中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析

中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析
马志卿*，吴 华，芦小鹏，任兴玉，王 康，张 斌，闫 合，雷 鹏，李文奎，冯俊涛
（西北农林科技大学植物保护学院/陕西省生物农药工程技术研究中心，杨凌 712100）
摘要：植物源农药是绿色农药的重要发展方向之一。本文系统总结了我国植物源农药研究应用现状及进展，
剖析了限制产业发展的瓶颈问题，以发展新质生产力为目标，从高效活性化合物的发现、靶标挖掘及机理
解析、多元化活性评价方法构建、新功能挖掘及产品开发、合成生物学的应用、纳米新剂型研发、应用技
术的新构、植物源农药在非农领域的拓展、生产企业的转型升级、加强管理及示范推广等十个维度探析了
针对性的发展路径，为我国植物源农药行业高质量发展提供参考。
关 键 词：植物源农药
中图分类号：S481.4；S435.622.1
文献标识码：A
文章编号：1005-9261(2026)02-0360-11
Progress and Prospects in Research and Application of Botanical Pesticide in China
MA Zhiqing*, WU Hua, LU Xiaopeng, REN Xingyu, WANG Kang, ZHANG Bin,
YAN He, LEI Peng, LI Wenkui, FENG Juntao
(College of Plant Protection, Northwest A&F University/Shaanxi Engineering Technology Research Center for Biopesticides,
Yangling 712100, China)
Abstract: Botanical pesticides represent one of the important directions for the development of green pesticides.
The status and progress in the research and application of botanical pesticide in China is systematically
summarized in this review, which also analyzes the industry’s development bottlenecks and proposes ten
specific development pathways from the standpoint of creating new quality productive forces. These pathways
include the effective and quick discovery of active compounds, target identification and mechanism analysis,
the development of diverse activity evaluation methods, the exploration of new functions and product development,
the application of synthetic biology, the research and development of novel nano-formulations, the construction
of new application technologies, the expansion of botanical pesticides in non-agricultural fields, the upgrading
and transformation of production enterprises, the strengthening of management and demonstration promotion, and
