农药是否安全？日前，华东理工大学药学院万年峰教授课题组联合多国科研人员利用大数据分析技术对这一话题作出有力回答，相关研究成果以“大数据解析生物多样性控害的依据与时代背景：农药对非靶标生物具有负面效应”为题在《自然—通讯》杂志发表。
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【人民日报客户端】华东理工科研团队解码农药生态风险
近日，华东理工大学药学院万年峰教授课题组联合国内外有关科研人员，在《自然-通讯》上以长文形式发表研究成果——“大数据解析生物多样性控害的依据与时代背景：农药对非靶标生物具有负面效应”，利用大数据思维分析“农药是否安全”这一争议性话题。
课题组联合6个国家11个机构的科研人员，筛查了全球88.75万个农药使用案例，构建了杀虫剂、杀菌剂和除草剂影响非靶标动物、植物与微生物的生长、繁殖、行为和生化指标数据库。该数据库包括243种杀虫剂、104种杀菌剂、124种除草剂共471种农药，涵盖560种动物、192种植物、78种微生物和129类非物种水平的非靶标生物类别。
研究结果显示，杀虫剂、杀菌剂和除草剂显著抑制非靶标动物的生长、繁殖与行为，抑制了植物的生长、繁殖，也抑制了微生物的生长、繁殖。该研究还对非靶标动物、植物、微生物分别作了细分研究，分析了不同场景下农药对非靶标生物的影响。为防止过分夸大农药剂量对非靶标生物的负面影响，研究人员构建了田间推荐使用农药剂量、水域推荐农药使用剂量如何影响非靶标生物的数据库，并利用回归方程模型量化农药使用剂量与非靶标生物各指标值的关系，结果发现，即使将农药使用剂量固定在推荐剂量范围内，其负面效应仍旧出现；剂量加大，负面效应逐渐加剧。
“我们这项研究构建了迄今全球信息量最大、最健全、内容最丰富的农药影响非靶标生物的数据库，辅助材料近50万字。研究成果为在全国与全球范围内开展利用生物多样性控制植物病虫害的工作提供了科学依据。”万年峰说。
如何降低农药生态风险？研究人员呼吁管理部门制定相关政策，在将“山水林田湖草”一起纳入生命共同体的大背景下，紧密围绕国家农药使用量零增长和生物多样性保护的方针政策，加快高效低毒低残留的绿色农药研发与应用，巧用生物各类群之间的相生相克原理，大力推广应用基于生物多样性的植物病虫害绿色防控体系。
【央视新闻客户端】应用大数据分析技术 多国科学家团队共同揭示农药生态风险
农药能帮农民除虫杀菌灭草，保护庄稼，也能保护市民，杀灭蚊蝇，但用多了会不会危害其他动植物和微生物？甚至影响我们的生态环境？近日，华东理工大学万年峰教授团队联合中国、英文、法国、意大利、丹麦、德国六国科学家，用近百万条数据给出了答案：农药确实会对自然界的其他非靶标生物造成伤害。这项研究近日登上了国际知名科学杂志《自然-通讯》。
农药不仅杀病虫草鼠害，还会伤“无辜”
科学家分析了全球近90万农药使用案例，发现常用的杀虫剂、杀菌剂和除草剂在消灭害虫、病菌和杂草的同时，还会伤害到其他“无辜”的动植物和微生物。动物受影响最明显：比如蜜蜂、鸟、蚕、青蛙、鱼、蚯蚓、牲畜等，生长变慢，繁殖减少，有些甚至行动异常。植物也会遭殃：庄稼地里的杂草被除草剂杀死的同时，农作物及其附近其他树木、花卉也可能叶片发黄、长得矮小。土壤里的“小生命”遭破坏：像帮助分解落叶的真菌、让土壤肥沃的细菌，接触农药后数量明显减少。
按说明书用药也有风险
有人问：“如果严格按照推荐剂量使用农药，还会出问题吗？”研究团队专门做了验证：无论是田里用的剂量，还是水塘边湖泊里的建议用量，依然会伤害部分生物。农药用得越多，伤害越严重。比如杀虫剂剂量翻倍时，对蜜蜂的伤害程度几乎增加一倍有时甚至更多。
北方比南方更需警惕
研究还发现，温带地区（如我国北方）的农药危害比热带地区（如海南）更严重。科学家推测，可能因为南方温度高、阳光强，农药分解得更快；而北方气候条件下，农药在环境中残留时间更长。
科学家呼吁：少用药 巧用自然
基于这些发现，研究团队提出三大建议。严格管理农药：把山林、农田、草原、湖泊当作一个整体来保护，避免农药“误伤”自然环境。推广“绿色农药”：加快研发对害虫针对性强、对环境影响小的新型农药。向大自然“借力”：玉米和大豆间隔种植，天然防虫。稻田里养鱼养鸭，鱼鸭吃害虫，减少打药。果园种驱虫草，用植物自己的味道赶走害虫。
