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中国新农药创制第一人
——记农药国家工程研究中心(沈阳)主任、中化国际创新中心首席科学家、沈阳中化农药化工研发有限公司杀菌研发部总监 刘长令

    发布时间:2017-08-30

刘长令,我国新农药创制第一人。他扎根业务一线三十年,凭借执着与坚韧,创造发明了多个农药新品种,开创了中国农药自主知识产权的先河,实现了几代中国农药人的梦想。他的研究成果产业化后累计销售10多亿元,为农民增收超过400亿元,为我国新农药创制水平提升和农业生产提质增效做出了重要贡献。

耐住寂寞,投身新药创制

新药创制,是一个需要耐得住寂寞的工作。按国际惯例,一个新药的创制周期在10-13年,并且随着行业逐步成熟,创制周期还在拉长,创新难度越来越大。在这一过程中,时间本身就是一种风险,很有可能在若干年后,还一事无成。

“这地你要是不付出劳动,不滴汗水在里边,永远也长不出好庄稼。”儿时母亲的一句话,依然深深地铭记在刘长令脑海里。幼时,田里庄稼因病害成片干枯的场景,也让这个祖祖辈辈靠种地为生的河南汉子下定决心:要为这片土地多做点事情,让地里的农民少受点苦。有了这样的信念支撑,自1989年研究生毕业后,刘长令就闷头扎进了新药研制这个既枯燥又清贫的工作中。

“生活上他不拘小节,但工作上,他绝对是个‘拼命三郎’,经常收到他在早上五点钟左右发来的邮件。”刘长令哪怕在夜里想到一些点子,也会马上就起床记录下来,并发给同事们探讨。

每天早上7点之前,刘长令便出现在新药研究室里,直至晚上11点,他依旧忙碌着。看门的师傅晚上经常催他回家。可更多时候,他舍不得离开,一定要干完才满意,甚至索性睡在实验室。“图书馆——实验室——家”,这是他“三点一线”的生活轨迹,简单而充实。

在业界声名鹊起之后,刘长令受到很多“金钱的诱惑”。对此,他一笑而过。现在的工作虽辛苦,但在刘长令看来,比小时候已经好太多了,“无所谓,我穷惯了,是单位的培养和支持,才让我有了今天的成绩,我舍不得离开。”

刘长令先后四次前往美国从事合作研究,然而他对美国的繁华景象却没啥兴趣,倒是合作方先进的实验设备让他爱不释手。在美国,当别人去逛街时,他却废寝忘食扎进实验室,仅用4个月时间,便合成了9个类型133种化合物,而这相当于美国研究人员整整一年的工作量。

永不放弃,创制世界级产品

“新农药创制需要化学、农学、生物学、环保学、计算机技术等多学科多专业的密切配合,要研究出世界上本不存在的东西,本身就是一个自主创新的过程。”刘长令说。创制新药的过程,首先要进行化合物分子设计,合成出世界上不存在的化合物,然后要对合成出的化合物进行应用研究,经过多次的循环往复,最终才能发明具有自主知识产权、改善农作物品质并提高农作物收成的新农药品种。

有国外机构指出,发现、开发和登记1个农药有效成分的平均研发成本达2.86亿美元;成功登记1个新产品平均要筛选16万个新化合物。而且,全世界的许多化学家都在为同一个课题而努力,一旦让别人抢了先,所有的努力就都白费了。更残酷的是,如果发现研究成果不利于人类或环境,就要立刻停止,从而前功尽弃。

我国的新药创制研究,由于起步晚、基础差、实验条件差,加之投入少,更是难上加难。刘长令却偏偏干的就是这个难度大、周期长、风险高的事情。倔强的他叮嘱自己,“必须要干出点成绩来”。

最初的几年,刘长令的确连个新农药的影子也没摸到。“可能合成10万个新化合物,能够有一个新药,运气好的一次就能搞定,运气不好的可能做了99999次试验就放弃了,而错过了那个已经触手可及的机会。”顶着别人的质疑声,刘长令依然不急不躁,一项一项地做着实验。“当时,很多人都不理解,劝我说,国外的科学家都是在经费充裕、实验条件良好的实验室里工作,但一辈子未能研制出可工业化生产的新品种农药的,都大有人在,就算你有天才的脑袋,但是连实验设施都不全,你怎么可能啃得下这块硬骨头呢?”