ultimately offering a reference for the high-quality development of China’s botanical pesticide industry.
Key words: botanical pesticides
植物源农药是指有效成分直接来源于植物体的农药。这类农药具有环境相容性好、生物活性多样、对
非靶标生物安全、有害生物不易产生抗药性、药效较为缓和等特点，同时也存在生产成本相对较高等局限
性。我国植物源农药应用历史悠久，早在《周礼·秋官司寇》中就有利用植物杀虫防病的记载。近年来，随
着人们对环境保护和食品安全意识的提高，植物源农药因其独特优势，已成为新农药研发的热点之一。特
别是党的二十大以来，“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”的发展理念深入人心，极大地促进了该
类农药的研发和应用。本文在系统总结我国植物源农药行业现状的基础上，以发展新质生产力为目标，深
收稿日期：2026-03-20
基金项目：国家重点研发计划（2023YED1700700）
作者简介：马志卿，教授，E-mail：zhiqingma@nwsuaf.edu.cn；*通信作者。
DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2026.02.028
第2期
马志卿等：中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析
361
入探讨植物源农药的未来创新发展路径，旨在为行业发展提供有益思路。
1
植物源农药研发应用及产业化现状
我国植物源农药产业已实现从产品创制、机理解析、生物合成到科学应用的系统性突破，成绩瞩目。
基础研究取得重大原创性进展。国内科研团队对近万种植物开展了农用活性筛选，成功发掘出雷公藤
Tripterygium wilfordii、透骨草 Phryma leptostachya、大花金挖耳 Carpesium macrocephalum、杠柳 Periploca
sepium、辣根Armoracia rusticana 等一批高活性植物资源，涵盖杀虫、杀菌、抗病毒、除草、诱抗等多种
生物活性[1-4]；分离鉴定出枯茗醛、双氧木脂素等多类活性物质[5,6]。以植物源天然产物为探针，发现了一
批新靶标或新靶点：雷公藤次碱作用于粘虫的RyR NTD[7]，杠柳毒素作用于 V-ATPase[8]，白屈菜碱作用
于HSP81-2[9]，滨蒿内酯激活 L 型-钙离子通道（L-VGCC）碳末端IQ结构域中的CaM1结合位点[10]。在
合成生物学方面，也取得了一系列重要进展。如通过解析鱼藤酮的生物合成途径，并在烟草中异源重构，
最高产量可达0.6 mg/g干重[11]；通过多基因共表达策略构建了雷公藤发状根遗传转化体系，雷公藤甲素含
量可以达到12.83 mg/L[12]；通过在酿酒酵母中异源合成蛇床子素，最高产量可达255.1 mg/L[13]；大黄素甲
醚发酵产量达6.3 g/L，已经进入产业化开发阶段[14]。同时，印楝素[15]、除虫菊素[16]、藜芦碱[17]、雷公藤
次碱[18]、双氧木脂素A[19]等植物源农药活性成分的生物合成途径解析以及异源合成也取得了重要突破。
新剂型提高了植物源农药的利用率。随着纳米技术、微胶囊化、智能控释等创新技术的引入，纳米乳、
缓释微胶囊、多响应智能控释等新剂型的开发，大幅提升了植物源农药有效成分的稳定性与靶向性。介孔
二氧化硅与苦参碱构建的纳米复合体对害虫的致死效果显著优于单一苦参碱[20]。使用金属有机框架材料
HKUST-1 负载天然除虫菊酯，可显著延缓紫外光下除虫菊酯的降解（保留率提升至60.9%）[21]。通过聚多
巴胺掺杂纳米碳酸钙构建湿度响应控释体系，并有效负载香芹酚和香芹酮，显著提升对黄曲霉病和玉米象
的防治效果[22]。
产品创制及产业化开发进展明显。近 10 年来，植物源农药新品种登记呈现一个小高峰，如姜黄根茎
提取物、d-柠檬烯、补骨脂种子提取物等均为“十三五”、“十四五”期间首次登记的植物源农药新产品。