万年峰教授指出：'这项研究为全球农药减量行动提供了数据基石。未来需加强田间长期监测，平衡粮食安全与生态安全。'目前，团队正与农业农村部合作，将数据库应用于我国农作物病虫害绿色防控标准制定。自2015年我国实施农药使用量零增长行动以来，化学农药年均减幅达3.2%，但生态风险防控仍面临数据支撑不足的挑战。该研究填补了全球农药生态效应量化评估的空白，为《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的实施提供了关键技术路径。
【中国教育报】华东理工大学科研团队用大数据解码农药生态风险
中国教育报客户端讯（记者 任朝霞 通讯员 姚雪）农药是否安全？日前，华东理工大学药学院万年峰教授课题组联合多国科研人员利用大数据分析技术对这一话题作出有力回答，相关研究成果以“大数据解析生物多样性控害的依据与时代背景：农药对非靶标生物具有负面效应”为题在《自然—通讯》杂志发表。
课题组利用大数据思维，联合6个国家11个机构的科研人员，筛查了全球88.75万个农药使用案例，构建了杀虫剂、杀菌剂和除草剂影响非靶标动物、植物与微生物的生长、繁殖、行为和生化指标数据库。
研究结果显示，杀虫剂、杀菌剂和除草剂显著抑制非靶标动物的生长、繁殖与行为，扰乱了动物的神经生理反应、细胞代谢、呼吸反应、生理生化响应等生化指标；抑制了植物的生长、繁殖，干扰了植物的光合作用、蒸腾作用、细胞代谢、呼吸反应、生理生化响应等生化指标；也抑制了微生物的生长、繁殖，破坏了微生物代谢、细胞膜通透性、生理生化响应等生化指标。
该研究将非靶标动物分为无脊椎动物和有脊椎动物，将植物分为单子叶和双子叶植物，将微生物划分为真菌和细菌，发现杀虫剂、杀菌剂、除草剂的负面效应同样存在。该研究分析了不同场景下农药对非靶标生物的影响，结果显示，室内条件下农药对非靶标动物、植物、微生物的负效应与上述类似。在不同气候带中，研究人员发现，温带地区农药对非靶标生物的负面效应强于热带地区。将非靶标生物分别暴露于陆地和水域环境条件，农药的负效应仍然存在。
为防止过分夸大农药剂量对非靶标生物的负面影响，研究人员也构建了田间推荐使用农药剂量、水域推荐农药使用剂量如何影响非靶标生物的数据库，结果显示，尽管推荐农药使用剂量的数据样本量不如所有农药使用剂量的样本量，但将农药使用剂量固定在推荐剂量范围内，杀虫剂、杀菌剂、除草剂对非靶标动物、植物、微生物的负面效应仍旧出现。
研究进一步利用回归方程模型量化农药使用剂量与非靶标生物各指标值的关系，结果显示：随着农药剂量的加大，杀虫剂、杀菌剂、除草剂对非靶标动物、植物、微生物的负面效应逐渐加剧。
“我们这项研究还构建了迄今全球信息量最大、最健全、内容最丰富的农药影响非靶标生物的数据库，辅助材料近50万字。研究成果为在全国与全球范围内开展利用生物多样性控制植物病虫害的工作提供了科学依据。”万年峰介绍。
【中国青年报】科学家构建了全球最大农药影响非靶标生物数据库
中国青年报客户端讯（姚雪 中青报·中青网记者 王烨捷）日前，华东理工大学（以下简称华理）药学院万年峰教授课题组联合中国、意大利、丹麦、英国、法国、德国的科研人员，在国际综合性著名期刊Nature子刊—Nature Communications（《自然—通讯》）上以长文形式，发表了研究成果“大数据解析生物多样性控害的依据与时代背景：农药对非靶标生物具有负面效应”。
自人类发明农药以来，农药对人类摆脱饥饿饥荒、维系全球粮食安全、缓解人口增长带来的食物资源短缺功不可没。然而，随着人类认知范围的扩大以及人类大健康观和大安全观的广泛传播，农药对非靶标生物安全性（尤其是人畜健康）与生态环境的影响，逐渐受到重视。当前，各利益群体对农药的安全性问题（尤其农药是否对非靶标生物具有负面影响）争论不休、各自为政，至今全球还没有研究者通过足够的数据量回答“农药是否安全”这一争议性话题。
华理团队的研究对这一话题作出了有力回答。
在该项研究中，万年峰课题组率先利用大数据思维，联合6个国家11个机构的科研人员，筛查了全球88.75万个农药使用案例，构建了杀虫剂、杀菌剂和除草剂影响非靶标动物、植物与微生物的生长、繁殖、行为和生化指标数据库。该数据库包括243种杀虫剂、104种杀菌剂、124种除草剂共471种农药，涵盖560种动物、192种植物、78种微生物和129类非物种水平的非靶标生物类别。
