近日，中國農業科學院植物保護研究所農藥分子靶標與綠色農藥創制創新團隊在《ACS Nano》（IF 15.8）上發表題為“Size Effects of Nanoenabled Agrochemicals in Sustainable Crop Production: Advances, Challenges, and Perspectives”的綜述文章，系統闡述了納米農用化學品（主要包括納米農藥和納米肥料）尺度效應在劑量傳遞、生物活性及非靶標安全性等方面的研究進展，指出納米農用化學品研究應關注各種復雜因素和田間實際應用場景，為納米農用化學品的可持續發展提供重要參考。

近年來，納米農用化學品發展迅速，已成為農業領域中一個十分重要的研究方向，其在植物保護和糧食安全方面發揮了至關重要的作用。納米農用化學品因粒徑在納米尺度而得名，其核心特質是尺度效應，即納米農用化學品因尺度顯著降低而導致主要理化性質和應用性能發生變化的現象。具體來講，尺度效應會直接影響納米農用化學品對生物體的滲透、體內吸收轉運、靶標生物活性以及非靶標安全性等。基于系統的文獻調研和實驗研究，我們發現：盡管在大多數情況下納米農用化學品會因尺度降低帶來利用率的提升，但尺度效應與納米農用化學品的尺寸“越小越好”并不完全等同。事實上，研究者應根據靶標生物特性、田間實際施藥方式以及壞境因素探尋相匹配的適宜尺度，以期在農用化學品的有效性、安全性和經濟性之間獲得平衡。

重要的是，納米農用化學品尺度效應的研究不應只關注納米顆粒的尺度，還須考慮各種復雜因素的影響。例如，DLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）理論強調了膠體粒子之間的相互作用是由范德華力和靜電斥力共同決定的，這些投入田間的納米農用化學品的尺度效應還會受到顆粒形貌、粗糙度、電荷、表面化學、溶劑化力、水合力等多種因素的綜合影響。

本文指出在未來研究中，借助人工智能、微納芯片和機器學習等新興技術有望高通量制備均一化的納米農用化學品、實現標準化的性能表征手段、建立科學系統的預測評估標準。同時，對于納米農用化學品應加強全球市場監管，并進行系統的有效性和安全性評估。基于田間典型應用場景和靶標生物學特性開發納米農用化學品還有待深入研究，并進一步關注多尺度顆粒的共暴露問題以及在實際應用時的顆粒尺度變化。

總言之，本文系統闡述了納米農用化學品尺度效應在劑量傳遞、生物活性及非靶標安全性等方面的研究進展，分析了影響尺度效應的各種復雜因素，并科學客觀指出納米農用化學品在制備、表征、應用等方面需要關注的問題與未來挑戰。本文旨在為理解納米農用化學品的尺度效應及其在可持續農業中的應用提供參考。

中國農業科學院植物保護研究所碩士研究生劉泓怡和博士研究生上官文杰為論文共同第一作者，黃啟良研究員和曹立冬研究員為共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目(2022YFD1700500)、北京市自然科學基金項目(6232033)和中國農業科學院農業科技創新計劃(CAAS-ZDRW202411)的支持。