截至2026年3月，我国登记植物源农药有效成分32种，产品743个。苦参碱、印楝素、除虫菊素、鱼藤
酮等为主要产业化品种，其中苦参碱制剂年产量约6000吨，印楝素制剂年产量约为2000吨，部分产品通
过有机认证并出口海外。据估算，截止2025年底，我国植物源农药产业已形成100亿元左右的市场规模，
其产业带动苦参、印楝等特色种植超50万户，间接提升农产品品牌溢价15%～30%[23,24]。
在农业绿色生产中发挥着重要作用。苦参碱、蛇床子素、大黄素甲醚等产品成为有机生产指定用药[24,25]。
植物源农药的特殊生物活性也在生产中发挥了重要的作用，如使用苦参碱可促进番茄生根，木（竹）醋液
可改善土壤理化性质、提高肥料利用率[25,26]；苦豆子残渣制成的生态药肥可同时实现营养供给与土传病害
防治。在果蔬采后保鲜方面，茶多酚、丁香精油、桧木醇等产品已在枸杞、苹果等鲜果贮藏中规模化应用[27-30]。
此外，植物源农药的应用也从单一的病虫害防控转向以作物健康为导向的全程防控体系构建，如西北农林
科技大学联合全国植物源农药产业技术联盟多家企业在茶叶、苹果、蚕豆、红枣、花椒等 30 余种作物上
构建以植物源农药为主体的“作物病虫害全程生物防控技术体系”，有效解决作物病虫害防控问题，显著
提升作物品质，产生了显著的经济效益和生态环境效益[31]。
总体来说，我国植物源农药研发和应用取得了显著成效，但产业高质量发展仍存在诸多问题。一是活
性成分发现效率低，新结构匮乏。已登记有效成分仅 32 种，主要集中在苦参碱、印楝素等传统品种，新
产品储备严重不足[32]；二是原料供应不稳定，自然资源有限。印楝素等高活性植物原料多依赖进口，受气
候、产地等因素影响，不同批次原料成分差异显著，产品质量稳定性难以保障[23]；三是产品种类少，剂型
单一。现有产品中水剂、可溶性水剂、悬浮剂等液态剂型占比近80%，可湿性粉剂、水分散粒剂等固态剂
型不足 5%，难以满足多元化施药需求[33]；四是生产成本偏高，市场竞争力弱。植物源农药单位面积施用
成本较化学农药高出20%～30%，市场占有率长期不足10%[32]；五是基础研究薄弱，作用机制不清。此外，
还存在科学使用技术不健全、效果评价缺乏标准、隐性添加化学农药等问题[34]。上述问题亟待开展全产业
链的系统创新研究与开发。
362
中 国 生 物 防 治 学 报
第42卷
2 植物源农药未来的发展路径
在全球农业现代化与绿色发展的大背景下，农药行业高质量发展的核心在于推进农药新质生产力，其
内涵在于通过科技创新，发展高效、低毒、环境友好和低抗性风险的绿色农药[35]。显然，作为农药新质生
产力发展主要方向之一的植物源农药，必将随着组学、智能化学、生物信息学、合成生物学、人工智能等
高新技术的进步及融合得到快速创新发展。
2.1
活性化合物高效发现
新结构活性化合物的发现是植物源农药新产品创制的根本。长期以来，植物源农药活性成分的发现囿
于传统“生物活性导向分离”策略，具有周期长、效率低及已知化合物重复率高等弊端。“基因组挖掘导
向”“智能结构解析”等新技术的深度融合为植物源农药活性成分的高效挖掘带来了新契机。
组学与AI连用将推动未知新型高活性化合物的快速发现。针对结构未知的新型高活性化合物的挖掘，
可构建从“基因簇预测”到“化学实体确证”的闭环技术体系。在基因组层面，应用DeepBGC等深度学
习算法，利用双向长短期记忆网络（BiLSTM）与 Pfam 向量化技术，可精准识别隐匿的生物合成基因簇
（Biosynthetic gene clusters，BGCs）并预测其产物活性，从源头规避了冗余分离[36]。在化学分离与结构鉴
定层面，摒弃盲目分离，采用DeepSAT等技术直接解码混合物的二维核磁共振（HSQC）谱图特征，实现
无需完全纯化即可精准预测分子骨架与指纹。应用该策略已从臭椿Ailanthus altissima中发现一系列具有显
著抗小菜蛾Plutella xylostella 活性的新型单萜香豆素类化合物[37,38]。针对复杂代谢组中的微量活性成分，
MSanalyst 平台通过整合余弦相似度、光谱熵及曼哈顿距离等多维质谱算法，有效克服了单一算法的信号
遗漏问题，如成功鉴定了具有防御功能的芳香糖苷类化合物kutznaposides[39]。此外，结合亲和超滤、细胞
