浙江工業大學以劉維屏教授為帶頭人的“農藥污染與環境安全”創新團隊近日入選教育部2006年度“長江學者和創新團隊發展計劃”。他們的入選是因為其從事的手性農藥與環境安全研究躋身世界前列。
劉維屏告訴記者,“手性”是自然界的本質屬性之一,自然界許多構成生命體的分子,如蛋白質、多糖、核酸和酶等,幾乎都是手性的。很多化學物質包括化學農藥也都是手性的。這些藥物分子如人的左右手,組成原子和基本結構完全相同,物理、化學性質也極其相似,在結構上卻是成鏡像對稱的對映體。但這兩只“手”的生物活性完全不同,其中一只“手”對病蟲草害起明顯的防治作用卻無毒副作用,另一只“手”在防治病蟲草害方面不僅無效甚至還有很大的毒副作用。劉維屏團隊的主要研究目標就是把不好的這只“手”從分子異構體中拆除。
劉維屏是在1998年開始研究手性農藥的。他的研究組在對杭州農藥廠生產的異丙甲草胺除草劑研究時發現,這種藥物分子的兩個構型,一個可以除草而沒有不良副作用,另一個沒有除草效果,但副作用非常明顯。劉維屏成功解釋了這一副作用原理。2005年,劉維屏等的研究成果發表在國際一流學術刊物《美國國家科學院學報》上,并被該刊選為首頁介紹論文。《科學》、《環境科學與技術》、《科學日報》等世界主要科學期刊與媒體均對他的研究工作作了介紹和報道。
劉維屏介紹,把不好的那只手去掉,手性農藥不但效果好,污染小,而且單位面積農藥使用量也可以降到四分之一,有些甚至可以降到八分之一。目前他們要將這只作惡的手去掉已不是難題,已經能做所有手性農藥的標本。劉維屏現在考慮的是如何將成本降到最低,實現產業化。他說,目前我國約有1.4億畝農田受到農藥污染,占全國耕地總面積的10%左右。手性農藥一旦推廣,對環境安全乃至人類生存的貢獻是十分巨大的。