“这个人已经成了科学的傻子,迷得好像世界上只剩下了化合物了。”有同事当时甚至这样形容刘长令。然而,刘长令偏不信邪,愣是凭着这股子坚定执着的劲儿,一遍一遍地做着实验。仅用5年时间,不到1000万人民币,他就发明了让世界为之惊讶的杀菌剂——氟吗啉。

在中国农药发展史上,直到20世纪末都极少有自主知识产权的农药诞生,仿制和混配一直是我国农药的主要内容。高效低毒低残留的氟吗啉的发明,实现了我国具有自主知识产权农药品种“零”的突破,创造了多个第一:我国第一个获得正式登记注册、具有自主知识产权的农药品种;我国第一个获得欧美发明专利的农药品种;我国第一个拥有国际通用名称的创新农药品种;我国第一个在国外登记销售的创新农药品种……

氟吗啉投产至今,已产生了数百亿元的社会效益,也一举奠定了刘长令在业界的地位,现在几乎所有农药专业的人都知道刘长令!

不断积累,创新研究方法

创制出新药品种固然非常重要,但如何解决研究方法问题则更为艰难。科学研究也要讲究“巧”,仅靠“勤”,还很难配以“科学家”的名号。

“想的时间长、做的时间长,灵感就来了。”通过十多年农药创制的探索、研究,刘长令在看似枯燥的实验过程中,不断总结经验教训,完成了从量变到质变的飞跃。他率先提出的中间体衍生化方法,为创新农药的研发提供了一种行之有效的新方法、新思路,目前已成为国内新药创制的基本研究方法。

在刘长令看来,复杂的新药创制过程,“就像盖房子一样,都是用沙子、水泥、砖头盖起来的,但出来的房子都不一样。而几千万个中间体就像沙子、水泥、砖头,而化合物就像房子。要给好的中间体进行排对,把重要的中间体挑出来,进行详尽研究,进而得到超出已有专利范围的新品种。”

采用中间体衍生化方法,可以大大降低新药创制的成本。2010年,刘长令受邀在墨尔本召开的IUPAC国际农药会议上,首次阐明了“中间体衍生化方法”的内涵与应用,得到了国内外同行的好评,在国际上打出了“中间体衍生化方法”的名声。

在不到20年的时间内,刘长令团队从近3万个新化合物中筛选出30多个高活性化合物,并确认十多个化合物具有很好的工业化开发前景,其中4个已实现产业化。他还带领团队开创了我国制定创制农药FAO标准的先河,并支撑起我国在该领域的产业地位和国际影响力。由他发明的嘧啶胺类杀菌剂,急性毒性比食盐的毒性还低,在防治病害效果相同的前提下,其用量仅是目前市场上常规药剂用量的三分之一,而且效果更好、更安全。

刘长令在农药创制领域为我国作出了突出贡献,他自己成为我国新农药科技在国际实现突破的代表人物。

辛勤的付出带来了丰硕的成果。他先后主持完成国家重点课题10余项,发明了已获得登记的创制农药新品种4个;共申请国内外发明专利300余件,获得中、美、欧、日等国授权专利200余件;发表论文450余篇,其中SCI论文70余篇;出版《新农药创制与合成》等著作8部;荣获国务院政府特殊津贴、中国青年科技奖、全国杰出专业技术人才、新世纪百千万人才工程国家级人选、建国60周年中国农药工业突出贡献奖等众多荣誉。据国际性植保专业媒体Agrow2016年报道,刘长令团队申请国际PCT专利数量和获得美、欧、日专利数量均居国内同行团队之首,他带领的团队也获得了2016年中国石化联合会创新团队奖。

2016年,他又创新性地解决了农药领域中公认的重大科学难题,被选为“中央电视台2016年度科技创新人物正式候选人”。

面对众多的荣誉,刘长令依旧沉迷在创新农药研制的世界里,依旧醉心于分子、原子世界合成一个个新的化合物。他不 自己已经成功,“我还有很多目标要实现”。

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