膜色谱（CMC）或构建功能化微球（TCM-MPs）的配体垂钓技术，能够基于靶标-配体亲和力直接从复杂
植物粗提物中富集活性成分，提升针对特定农药靶标的先导化合物发现效率[40]。上述策略的连用必将推进
活性化合物的挖掘速度，为新型植物源农药产品创制持续提供材料。
人工智能驱动的虚拟筛选技术的应用，将极大地促进已知结构化合物未知农用活性的挖掘。针对已确
证结构的化合物库，首先利用包含植物次生代谢产物及其生物合成路径的高质量实体库为活性预测提供数
据底座，如整合了千余种药用物种数据的MedMeta数据库[41]；进一步应用DrugCLIP等基于对比（contrastive
learninG）的深度学习框架进行全基因组范围的虚拟筛选。DrugCLIP通过将靶标蛋白口袋结构与配体分子
编码至同一潜在空间，无需依赖精准结合构象即可实现超快速筛选，为植物源农药靶向筛选提供了强有力
的工具。如利用该工具在针对TRIP12等难成药靶点的筛选中实现了17.5%的命中率[42]。
另外，随着对植物防御机制研究的深入，植物内源性多肽（phytopeptides）、微小RNA（miRNA）及
植物细胞外囊泡（EVs）等新型活性因子，因其在跨界调控、杀虫抑菌及激活植物免疫中的独特作用，正
成为研发的新高地[43,44]。上述筛选范围的扩大，也意味着植物源农药新产品创制不再局限于小分子领域，
植物蛋白、多糖等大分子也是未来新农药产品创制重点关注的对象。
2.2
靶标挖掘与机理解析
植物源小分子化合物的结构多样性为发掘新型农药分子靶标提供了无限可能[45]。近年来，化学蛋白质
组学的发展为作用靶标鉴定提供了切实可行的解决方案。对于具备构效关系基础且允许结构修饰的活性分
子，活性蛋白质谱（activity based protein profiling，ABPP）在靶标蛋白鉴定中具有体内和体外交叉验证的
灵活性，被视为靶标鉴定的“金标准”。如基于天名精内酯酮的共价结合特性，通过ABPP鉴定、转录组
分析及分子生物学验证，证明其通过靶向线粒体呼吸链复合体I发挥抑菌作用[46]。而针对结构极度敏感、
化学修饰易导致失活的天然产物，无标记（label-free）技术则提供了原位解析的可能。药物亲和力响应靶
标稳定性测定（drug affinity responsive target stability，DARTS）、细胞热移位分析（cellular thermal shift assay，
CETSA）及热蛋白质组分析（thermal proteome profiling，TPP）等技术，利用小分子结合诱导蛋白对酶解
的抵抗能力或热稳定性的变化，可在全蛋白组背景下筛选潜在靶标[47,48]。如利用DARTS技术成功鉴定了
链霉菌代谢产物吩嗪-1-甲酰胺（PCN）在烟草疫霉中的作用靶标为CDC48（一种AAA+ATP酶）[49]。在
验证阶段，引入生物层干涉技术（bio-layer interferometry，BLI）或等温滴定量热法（isothermal titration
第2期
马志卿等：中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析
363
calorimetry，ITC）进行反向验证，能够精准测定活性分子与靶标蛋白的结合动力学常数及热力学参数，为
靶标确证提供定量的生物物理学证据[40,48]。
基于人工智能（AI）与网络药理学系统层面的机制重构，是“多成分、多靶点、弱效应”的植物源农
药作用机制解析的有效路径。植物源农药大多以多个活性成分起作用，或单个成分可引发多种生理效应，
如印楝素可抑制昆虫促胸腺激素的合成和分泌，也可抑制中肠消化酶而影响消化吸收与能量转运[50]。鉴于
绝大多数潜在的害虫/病原菌靶标缺乏晶体结构，利用AlphaFold等革命性AI工具构建高精度的全基因组
靶标结构库已成为可能。在此基础上，应用基于对比的深度学习框架如 DrugCLIP，可将蛋白质口袋与配
体分子编码到同一潜在空间进行密集检索，即使在缺乏蛋白晶体结构的情况下，也能利用AlphaFold预测
的结构实现全基因组范围的超快速虚拟筛选，从而锁定潜在的结合蛋白群。借助网络药理学思维，构建“药
