation-pesticides (访问日期 2024-09-06).

(5) WHO 农药规范 | 世界卫生组织 - 医疗产品预认证(体外诊断试剂、药品、疫苗和免疫接种设备、病媒控制). https://extranet.who.int/prequal/vector-control-products/who-specifications-pesticides (访问日期 2024-09-06).

(6) 食品安全与应用营养中心 (CFSAN), C. for F. S. and A. 农药. 美国食品药品监督管理局 (FDA). https://www.fda.gov/food/chemical-contaminants-pesticides/pesticides (访问日期 2024-09-06).

(7) 活性物质、安全剂和增效剂的批准 - 欧盟委员会. https://food.ec.europa.eu/plants/pesticides/approval-active-substances-safeners-and-synergists_en (访问日期 2024-09-06).

(8) 可持续作物保护化学品市场规模,2031 年. https://www.transparencymarketresearch.com/sustainable-crop-protection-chemicals-market.html (访问日期 2024-09-06).

(9) Talaviya, T.; Shah, D.; Patel, N.; Yagnik, H.; Shah, M. 人工智能在农业中的应用:优化灌溉及农药与除草剂的施用。 Artif. Intell. Agric. 2020, 4, 58–73. https://doi.org/10.1016/j.aiia.2020.04.002.