福建农林大学联合团队提出纳米农药新思路
植物“自产”农药防治病虫害
你见过不用人工合成,自己就能“长”出来的农药吗?
近日,福建农林大学潘晓鸿教授团队联合贵州大学、中国农业科学院植物保护研究所的科研团队,在国际权威期刊《胶体与界面科学进展》上发表了一项突破性综述,系统提出并完善了“植物化学自组装纳米体系”这一全新概念。简单来说,就是利用植物自身的某些天然成分,像搭积木一样自发组装成纳米级别的“农药快递员”,让农药从植物中来、到植物中去,最终回归自然,为发展高效、绿色的下一代纳米农药开辟了新路径。
传统化学农药容易因日晒雨淋而失效,还会让害虫逐渐产生抗药性。因此,科学家们引入纳米技术,给农药穿上“纳米外衣”,相当于为农药配上“导航系统”和“保护罩”,理论上可以提升药效、延长持效期。然而,这些“外衣”(即载体材料)大多是人工合成的高分子或无机材料,制备工艺复杂、成本高,且降解后是否对生态环境友好仍是个未知数。
“这就好比快递,虽然包装盒很精美,但盒子本身可能难以降解,造成新的污染。”论文通讯作者之一、福建农林大学潘晓鸿教授说,“我们一直在思考,能否让农药活性成分既当‘快递员’又当‘包装盒’。”
研究团队将目光投向了植物本身。在亿万年的进化中,植物演化出了一套复杂的化学防御体系。它们体内的多酚、生物碱、皂苷等次生代谢物,是抵御病虫害的“天然卫士”。
这篇综述的核心创新,在于发现了这些“天然卫士”的另一项特殊技能——超分子自组装。这就像乐高积木,不需要胶水和钉子,积木块之间通过凹凸结构就能拼在一起。这些植物化学物质分子之间,也能通过氢键等“弱相互作用力”,自发、有序组装成稳定的纳米结构。
论文第一作者、福建农林大学博士生马光明说:“这些植物源分子既是治病救人的‘药物’,又是构建递送系统的‘砖瓦’。它们从植物中来,经过简单诱导,就能重新集结成一支功能强大的‘纳米军团’,精准保护作物。”
这种“植物化学自组装纳米体系”形成了一个完美的绿色闭环。研究团队提出,这种自组装纳米体系具有“从植物中来、为植物服务、最终回归自然”的天然属性。由于所有材料都源于植物,其生物相容性和环境友好性不言而喻。
潘晓鸿教授认为,这项研究为突破当前农药发展的瓶颈提供了全新的理论框架,未来有望根据不同的作物和病害,量身定制出高效、安全、智能的“绿色纳米农药”。
据悉,该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。随着技术的不断完善和深化,未来农民或许可以用上这种植物“自己长出来”的绿色农药。(记者 梁凯鸿 通讯员 张伟)
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