在日前舉行的首屆納米科技與農(nóng)業(yè)可持續(xù)技術(shù)發(fā)展國際會議上，我國專家宣布成功研制出納米農(nóng)藥新劑型，這也標(biāo)志著我國納米農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)入發(fā)展新階段。為此，記者采訪了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所農(nóng)業(yè)納米創(chuàng)新團隊首席科學(xué)家崔海信研究員，請他為我們解析納米技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來。

    納米技術(shù)并不遙遠(yuǎn)，日常生活中隨處可見

    “納米是一種長度的度量單位，一納米等于百萬分之一毫米。納米技術(shù)，則是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。”崔海信告訴記者，盡管納米用肉眼看不到，但納米尺度的物質(zhì)在生活中卻隨處可見，我們平常喝的玉米汁中，其中的部分淀粉顆粒結(jié)構(gòu)就是100納米大小的顆粒；在美味的雞湯里，某些蛋白質(zhì)的顆粒也是納米級的粒子。

    作為新世紀(jì)一項非常重要的技術(shù)，雖然納米技術(shù)聽起來高深莫測，但它距離我們一點也不遙遠(yuǎn)。它藏在我們每天操作的電腦芯片里，應(yīng)用在智能手機上，使用在化妝品里。生活中我們常見的涂針、食品、飲料、高鐵上的鐵軌，都可能是應(yīng)用了納米技術(shù)的產(chǎn)物。

    如今，納米科技與傳統(tǒng)科技的滲透與融合正在掀起新一輪的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。崔海信舉例介紹說，比如現(xiàn)在的信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由微電子時代步入了納電子時代，而芯片加工的精度也已達(dá)到14納米，正是因為納米科技，使得大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等一系列信息技術(shù)得以全面廣泛的普及和應(yīng)用。

    值得一提的是，今年的諾貝爾化學(xué)獎授予的三位科學(xué)家，以獎勵他們“在分子機器的設(shè)計和合成”方面的貢獻(xiàn)，實際上，他們研究成果就是通過單個分子的自組裝合成得到納米尺度的小機器。正如諾獎委員會所言：“人類掌握了在分子層面和納米尺度上控制運動的技術(shù)。”可見，納米技術(shù)正在推動現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系與社會生活方式的重大變革。

    納米技術(shù)已在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，并顯示出良好前景

    納米技術(shù)的發(fā)展帶動了與納米相關(guān)的很多新興學(xué)科，比如納米醫(yī)學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)等等，自然也催生了納米農(nóng)業(yè)的誕生。崔海信介紹說：“從概念上說，納米農(nóng)業(yè)是將納米技術(shù)和材料運用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，研究納米尺度的物質(zhì)在農(nóng)業(yè)中的創(chuàng)新與應(yīng)用的科學(xué)。”

    事實上，納米科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的集成創(chuàng)新與應(yīng)用并不是什么新鮮事。為了克服糧食安全、資源短缺和環(huán)境問題，2000年，美國“國家納米科技創(chuàng)新行動”正式將農(nóng)業(yè)納米科技列入科研日程。2003年，美國農(nóng)業(yè)部啟動了“納米科技在農(nóng)業(yè)與食品領(lǐng)域應(yīng)用”研究專項。近10年來，歐盟、巴西、加拿大、中國等農(nóng)業(yè)大國（地區(qū)）相繼加強了農(nóng)業(yè)納米科技研究，F(xiàn)AO、WHO等國際組織也在高度關(guān)注納米科技對全球未來農(nóng)業(yè)和糧食安全的影響。

    那么，納米技術(shù)可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)的哪些方面呢？“我們既可以利用納米技術(shù)改進(jìn)基因操作方法提高優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆生物新品種培育效率，也可以利用納米材料的靶向傳輸與控釋功能改善化肥、農(nóng)藥、獸藥以及飼料等農(nóng)業(yè)投入品的有效利用率，降低殘留與污染；另外，還能利用利用納米分析與診斷技術(shù)增強農(nóng)業(yè)重大疫情與食品安全的監(jiān)控能力，利用納米生物技術(shù)改善食品的營養(yǎng)成分、風(fēng)味與品質(zhì)，提高農(nóng)產(chǎn)品深加工強度，延長農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈；此外，還能利用納米微機電技術(shù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)化與智能化管理水平。”崔海信如數(shù)家珍，他說，“現(xiàn)在，納米農(nóng)業(yè)已經(jīng)在這五個方面現(xiàn)顯示出了良好的應(yīng)用前景。”

    我國成功研發(fā)納米農(nóng)藥，納米農(nóng)業(yè)未來更精彩

    近年來，我國農(nóng)業(yè)納米科技也獲得快速發(fā)展，尤其是在利用納米材料與技術(shù)提高農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)投入品有效性和安全性方面，取得了一批創(chuàng)新性研究成果，在國際了產(chǎn)生了重要影響力。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)納米創(chuàng)新團隊，成功開發(fā)了一批高效、安全的殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等納米農(nóng)藥新劑型，目前正致力于產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和推廣應(yīng)用研究。

    據(jù)介紹，研究人員充分利用納米技術(shù)，將農(nóng)藥粒子從傳統(tǒng)的5微米降低至100納米，小尺寸效應(yīng)可減少葉面農(nóng)藥脫落，提高了農(nóng)藥的利用率。與此同時，利用納米材料負(fù)載農(nóng)藥粒子，可根據(jù)作物防治的時效特性等需求，通過微囊化技術(shù)實現(xiàn)藥物的控制釋放，并延長持效期，這樣就能減少農(nóng)藥的施用次數(shù)，從而避免了農(nóng)藥濫用引發(fā)的食品安全問題。

    不僅如此，農(nóng)藥多為難溶性化合物，通過納米技術(shù)還能改善難溶藥物的水溶性與分散性，減少農(nóng)藥制劑成分中的“三苯”類等不利于人體的有機溶劑使用量。據(jù)測算，與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比，在病蟲害防治效果相同的前提下，全面推廣使用納米技術(shù)，可降低農(nóng)藥投放量30%以上，每年減少“三苯”類溶劑50萬噸，大幅度降低農(nóng)藥殘留污染，改善生態(tài)環(huán)境。

    “隨著工業(yè)化與城市化進(jìn)程的推進(jìn)，采用納米技術(shù)與新材料等前沿科技推動農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。”對于納米農(nóng)業(yè)的未來，崔海信滿懷期待，“納米科學(xué)是一種方法論，它為人類開辟了在微光尺度上改造分子和原子、合成微小機器的新視野�？梢灶A(yù)測，納米技術(shù)將使整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和食品工業(yè)發(fā)展發(fā)生變革，從而改變農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、包裝、運輸和消費的方式，讓我們農(nóng)業(yè)的未來變得更加精彩。”