物-靶标-通路-表型”的多层次拓扑网络，分析核心节点与网络微扰模式，能够揭示植物源农药如何通过同
时微弱调节多个次级靶标（如代谢酶、离子通道及信号转导蛋白），引发病虫害代谢网络的系统性崩溃，
从而科学阐释植物源农药“协同增效”且“不易产生抗性”的生物学本质。
分子靶标鉴定及作用机制解析不仅可为植物源农药新产品开发及科学合理使用提供理论依据，更可为
新农药分子设计提供新材料和新方向，对于我国绿色农药创制创新具有重要而深远的意义。
2.3
构建多元化、综合性的生物活性评价方法
植物源农药往往表现出多种生物活性，如苦参碱具有杀虫、抑菌、诱抗、促生等多种活性[51]。因而在
评价植物源农药的活性或效果时，沿用传统的室内生测和田间药效方法，容易造成活性漏筛和应用价值误
判。需要转变思维，建立更加多样化地符合植物源农药特性的活性评价方法。植物源杀虫剂往往不仅直接
杀死害虫，还可干扰害虫取食行为、生长发育和繁殖能力等活动[52]。因此，在室内杀虫活性评价中，应引
入虫体体重变化、发育历期、拒食率、羽化率和繁殖力等作为关键指标，并适当延长观察周期，必要时跟
踪至下一代。在杀虫剂的田间药效评价中，同样应避免单次调查或短期判断，可采用“累积虫日法”或“校
正累积虫日法”等动态指标，对害虫种群随时间的变化进行综合分析，且可结合作物叶片受损率和产量等
指标，进行综合评判。在杀菌剂生物活性评价方面，许多植物源杀菌剂在平板培养条件下对病原菌的直接
抑制作用并不突出，但在植物条件下却表现出显著防效。因此，在植物源化合物杀菌活性评价中，应在皿
内试验基础上增加组织法和盆栽试验，田间评价则应以较长时期内的发病进程、病情指数变化及作物长势
和产量为核心指标。此外，巴西含羞草提取物、石菖蒲根茎挥发油等对植物种子萌发及幼苗生长具有典型
的双向浓度效应，即在低浓度时表现为促进作用，而在高浓度时则表现为抑制作用，兼具促生与除草的双
重功能[53,54]；青蒿提取物在低浓度时可显著增强辣椒抗病性，而高浓度下则直接表现出强烈的抑菌活性[55]。
诸如此类，植物源活性物质在不同剂量下表现出截然不同的生物活性，提示在农药活性生测及药效评价中，
必须突破传统单一指标的评估模式，设计涵盖促生、诱抗、抑菌、除草等多重功能的多元化、综合性生测
方法与评价体系。如植物源诱抗活性物质筛选建立的新型评价体系，包括过敏性反应（HR）、抗病毒活性
（半叶枯斑法）及诱导抗病活性（上下三叶法）等多层次评价方法，显著提高了诱抗活性植物资源筛选及
分子挖掘的精度和效率[56-59]。
总之，植物源农药的生物活性具有复杂的多样性，只有在生物活性测定方法、评价指标等方面进行系
统创新，引入非致死效应、动态过程和作物自身变化等综合指标，才能客观评估其真实防控价值，为新产
品研发和绿色应用提供坚实支撑。
2.4
新功能挖掘及产品开发
很多植物源天然产物不仅具有病虫害防治作用，还表现出诱导植物提高抗病性和抗逆性、促进作物生
长发育以及改善作物品质等多重“保健”功能。在植物源农药开发中，应注重对其“保健”功能的发掘及
产品创制。
植物源诱抗活性物质的挖掘与利用值得重视。山苍子 Litsea cubeba、平姜 Zingiber officinale、苦参
Sophora flavescens 等植物提取物除杀虫或抑菌外，还可显著诱导烟草防御病毒的侵染[60]；冷杉醇、橙皮素
和白屈菜碱等植物源杀菌化合物能够增强烟草对青枯病的抗性[61,62]；植物源有机酸、生物碱、酚类、蒽醌
类和萜类化合物，如水杨酸、茉莉酸、壬二酸、枞醛酸、己酸、β-氨基丁酸和小檗碱等，均具有显著的诱
364
中 国 生 物 防 治 学 报
第42卷
抗活性[63,64]。然而，目前植物源诱抗分子的发掘及诱抗剂研发仍然不足，未来植物源农药研究可着力挖掘
新型诱抗分子，系统解析其作用机制，创制新型植物源诱抗剂新产品。
植物源生物刺激活性物质的发现与利用亦是植物源农药研发的重要方向之一。在生产应用中，很多
植物源农药表现出生物刺激活性，如苦参碱制剂可显著促进作物种子萌发、幼苗生长、果实增产和提高
作物抗逆性[65]。大蒜Allium sativum、印楝Azadirachta indica、牛心朴子 Cynanchum komarovii、膀胱果
