新分子开发趋势：作物保护公司如何提供创新解决方案

将新的活性成分 (AI) 推向市场是一个漫长、昂贵且具有挑战性的过程……而且每十年，成本和时间都会增加。

根据 2016 年 Phillips McDougall 委托 国际作物生命, 美国作物生命的核心，根据欧盟委员会的战略， 欧洲作物保护协会.

自世纪之交以来增加了 55%。

因此，过去几年基于新 AI 的新产品推出速度逐渐放缓也就不足为奇了。

尽管投放市场的人工智能公司数量有所减少，但监管挑战仍在增加。这一过程可能并没有变得更容易，但在一个主要目标的推动下，公司仍在继续投资——保障收益。

根据 粮食及农业组织，到 2050 年，农民将不得不养活估计 97 亿人，需要在未来 20 到 30 年内将生产力提高 50%，同时还要应对气候变化和保护有限的自然资源。

“我们必须使用我们工具箱中的所有东西，包括新的作物保护产品、新的种子品种和新的数字工具，”R&D 作物保护高级副总裁 Juergen Huff 博士说。 巴斯夫农业解决方案. “我们的创新目标是帮助农民不仅获得更多，而且获得更好的产量——以满足子孙后代需求的方式生产产量。”

监管限制限制新活动

对于试图收集农民投入并快速创造和交付他们需要的产品的企业而言，监管环境继续变得更加棘手。这在很大程度上是因为对每个 AI 的环境影响进行了更严格的审查。

“在全球范围内，这仍然是一个漫长且不明确的过程，这使得以科学为基础的公司更难将急需的工具和技术迅速交到农民手中，”作物保护研发副总裁 Ramnath Subramanian 解释说， Corteva 农业科学.

他建议转向更“协调、基于科学的全球监管流程，就像用于制药业的监管流程”。 Subramanian 说，这个过程“与社会接受度保持一致，将使我们能够开发和提供创新的解决方案，以解决农民面临的真正挑战，并为每个人创造更好的食物系统。”

尽管近年来新产品的批准率有所下降，但 Phillips McDougall 的研究表明，投资仍然很高，并且该行业能够保持良好的产品创新水平，以及其他发展，例如综合作物解决方案、应用技术和精确度农业。

1960 年，市场上有 15 个化学组，而今天的产品来自 40 多个不同的组，带来了解决耐药性问题的新作用模式——无论是杀虫剂、杀菌剂还是除草剂。

与其他行业相比，这反映了持续的高水平研发投资，在过去 50 年中，主要公司每年投资 7% 至 10% 的销售额。

成本部分用于满足正确表征产品所需的更高监管研究要求。由于监管机构需要审查更多的研究，这个过程需要更长的时间——这解释了引入新人工智能的平均时间从大约 8 年增加到 11 年。事实上，如今，通常需要进行 150 多项研究才能注册一个新的 AI，Phillips McDougall 分享道。

“监管机构热衷于确保他们提供的任何批准都能满足种植者的技术需求，同时也满足整个社会的安全需求，这也会导致更长的审查时间，”Subramanian 补充道。

然而，Phillips McDougall 的研究指出，自 1990 年代达到顶峰以来，每十年推出的新 AI 数量一直在下降。为了与新的安全法规保持一致，多年来，由于在重新注册过程中被禁止或缺乏支持，许多产品已退出市场。

尽管面临挑战，但产品功效有所提高

Phillips McDougall 报告说，自 1950 年代以来，这种对作物保护产品的持续和重大投资“显着提高了新产品的功效和安全性”。然而，“低收入国家的监管系统保护与新产品相关的机密商业信息的能力往往不足，这会危及行业投资，扼杀创新，有时还会使农民无法获得新技术，”Phillips McDougall 补充道。

但是，适应增加的监管程序对作物保护行业来说是一个巨大的积极因素，那就是降低实现同等或更高功效所需的施用率。

Phillips McDougall 表示，如今农民使用的 AI 量比 1950 年代使用的比率低约 95%。

一些供应商喜欢 先正达 这归功于新技术的使用急剧加速，包括精确应用、卫星和无人机成像、农业机械上的物联网传感器以及数字处方，以在最少干预的情况下优化产量和质量。

“现在，作物保护产品的设计从一开始就考虑了这些参数，”先正达作物保护研究全球负责人 Camilla Corsi 指出。

“它们的选择性越来越强，需要越来越小且集中的应用程序，并且被设计为在环境中没有可检测到的残留物和尽可能低的环境足迹。”

在先正达最新的产品管线中，符合这一描述的产品有阿德匹定（近期已在多个国家上市），以及目前正在上市的普利那唑林和泰米瑞。

Adepidyn 是一种针对多种疾病和病原体的杀菌剂，据说需要较少的应用即可实现更持久的控制，而无需重新喷洒。 Plinazolin 是一种杀虫剂，有望针对现有产品无法有效控制的害虫。该技术声称允许更长的喷涂间隔和更少的应用。 Tymirium 将为所有主要作物和地区提供广泛的植物寄生线虫和土壤传播疾病的保护。非常低的剂量有望帮助防止线虫损害，从而提高作物产量和质量。

合并多个解决方案以获得更有效的产品

随着监管挑战的增加，创新的新机会也随之增加。例如，巴斯夫在过去十年中重新设计了其研发流程。该公司创建了第三方审核的“可持续解决方案指导”方法来评估和透明地对产品和解决方案进行分类。

