贵州大学郝格非教授:要走既“上书架”又“上货架”的科研之路

发布者:系统管理员发布时间:2025-04-24浏览次数:10

贵大新闻网讯(文字/庞爱忠 学生记者 杨婉蓉)从华中师范大学的农药学博士到贵州大学的国家级人才,贵州大学绿色农药全国重点实验室郝格非教授用十余年时间,将“农药信息学”这一新兴交叉学科领域推向国际前沿。

作为国家杰出青年科学基金获得者、中国青年科技奖得主,他构建了全球首个系统性农药信息学平台,服务100多个国家的近万名科研人员,并助力10余种国产新农药的创制。他的研究,正在改变传统农药研发的高成本、长周期困境。

在贵州大学校长宋宝安院士的指导下,他和团队一起创制了环吡氟草酮、三唑磺草酮等"粮食卫士",还将绿色防控技术输出到斯里兰卡。当农药分子遇见大数据算法,当科研论文转化为田间解决方案,这位科学家正用“中国智慧”诠释着“科技创新,既能守护粮仓安全,又能架起国际合作的桥梁”。

农药信息学平台:赋能农业新质生产力

当全球农药研发深陷“投入翻倍、产出减半”的怪圈,行业面临新农药创新周期长、投入高、成功率低的困境时,郝格非带领团队历时10余年打造了农药信息学平台,该平台旨在通过大数据、人工智能(AI)、生物信息学和化学信息学等技术优化农药创制和使用,提升效率并降低成本。

郝格非表示:“研发安全高效的绿色农药,推动农业可持续发展是我们农业科研工作者的共同目标。该平台可以帮助更多人加速新农药研发和精准化应用,缩减30%以上的研发周期,对行业发展来说具有开创性意义。”截至2024年,该平台已覆盖全球100多个国家,服务万余名用户,并直接促成10余种国产新农药的创制。通过这一新质生产力的赋能,中国在全球近十年新上市除草剂中占比高达50%,大幅提升了绿色农药研发效率。先正达公司的首席科学家Lamberth博士曾在Science撰文指出:农药信息学平台中的核心方法——“农药片段筛选”是非常具有开拓性的。

农药信息学平台在农药靶标识别、活性成分设计、环境影响评价阶段起到重要作用。借助该平台,郝格非教授带领团队快速发现了一种选择性灭鼠剂。郝格非表示:“目前市面上的杀鼠剂虽能灭鼠,却对人、畜、鸟等生物都有致命危险。科学家们一直在寻找既高效又安全的选择性杀鼠剂,但这个研究领域是十分具有挑战性的,科研基础比较薄弱。”

依托该平台,郝格非和团队一起发现了一款生物分子,通过靶向并激活害鼠的凝血酶,进而使害鼠过度凝血形成血栓而死亡,但该分子不会激活人体的凝血酶,从而做到既可以精准杀灭害鼠,又能避免对有益动物的致命危害,具有突破性的科研价值。目前,他们已经申请了发明专利,并在新疆和广西等地开展田间防控试验。若该药剂成功登记,将为防治农田鼠害和阻断鼠疫传播提供新型药剂保障。

创制新品种绿色除草剂,保卫主粮安全

在推动农业新质生产力发展的实践中,郝格非教授实现了从平台创新到产品落地的全链条突破。他和团队一起研发出了环吡氟草酮、三唑磺草酮两款稻麦田绿色除草剂,实现了对禾本科杂草的高效防控,破解了传统除草剂的抗药性问题,有力地保证了我国主粮的安全生产。

曾经,传统除草剂在杂草防治方面发挥着重要作用,但由于长期使用,杂草对五氟磺草胺等传统除草剂已经产生了严重的抗药性,特别是稗草、千金子等恶性禾本科杂草给我国主粮生产带来了巨大的挑战。柏连阳院士带领团队研究并证实了抗药性是稻麦田杂草成灾主因,揭示了杂草通过关键氨基酸突变和ABC转运蛋白外排除草剂等方式来对其产生抗性的分子机制。基于以上研究,郝格非教授指导团队开展了除草剂新骨架的精准化设计和验证工作,创制了两个稻麦田绿色除草剂重大新品种。