Staphylea holocarpa、鼠掌老鹳草 Geranium sibiricum 和辣木 Moringa oleifera 等提取物不仅能够增强作物
对生物和非生物胁迫的抵抗能力，还可显著提高作物的产量和品质[66-68]；肉桂醛和百里草酚等植物源单
体化合物在具有抑菌和杀虫活性的同时，也可促进不结球白菜的生长、提升其品质并改善土壤理化性质
[69]。因此，在植物源农药研究过程中，有必要进一步加强其生物刺激功能的系统研究，以推动新型植物
源生物刺激素的创制与应用。
加快药肥产品研发。植物源农药的许多活性成分本质上是植物与微生物互作的信号物质，其在诱导作
物系统抗性、调控根际微生态、促进土壤健康等方面具有重要作用[70,71]。应开发兼具防病、促生、养地功
能的复合制剂，或与有益微生物菌剂协同使用，实现“植物免疫激活”与“土壤生态培育”双重目标，从
而将植物保护与土壤可持续生产力提升有机融合。
2.5
智能响应型纳米新剂型研发
植物源农药母药普遍存在稳定性差、持效期短、水溶性差、界面性质难控等问题。引入功能性材料助
剂或使用纳米技术，可克服上述缺点，且能提高生物利用率和防效。功能性材料助剂可随着环境因子（光、
温度、湿度等）、化学因子（pH、化学键等）、生物因子（酶等）、物理因子（磁场等）等刺激响应而智
能释放活性成分，且释放速率和释放位置均可以实现精确控制[72,73]，从而改善植物源农药的稳定性、持效
期、水溶性、界面粘附性等，在植物源农药高效应用方面具有良好的前景。
以纳米载体作为功能助剂制备的纳米农药已成为近年来最受关注的农药剂型[74]。纳米载体具有增溶与
渗透作用，可改善植物源农药的溶解性并提高农药的递送效率；纳米载体的应用可以减少植物源农药使用
量和施用频率，赋予植物源农药可持续害虫管理的潜力；纳米载体的高效装载可有效改善植物源农药的稳
定性并提高其在叶面的粘附性，以增强药效并延长持效期[75]。
此外，无载体自组装构建的植物源农药纳米体系具有原料便宜、易于制备、环境友好等优点[76]，在植
物源农药的高效应用方面也具有一定的应用前景，但在应用条件变化时，其自组装的稳定性值得关注。
对于智能响应型缓控释剂、纳米乳、纳米悬浮剂等剂型，借助物联网、分子影像学及 AI 驱动的病虫
草害预警与决策支持系统，采用超低容量喷雾、静电喷雾、无人机飞防等新型施药技术，可实现其精准投
放，支持智慧农业与绿色植保的健康发展。
2.6
合成生物学的研究及应用
限制植物源农药产业化规模的瓶颈问题是自然资源时空的局限，导致原料供应不稳定且成本过高，基
于合成生物学构建高效的“细胞工厂”为解决该问题提供了革命性方案[77]。然而，目前多数植物源农药活
性化合物生物合成途径未被解析，而且产量距工业化要求仍有差距，若要真正走向市场，实现工业化量产，
就必须在途径解析、成本控制与产量提高三个维度上取得突破性进展。
首先，加快植物源农药活性成分的生物合成途径解析，为该类产品的规模化生物制造奠定基础。其次，
要结合AI、酶定向进化、新底盘开发、混菌发酵与化学酶法联用等综合策略提升效率，从而实现目标化合
物高效异源合成。如通过“AI+基因组规模代谢网络模型（GEM）”的策略精准定位并改造代谢流，在大
肠杆菌中实现了除虫菊酸的异源合成，并创下了141.78 mg/L的产量[16]；通过挖掘土曲霉自身合成蒽醌类
化合物的天然潜能，通过将其重塑为生产大黄素甲醚的“专业底盘”，最终实现了大黄素甲醚的工业化生
产[14]；通过构建简洁的六酶级联系统，以易得底物可以高效合成原小檗碱类生物碱[78]。第三，还需进一步
开发成本更低的培养基以及更高效率的分离纯化工艺，降低生产成本[79]。另外，还应该建立标准化基因元
件库与合成途径组装平台，实现不同农药分子的快速路径移植与调试，降低研发周期与成本，同时为新农
药分子的设计与创制提供平台。
总之，植物源农药合成生物学正逐步走向生产应用，需通过跨学科融合与系统优化，突破产量、成本
第2期
马志卿等：中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析
365
与规模化瓶颈，最终实现绿色农药的可持续生产。
2.7
引入生态学观点，新构植物源农药应用技术
