世界農化網中文網報道： 近幾十年來，農用化學制劑產生的人類健康和環境問題引起了越來越多人的擔憂，抗性問題同樣困擾著全球種植者。2022年開始的俄烏戰爭進一步加劇了人們對減少化學農藥和化肥依賴的需求。氣候變化造成極端天氣頻發，在近兩年尤為明顯，作物受到的環境脅迫也是種植業面臨的一大挑戰。這些都加深了人們對可持續農用制劑研發和推廣的關注。
天然農用生物制劑能夠作為上述問題的解決方案。以下從2021-2022年期間業內領先企業的研發合作，新產品獲得登記/上市，以及兼并收購大事件中，盤點跨國公司生物制劑業務近兩年關注的領域，以及未來可以預見的趨勢。
合成生物學技術備受跨國巨頭關注
合成生物學技術應用于代謝工程，極大促進了生物制造活性成分的發展，眾多生物農藥活性成分的大規模生產借助這一新興技術得以實現。近年合成生物學技術取得的進步除了活性分子的種類不斷豐富，也為生產固氮菌等有益菌提供了新手段。
2021年，科迪華與合成生物技術服務供應商Ginkgo Bioworks達成了多年合作。借此合作，科迪華利用Ginkgo的合成生物學平臺開發環保有效的植保產品。Ginkgo龐大的細胞工程平臺和DNA代碼庫能夠幫助科迪華挖掘新一代生物源農藥，加速此類產品的開發和優化。
同年，住友化學也和Ginkgo達成了合作，住友能夠利用Ginkgo在生物工程技術上的專長，開發更多生物源活性成分。此項合作將住友的化學技術和對健康與作物科學行業的見解，與Ginkgo高通量基因編輯技術和發酵實力相結合，能夠提高住友產品的生產效率。
Ginkgo的合成生物學平臺也讓拜耳從中受益。Ginkgo和拜耳在2017年合作創立了Joyn Bio，旨在利用合成生物技術推動農業的可持續發展，最初工作從減少氮肥對環境的影響這一領域開展起來。Joyn Bio對拜耳獨有的大規模微生物菌株庫進行描述，利用Ginkgo代工廠的高通量分析技術，可一次性檢測數千份樣本，對這些天然菌株做全面的分析，并快速開展固氮工程菌株的原型設計。2022年，拜耳和Ginkgo調整了合作方式，Ginkgo收購拜耳位于西薩克拉門托的生物制品研發基地以及內部挖掘和優化平臺，而拜耳則獲得Joyn Bio的固氮技術，由此結束了2017年創立的合作。此后，Ginkgo與拜耳在微生物領域開展新的戰略合作，為改善氮利用、碳封存和新一代作物保護產品，開發生物解決方案。
2022年富美實收購了信息素開發商BioPhero。這項兩億美元的收購交易不僅讓富美實的產品組合新添入信息素類生物制劑，同時讓富美實獲得了具備專利的合成生物學技術。該技術能夠大規模生產信息素，其生產成本遠低于傳統生產技術，這使得信息素的應用范圍從果蔬這類高價值作物擴大到大田作物。其合成生物技術還具備生產其他農用生物制品的潛力，借以替代化學農藥。
此外，先正達于2022年在印尼推出了干擾水稻害蟲交配的Nelvium信息素。該產品由Provivi開發，這家公司也是利用合成生物技術生產信息素的典范。
人工智能分析土壤健康狀況，評估產品功效
Biome Makers的微生物檢測技術能夠幫助人們深入了解土壤微生物群。拜耳與該公司開展合作，利用土壤微生物群和環境信息，優化產品的使用，借以提高產量，改善土壤健康狀況。Biome Makers的人工智能技術能夠幫助種植者確定其作物和土壤需要什么，有助于為增產制定決策。在此合作下，拜耳的生物殺菌劑Minuet得到了評估。
先正達在土壤健康領域也同Biome Makers展開了合作。Biome Makers的BeCrop技術能夠提供土壤生物信息，同時為土壤健康設立標準。BeCrop具備1400萬個土壤微生物分類參考信息，規模屬全球最大。BeCrop解碼土壤生物，將復雜的土壤微生物信息轉化成用戶易懂的報告，能夠借此制定并執行土壤改良工作。通過兩公司建立的合作，先正達LIVINGRO研發項目能夠利用該技術制定決策，以提高作物產量，改善生物多樣性和土壤健康狀況。
評估生物制劑功效的創新手段受到了制劑供應商的高度關注。類似Biome Makers開發的人工智能技術將會被業內更多企業采用，以確保其產品能夠對土壤健康產生積極的影響。
此類人工智能還能夠和其他精準農業技術相結合，以提高農資產品的利用效率，提高投資回報，構鍵土壤生物多樣性，并減少農業生產造成的碳排放。
新生物制品中，海藻提取物、哈茨木霉和枯草芽孢桿菌是熱門品類
眾多企業為作物健康市場開發出了大批天然種植解決方案。生物制劑，包含的生物刺激素和生物防治產品，尤其是土壤有益微生物的使用，都在推動著農業的可持續發展。下面以海藻提取物、哈茨木霉和枯草芽孢桿菌3個2021-2022年新登/上市的熱門品類為代表，介紹這些生物制劑的功效、推廣限制因素，以及技術突破。
海藻提取物