研究结果显示：杀虫剂、杀菌剂和除草剂显著抑制非靶标动物的生长、繁殖行为，扰乱了动物的神经生理反应、细胞代谢、呼吸反应、生理生化响应等生化指标；抑制了植物的生长、繁殖，干扰了植物的光合作用、蒸腾作用、细胞代谢、呼吸反应、生理生化响应等生化指标；也抑制了微生物的生长、繁殖，破坏了微生物代谢、细胞膜通透性、生理生化响应等生化指标。
该研究分析了不同场景下农药对非靶标生物的影响，结果显示，室内条件下农药对非靶标动物、植物、微生物的负效应与上述类似。相比于室内条件，田间试验的样本量相对较少，农药的负效应趋势依旧存在，但总体低于室内结果的负效应。在不同气候带中，研究人员发现，温带地区农药对非靶标生物的负面效应强于热带地区。这可能与热带地区农药降解、解毒和消散更快有关（例如，增加的紫外线照射和更高的温度，加快了农药失活以及降低了农药杀虫杀菌灭草效果）。将非靶标生物分别暴露于陆地和水域环境条件，农药的负效应均仍然存在。
为防止过分夸大农药剂量对非靶标生物的负面影响，研究人员还构建了田间推荐使用农药剂量、水域推荐农药使用剂量如何影响非靶标生物的数据库，结果显示：尽管推荐农药使用剂量的数据样本量不如所有农药使用剂量（所有农药使用剂量包括：不高于推荐农药使用剂量和高于推荐农药使用剂量）的样本量，但将农药使用剂量固定在推荐剂量范围内，杀虫剂、杀菌剂、除草剂对非靶标动物、植物、微生物的负面效应仍旧出现。
研究进一步利用回归方程模型量化农药使用剂量与非靶标生物各指标值的关系，结果显示：随着农药剂量的加大，杀虫剂、杀菌剂、除草剂对非靶标动物、植物、微生物的负面效应逐渐加剧。
“这项研究还构建了迄今全球信息量最大、最健全、内容最丰富的农药影响非靶标生物的数据库，辅助材料近50万字。研究成果为在全国与全球范围内开展利用生物多样性控制植物病虫害的工作提供了科学依据。”万年峰教授介绍。
华理为第一完成单位且唯一通讯单位，万年峰为该文通讯作者。本文得到国家高层次青年人才项目、国家自然科学基金、上海市农业科技创新项目等项目资助。
【科学网APP】农药是否安全？科学家应用大数据分析技术解答
华东理工大学药学院教授万年峰课题组联合中国、意大利、丹麦、英国、法国、德国的科研人员，筛查了全球88.75万个农药使用案例，构建了杀虫剂、杀菌剂和除草剂影响非靶标动物、植物与微生物的生长、繁殖、行为和生化指标数据库，进而解答了“农药是否安全”这一问题，并提出了针对性的建议。2月13日，相关研究发表于《自然—通讯》。
农药对人类摆脱饥饿饥荒、维系全球粮食安全、缓解人口增长带来的食物资源短缺功不可没，而其对非靶标生物安全性（尤其是人畜健康）与生态环境的影响也逐渐受到重视。
研究团队构建的数据库包括243种杀虫剂、104种杀菌剂、124种除草剂共471种农药，涵盖560种动物、192种植物、78种微生物和129类非物种水平的非靶标生物类别。
结果显示，杀虫剂、杀菌剂和除草剂显著抑制非靶标动物、植物和微生物的生长、繁殖与行为，并破坏了不同生物的多种生化指标。将生物类型进行细分后，杀虫剂、杀菌剂、除草剂的负面效应同样存在。将农药划分为化学农药、矿物源农药、生物农药，以及按照欧盟标准，将农药分为“老药”和“新药”，这些负面效应清晰可见。
研究人员进一步分析了不同场景下农药对非靶标生物的影响。室内条件下农药对非靶标动物、植物、微生物的负效应与上述类似，田间条件下，总体低于室内结果的负效应。在不同气候带中，温带地区农药对非靶标生物的负面效应强于热带地区。将非靶标生物分别暴露于陆地和水域环境条件，农药的负效应均仍然存在。值得一提的是，即便是推荐用量，杀虫剂、杀菌剂、除草剂仍对非靶标动物、植物、微生物存在负面效应，且随着农药剂量的加大，负面效应逐渐加剧。
为降低农药生态风险，研究团队也提出了相应的政策意见，呼吁管理部门制定相关政策，加快高效低毒低残留的绿色农药研发与应用，巧用生物各类群之间的相生相克原理，大力推广应用基于生物多样性的植物病虫害绿色防控体系（如合理的间套作、稻渔共生），以便更好保护生物多样性，保护人类居住的地球家园。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56732-x