植物源农药的应用价值不仅体现在对有害生物的高效控制，更应考量对农业生态系统可持续发展的影
响，其应用理念应彻底超越传统农药的“消杀”逻辑，注重其对生态调节功能的系统性发挥。通过高效整
合植物源农药及其他生物制剂与非化学防控手段，立足于整个农田生态系统及作物生长周期，协同调控“作
物-有害生物-天敌-环境-人（农事操作）”之间的关系，实现从单点防控到生态系统健康的维护。
植物源农药的未来应用，应更注重与特定农业生态区域、种植模式及作物全生育期的深度结合。需依
据不同生态区的病虫害发生规律、天敌资源及作物生长特性，设计差异化的农药组合与应用技术[80]。同时，
将植物源农药嵌入从种子处理、苗期保健、花果期防护、产后仓储到运输的全链条绿色管理体系中，形成
覆盖“从田间到仓储”的全程生态植保方案，以实现其系统效益的最大化。
为推进植物源农药的广泛应用，有必要构建创新性的生态价值评价体系。建立涵盖农田生物多样性保
护、污染削减等生态效益的量化核算方法，构建市场效益或生态补偿渠道，使植物源农药带来的外部效应
转化为实际收益[81]。同时，需加快建立以“生态健康指标”为核心的评估导向，推动植物源农药从单纯注
重“防治效率”向全面提升“生态贡献度”的价值转型。
通过理念革新与实践深化，植物源农药将不再仅是一种环境友好的农业投入品，更将成为推动我国农
业向生态集约、系统韧性与可持续方向发展的核心驱动力，从而真正实现从“绿色植保”到“生态和谐”
的升级。
2.8
拓展植物源农药在非农领域的开发与应用
除农林领域外，基于植物源农药的安全性及生物活性多样性，加大植物源农药在非农领域的研发及
应用。
食品保鲜。多种植物提取物及精油对果蔬、肉类、水产等具有保鲜作用，如肉桂精油、牛至精油等对
蜜梨、鲜切菠萝、对虾、牛肉、羊肉等具有良好的保鲜作用[82-86]。未来，可进一步结合生物大分子材料、
递送系统及智能控释策略等，加强植物源食品保鲜剂的研发和产业化应用。
纺织工业。将薰衣草精油微胶囊与纺织品结合，可实现精油在纺织品上的持久稳定释放，营造芳香生
活环境并可防虫防霉[87]。将柑橘精油制成的驱蚊乳液整理到棉织物上，驱蚊率达90.17%，经过10次皂洗
之后，驱蚊率仍有 70.25%[88]。可见，将植物源农药与纺织工业相结合，可赋予纺织品新功能，服务于绿
色健康生活。
家卫行业。植物精油在家卫领域的应用主要针对蚊虫、蟑螂等害虫进行防控，产品形态主要涉及引诱
剂、驱避剂和熏蒸剂。如迷迭香油饵剂[89]，以香茅油、薰衣草油等加工成驱蚊贴、驱蚊水、驱蚊手环、驱
蚊膏、驱蚊乳等产品[90]，肉桂醛熏蒸剂等[91]。当前家居设施与装备领域正朝着智能化方向发展[92]，精油防
蚊产品与 AI 智能家居深度融合是重要发展趋势，实现场景化的智能控虫与管理，服务于居家健康与品质
生活。
环保涂料。将植物精油引入涂料，发挥其驱虫及芳香气味，可改善室内环境质量。如，α-蒎烯精油缓
释型水性丙烯酸多功能环保涂料显著提升了涂料的综合性能，使其在提升健康水平方面展现出优势[93]。随
着环保与健康意识的增强，开发植物源多功能环保涂料将成为涂料行业实现增值与创新的重要研究方向。
抗菌纤维。植物源农药活性成分（如丁香酚、肉桂醛、姜黄素、香芹酚等）通过物理掺入等手段与
纤维素结合对金黄色葡萄球菌等具有极佳抑制作用[94]。植物精油（如茶树油、山苍子油等）可通过乳液
共混等方式负载到纤维素基材料中，发挥抗氧化和抗菌性能，极大拓展了纤维素基材料的应用场景[95]。
加强植物源农药活性成分与抗菌纤维加工的结合，将在医疗、纺织、造纸、食品等多个领域展现出巨大
的应用前景。
食品级包装材料。传统的塑料包装在食品保护方面无法满足安全性需求，故将表没食子儿茶素没食子
酸酯（EGCG）、丁香酚等植物精油与天然生物大分子材料加工为复合包装材料满足绿色、环保、可持续
的要求[96]。进一步从植物源农药中针对性地筛选出合适的材料，并通过纳米技术进行加工，精确发挥其抑
菌效果，能更有效地保障食品的品质与安全，引领行业向更环保、更高效的方向发展。
366
中 国 生 物 防 治 学 报
第42卷
除上述外，基于安全性和环保性考量，植物源农药在公卫、家居、家具、公共场所、景区、养殖、医
院、花卉、草坪、古建筑、文物保护等行业（场景）均具有广泛的应用前景。
