近日，由福建農林大學潘曉鴻教授、貴州大學李向陽教授和中國農業科學院植物保護研究所曹立冬研究員，系統整合功能納米材料與植物化學交叉領域的最新研究進展，在線發表題為《植物化學物質自組裝：連接生物醫學與農業，實現下一代作物保護》“Phytochemical Self-Assemblies: Bridging Biomedicine and Agriculture for Next-Generation Crop Protection”的綜述論文。該研究圍繞植物源化學分子的超分子自組裝行為，系統提出并完善了“植物化學自組裝納米體系”這一新型材料平臺，為發展高效、綠色、可持續的下一代納米農藥提供了新的理論框架和技術路徑。相關成果以綜述形式發表于膠體與界面科學領域權威期刊《膠體與界面科學進展》《Advances in Colloid and Interface Science》（IF5y=19.5）。
破解傳統農藥與納米農藥發展的雙重瓶頸
在現代農業生產中，傳統化學農藥仍是病蟲害防控的重要手段，但其在實際應用中普遍存在穩定性不足、雨水沖刷損失嚴重、利用效率低以及抗藥性不斷增強等問題。為提升農藥利用率，近年來納米技術被引入農藥遞送領域，但多數納米農藥體系依賴無機或高分子載體，往往面臨制備工藝復雜、成本高、生物降解性和生態安全性不明確、監管難度大等現實挑戰。針對上述問題，該綜述系統梳理并總結了多酚、生物堿、皂苷等植物次生代謝物通過氫鍵、π–π堆疊、疏水作用及動態共價作用等弱相互作用自發組裝形成納米結構的分子基礎，提出無需引入外加載體的“載體最小化甚至無載體納米體系”新思路。
植物化學自組裝的閉環式農業納米解決策略
在系統整合了生物醫學領域十余年的成熟研究成果后，該綜述提出并闡釋了“植物化學物質自組裝”的概念，即利用植物進化過程中形成的天然防御分子，通過超分子自組裝重構其結構與功能，使其既作為活性成分，又作為結構構建單元，形成兼具功能性與結構穩定性的納米體系。該研究強調，與傳統載體型納米農藥不同，植物化學自組裝體系具有“從植物中來、為植物服務、最終回歸自然”的閉環特征。研究團隊認為，植物化學自組裝納米體系不僅是一種新型材料設計策略，更代表了一種融合納米科學、植物化學與可持續農業理念的系統性解決方案，有望為綠色農業和糧食安全提供長期支撐。
福建農林大學植物保護學院在讀博士生馬光明為論文第一作者，潘曉鴻教授、李向陽教授和曹立冬教授為通訊作者。本研究得到國家重點研發計劃（2022YFD1400700）、國家自然科學基金（32572898）、福建省杰出青年項目（2025 J010023）以及南平市自然科學基金（N2025K002）的資助支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cis.2026.103785
作者簡介：
潘曉鴻，福建農林大學植物保護學院教授，博士生導師。全國挑戰杯優秀指導教師，獲福建省杰出青年項目資助，入選第二屆福建省科協青年人才托舉工程，福建省高層次人才（C類）。主要以納米材料作為主體或載體，以蘇云金芽胞桿菌（Bt）等為模式生物，利用農藥學、微生物學、納米技術、微-介觀方法學和結構生物學等方法，研究納米材料在農藥中的應用及其增效機制的研究，開展殺蟲、防病等方面的基礎和應用研究。以第一或通訊作者在ACS Nano、Environmental Science & Technology、Water Research、Chemical Engineering Journal、Journal of Nanobiotechnology等學術期刊發表論文30余篇。