“2021 年，我们在农业解决方案领域的研发支出约为 9 亿欧元（$9.648 亿美元），重点是种子和性状、生物和化学作物保护以及数字解决方案，”Huff 分享道。

“这包括研究除草剂、杀虫剂和杀菌剂的新作用模式和新配方的开发——所以，是的，我们致力于投资新的作物保护 AI。”

例如，为了将种子创新、作物保护和大豆种植者的数字解决方案联系起来，巴斯夫正在开发几种新的基于 Revysol 和 Xemium 的混合物，计划在 20 世纪中期推出，据说可以有效控制大豆病害，包括亚洲大豆锈病，并帮助管理抗性。此外，大豆农民将受益于线虫耐受性开发的新特性——已知害虫会导致约 30% 的产量损失。

另一个例子是该公司与 博世 以更好地控制杂草。 “我们的联合工作将我们的 xarvio 数字农业解决方案的农艺智能与博世的高科技相机传感器技术和软件相结合，”Huff 解释说，并补充说该技术有望提供实时、自动化的苗前和苗后杂草识别和精准管理。

巴斯夫预计 Smart Spraying 解决方案将在未来 18 个月内在巴西、北美和欧洲推出。

除了满足农民的农艺需求和减少环境影响外，拜耳还在设计作物保护产品，“着眼于新技术、数字工具和数据驱动系统，这些将成为未来农场应用和优化的常态，”解释说Bob Reiter，拜耳作物科学部研发主管。

公司每年在研发方面投资 20 亿欧元（$21.44 亿美元）。自 2021 年以来，该公司已推进了 8 种产品的研发，包括矮身高玉米育种方法、第四代 Bollgard 棉花，以及将第四代棉花抗除草剂推进到第三阶段。拜耳还推出了大约 500 种产品新的玉米、大豆、棉花和蔬菜杂交种和新品种，并完成了 300 多个新的作物保护登记。

“从现在到 2030 年，我们预计将推出数十种新的作物保护配方和产品，”Reiter 分享道。

今年，拜耳推出采用 RNAi 技术的 SmartStax PRO 来对抗玉米根虫； Fox Supra，一种含有 Indiflin 的大豆杀菌剂，据说有助于控制亚洲大豆锈病；以及影响棉花作物的刺吸式昆虫的 ThryvOn 生物技术特性。

拜耳的 Smart Corn System 商业发布将包括选定地区多达 75,000 英亩的土地。这种方法将新的玉米技术与数字解决方案、数据驱动的决策、现代高效的管理实践、伙伴关系方法以及潜在的新业务战略（例如基于结果的模型）相结合。

拜耳相信，“未来的农民将使用数字系统来管理他们农场和田地的方方面面，”Reiter 说。

该公司正在定制数字农业解决方案，以减少温室气体排放，并通过生物技术特性将碳留在地下，这些特性使保护性农业、作物保护配方和生物制品能够减少对合成肥料的需求。

拜耳的 FieldView 数字农业平台是其 Carbon Initiative 的重要组成部分，可测量现场碳捕获并使种植者能够跟踪他们的进展。该公司还与微软合作创建新的工具和数据科学解决方案，以及面向种植者的技术解决方案 Carbonview 项目，使乙醇生产商能够报告、分析和更好地评估其端到端供应链的碳足迹。

生物制剂体验提升

Phillips McDougall 报告说，虽然在过去二十年中每年新引入的用于传统作物保护的 AI 数量有所下降，但市场上的生物产品数量却在迅速增加。

这相当于 1990 年至 2016 年期间每年引入大约 11 种新生物制品，比 1960 年至 1990 年平均每年引入三种生物制品有所增加。

Phillips McDougall 将这一增长归功于害虫综合治理的发展以及农民对更多样化产品工具箱的需求。

Corteva 专注于天然杀虫剂选择，包括生物杀虫剂和分子杀虫剂，它们利用发酵细菌等天然干扰物来干扰害虫和疾病的致病性和抗性。

“[我们]追求‘绿色’交付系统，包括有针对性的交付、低使用率以及减少漂移和浪费的技术，同时遵守客户和监管机构的要求，以确保创新以安全和安全的方式满足生产者的需求。可持续的方式，”Subramanian 说。

对土壤的日益关注

土壤健康的重要性也已成为全球作物保护产品开发对话中更重要的一部分。

虽然作物保护产品始终具有一定程度的土壤持久性以确保产品有足够的时间对其目标有效，但它们必须在有效性和最小环境影响之间取得平衡。减少土壤持久性是目标。

根据 Phillips McDougall 的研究，对于 2000 年代推出的那些产品，新的创新有助于将持久性降低到平均 53 天。监管政策继续在更大程度上衡量土壤持久性。

如今，许多开发产品的公司都相信他们可以推出在土壤健康中发挥更重要作用的产品。先正达就是其中之一。

Corsi 指出：“我们的管道将从关注害虫、杂草和疾病控制扩展到包括整体植物和土壤健康，以提高作物对环境挑战的适应能力，并提高它们利用自然资源和提高土壤肥力的能力。”

“以土壤健康为基础的农业管理实践得到广泛推广，以减少侵蚀、提高养分效率、改善土壤结构以及维持或提高产量，”Corsi 补充道。 “[我们可以通过开发创新的作物保护解决方案来改变这一点，这些解决方案通过对土壤的直接影响或促进土壤健康结果的有利做法来针对土壤健康结果。”