首先,他们针对麦田看麦娘等恶性禾本科杂草,设计了靶向HPPD蛋白的新型分子骨架,创制出除草剂新品种环吡氟草酮。该产品首次打破了HPPD类除草剂在低温条件下对冷季型禾本科杂草低效的技术瓶颈,成为我国40年来首个自主研发的麦田广谱型除草剂,目前在同类药剂中市场占有率第一。

其次,针对稻田稗草等恶性禾本科杂草缺乏有效防治药剂的难题,他们创新性地设计全新分子骨架,成功创制除草剂新品种三唑磺草酮。该成果首次实现HPPD类除草剂在直播稻田茎叶喷雾中的安全应用,有效防控禾本科杂草,并成为我国首个销售额突破1亿美元的自主创制农药新品种。

这两种新型除草剂与传统药剂相比,具备高效、安全、低残留、低风险四大优势。目前这两种药剂及其配套应用技术都已被列为农业农村部的主推技术,曾被中国农学会组织的14位院士专家组评议为国际领先水平。近三年来,在我国累计被推广1.3亿亩次,新增销售额18亿元,在巴基斯坦等一带一路国家也实现了技术推广。

共建国际联合实验室,助推茶产业绿色转型

不止于国内研究成果落地,郝格非教授也积极推进国际技术推广与合作。2024年10月,中国-斯里兰卡茶叶绿色防控技术“一带一路”联合实验室被科技部正式批准并立项建设,这标志着贵州省在国家级对外科技合作创新最高级别平台上实现了零的突破。作为该联合实验室负责人,郝格非与团队一起利用绿色防控技术帮助斯里兰卡推动茶产业绿色转型。

郝格非介绍道:“斯里兰卡是‘一带一路’倡议中的重要战略支点,此次合作不仅是技术合作,也是促进两国关系友好的重要机会。”斯里兰卡是全球最大茶叶出口国,茶叶种植占国土面积的61%,是其经济支柱产业。作为热带国家,农业有害生物问题突出,茶园长期依赖草甘膦等农药,使其成为全球农药亩均用量最高的国家之一,严重威胁当地生态环境。2021年该国推行全面禁用农药化肥的“有机农业”改革,但因导致茶叶等作物大幅减产,最终引发社会危机,改革以失败告终。  

针对斯里兰卡茶产业所面临的双重挑战——既要使用农药来保证产量与质量,又要降低对生态环境的负面影响。在宋宝安院士的指导下,郝格非与团队一起进行攻关。秉持“生态为根、农艺为本、生防为先”的理念,宋宝安院士率领贵州大学绿色农药全国重点实验室团队,创新研发了包括以草治草、以虫治虫、免疫诱抗和智慧防控等在内的茶园绿色防控技术体系,有效降低了农药使用量,为打造“干净黔茶”提供了有力技术支撑。

调研显示,斯里兰卡高海拔山地茶区的生态环境与贵州茶区具有高度相似性。于是,针对斯里兰卡当地茶园的特点,在宋宝安院士的指导下,郝格非引领团队改进了绿色防控技术,通过免疫诱抗、绿色农药等有效措施,控制了当地茶园的病害和草害,减少草甘膦等30%的用量,帮助斯里兰卡开启了茶叶种植的绿色转型,书写“小分子”撬动“大外交”的中国故事,为中斯等“一带一路”国家世代友好关系的维系和茶产业发展贡献了“中国智慧”“中国方案”和“中国力量”。

在科研的道路上,郝格非以其卓越的才华和坚韧的毅力,取得了令人瞩目的成就。这与他坚持深耕科研,不断超越自我的人生追求密不可分。他经常把科研成长比作“蝉”,要耐得住性子度过蛰伏期,不断地攀登,才能实现美丽的蜕变,实现人生价值。

对于科研梦想,郝格非用“顶天立地”四个字来形容,“顶天”是希望自己能为学术研究多做贡献,理论研究能够“上书架”;“立地”是希望实现技术落地造福更多人,产品能够“上货架”。短短的四个字浓缩了郝格非作为一名科研人的学术愿景和崇高的社会责任感。

编辑:张蝉

责编:李旭锋

编审:丁龙