海藻提取物作為生物刺激素，大范圍用于作物管理中。此類產品含有豐富的微量和大量營養元素、腐殖酸和植物激素等物質，促進根部吸取營養，提高植物對病蟲害及非生物脅迫的抵抗力，增強有益菌在土壤中的活動。
過去限制植物生物刺激素（包括海藻提取物）大規模應用的因素，包括缺少對其生物化學成分和作用機制的科學認知。缺少這方面的認知給登記申請帶來了不便。″企業努力去了解如何申請登記，定位自己的產品（產品屬于農藥/植物生長調節劑，還是肥料，如何正確聲明其功效等）。此外，缺少對活性成分的認知，使得利用海藻配制制劑非常困難，因為不確定需要使用哪些助劑去提升產品功效。最后，因為對產品精準的作用機制的認識不夠，所以很難推薦產品準確的用量并安排使用時間，造成產品沒有發揮出應有的功效，″針對海藻提取物推廣面臨的挑戰，阿卡迪安法規事務總監David Hiltz發表了他的看法。
研究手段的進步正在加深人們對海藻提取物的了解。據Hiltz介紹，阿卡迪安（以及其他不斷發展的企業）經過過去20年的研究，已經提高了對泡葉藻產品成分和潛在作用機理的認識。分子生物學手段的進步及該手段大量使用在基因激活上的研究，幫助人們深入了解了產品如何激活植物和微生物體內的生理活動路徑。相關研究的文獻也讓海藻提取物在農業市場中具備可信度，并且改進了此類產品的使用建議，提高了試驗得出積極結果的數量。
哈茨木霉與枯草芽孢桿菌
木霉是促進植物生長最有效的真菌種類之一，而哈茨木霉是農業中最常用的一類木霉品種。枯草芽孢桿菌則是應用最為廣泛的植物促生根際細菌之一。這兩類微生物均廣泛存在于全球土壤中，具備抑制土傳病害的功效，同時能夠分泌植物生長激素，提高土壤中營養對植物的可利用性，以及其他功效。
與化學制劑相比，微生物制劑的活性成分易受影響。″多年來，微生物制劑的穩定性問題引起諸多不便，很多產品因需要特定的儲存條件（溫度等），保質期有限，應用方面也要求不能與其他產品混用，以確保微生物不會失效。這就使微生物制劑在田間的實際應用和大范圍應用受到了限制，″Seipasa首席研究官Francisco Espinosa說道。
″該產業面臨的另一個挑戰是獲得能夠滿足種植者需求的制劑技術，以確保產品被合理地應用。我們在市場上發現的第一批劑型是可濕性粉劑（WP）或懸浮劑（SC），這些制劑旨在穩定發酵獲取微生物過程中的培養液，減免后續制劑生產工序。但此類制劑存在缺陷，例如可濕性問題（WP）、粉末產生（WP）、制劑長期穩定性（SC）、噴嘴堵塞、作物染色等問題，″ Espinosa補充道。
這些年菌劑生產商一直不斷改進他們的產品，其活性成分的產能、穩定性和防污染方面都有所提高。據Espinosa介紹，噴霧干燥、流化床等技術是此類制劑生產常用的技術。市場上有技術含量高的懸浮濃縮劑（例如Seipasa的生物殺菌劑Fungisei），或者其他劑型，如水分散粒劑（WDG）和油懸浮劑（OD），都確保了含有微生物的制劑在田間能夠發揮功效。
并購愈發頻繁，企業研發實力快速壯大
近兩年出現了多起業內領先企業收購和兼并大事件。通過并購整合資源，企業擴充了研發團隊，更多具備豐富經驗和專長的科研人員迅速填補企業在特定領域的空白，兩公司之間相互分享知識和技術，實現協同效應。這些企業在并購后，研究團隊得以壯大，研發技術進一步拓展，將會讓企業更快取得研究成果，促進行業深入了解活性物質的成分構成、作用機制和最佳應用方式，同時加快制劑技術的改進和產能的提升，推動生物試劑的大規模使用。
與十年前相比，近兩年的并購事件顯著增多。未來行業內的并購項目仍會頻繁涌現。
與更多化學農藥聯用是生物制劑應用重要趨勢
目前絕大部分的生物制劑用在了同樣使用化學制劑的常規農場。生物與化學產品形成互補，兩類產品以適當的方式結合使用，能夠在幫助農民提高產量的同時，減少農業生產對環境產生的負面影響。
并購、研發和經銷合作讓農化巨頭擴充了生物源產品組合。農化巨頭正努力構建生物與化學聯合使用的綜合解決方案。
UPL通過研發和經銷合作，目前已成為全球最大的生物解決方案供應商，并設立了天然植物保護（NPP）業務部門，專門致力于該領域業務的發展。公司的ProNutiva項目將生物制劑與化學農藥聯合使用，為作物生產提供更可持續的解決方案。以該項目在印度的應用為例，到2021年3月底，該項目已經讓該國30萬公頃的村莊從中受益。在印度的應用面積于2022年翻倍，ProNutiva項目的營收占到UPL在印度總收入的8%。未來UPL天然植保產品的業績增長將得益于ProNutiva解決方案的推廣。
富美實則與諾維信聯手，為全球市場開發酶源解決方案。該合作聚焦在開發控制大豆真菌病害的天然產品，并將其與富美實二酰胺類殺蟲劑聯合使用。
先正達與Scheffer合作開發適用于巴西農業的微生物源產品，尤其是防治大豆、玉米和棉花的細菌和真菌病害的產品。合作專為土壤健康開發化學與生物聯合使用的解決方案，以提高種植業發展的可持續性。