2.9
加速植物源农药生产企业的转型升级
当前，全球植物源农药市场保持增长态势，加速植物源农药产业转型升级已成为发展的必然趋势，其
措施包括：多措并举，提升植物源农药生产企业的创新及生产能力。如政府或社会力量可通过兼并、重组、
政策倾斜等方式方法，扶持植物源农药生产龙头企业建设，提升整体产能；加强产学研融合，通过引进科
技副总、联合建立研究院等，多渠道、多途径提升企业的科技创新能力；加速新产品的转化、生产及应用；
加快植物源农药产品行业标准及国家标准的建设，以确保产品质量；加快纳米制剂、飞防制剂等植物源农
药新剂型的生产和应用。
智能制造技术的涌现，为植物源农药产业发展注入新动能，推动产业从“粗放式”生产向“精准化”
发展转型。将提取釜与人工智能、自动化技术深度融合，重塑“提取釜-生产线-制造基地”的传统规模化
制备模式[97]。通过 AI视觉检测、活性成分精准萃取、全自动灌装、智能码垛等智能化装备，可实现提取、
分离、制剂、包装全流程数字化管控，保障产品质量稳定。
合成生物学的发展从源头破解了植物源农药产业发展瓶颈，为产业转型升级提供核心技术支撑。雷公
藤次碱、苦皮藤素等植物源农药活性成分的异源合成已取得重大突破，应加快“细胞工厂”从实验室走向
工厂，在企业建立全新的生产线，解决规模化生产中原料供应不稳定、质量缺乏保障、生产成本高等问题。
同时，通过合成生物学与代谢工程技术优化活性成分结构，可显著提升产品防效与稳定性；结合 AI 算法
快速筛选靶标、优化代谢通路，能够大幅缩短产业化开发周期。
未来，随着合成生物学与智能制造技术与植物源农药生产的深度融合，必将推动植物源农药产业向规
模化、智能化、高值化方向转型，为农业绿色可持续发展提供有力支撑。
2.10 加强管理及示范推广
当前我国植物源农药管理体系虽已形成政策引领、标准支撑、监管协同的基础格局，但与产业实际发
展仍存在一定差距[98]。建议加强从管理到推广的全链条政策与制度创新，形成具有中国特色的植物源农药
管理、推广体系，促进我国植物源农药产业高质量发展。
创新精细化管理制度。按产品类型、功能特性实施分层分类登记，为诱抗剂、生物刺激素、合成生物
学产品、纳米制剂等设立专属分类；合理减免植物源农药相关登记数据和资料；完善试验准则和评价方法；
推进登记管理的智能化和信息化；加快植物源农药产品质量标准的建立，并形成全国联动的质量检测网络。
加强政策支撑和扶持。建议将植物源农药纳入“十五五”农药产业发展规划，加大对产品创制、生
产等的资金投入；对植物源农药企业实行税费减免政策，鼓励企业加大产能及技术创新投入；设立植物
源农药补贴专项，用于示范、推广等活动；建立农产品优质优价检测监管及市场准入制度，确保用户的
经济效益。
充分发挥社会力量的支持。加强植物源农药行业相关协会、学会、联盟等社会组织的建设，通过与生
态有机农产品生产、销售企业及相关协会的联合，与食品安全、环保等相关组织的沟通，并借助各类媒体，
搭建植物源农药“产、学、研、企、用、宣”协作大平台，形成全产业链式、多部门协同、多方人员合作
的共同体，推动植物源农药产业高质量发展。
3 结语与展望
我国植物源农药产业从研发到应用均取得重大突破，但仍面临新品种开发困难、生物合成产能未达工
业化水平、应用技术囿于传统消杀逻辑等问题。未来，围绕农药新质生产力的发展，植物源农药将以技术
创新为核心，紧扣绿色农业发展需求实现高质量突破。技术层面，融合多组学、AI与合成生物学，高效挖
掘生物大分子新型活性成分，解析其分子靶标及作用机理；通过酶定向进化、新型底盘细胞开发突破复杂
成分异源合成瓶颈；研发适配飞防的智能控释纳米剂型并解决产业化难题。产业层面，构建“异源合成
绿色加工-制剂生产-循环利用”全产业链条，推动产学研融合加速技术产业化。应用层面，摒弃“消杀”
逻辑，将其定位为农田生态健康管理者，开发防病、促生、养地复合制剂，打造作物全生育期生态植保方
第2期
马志卿等：中国植物源农药研发现状及未来发展路径探析
367
案。同时依托政策补贴、政府采购等扩大市场，深化国际标准互认并提升国际话语权。植物源农药将逐步
破解产业发展瓶颈，成为农药新质生产力的核心之一，推动植保从绿色向生态升级，为现代农业绿色可持
续发展提供有力支撑。

摘自:中国生物防治学报