二、化学是保护人类、畜禽和植物健康的重要手段随着科学技术的进步，人类一直在为其自身健康探索和开发新的疾病防控手段，为作物健康不断研究开发新的病虫草害防治途径，包括生物技术及其与医药或农药技术的集成。但是，在未来相当长的一段时间内，化学药物仍将是人类疾病的主要防治手段，化学农药仍将在作物保护中扮演重要角色。

　　人类健康在很大程度上依赖于具有特定生物活性并可安全使用的功能化学品。目前，在全球范围内销售的药物有3000多种、农药活性成分近1000种。药物对人类健康的益处，古今中外，全球认同，如现代药物化学的发展可降低人体内的胆固醇和降血压而延长人类寿命。农药则对传播给人类和动物疾病的媒介生物防治发挥了十分重要的作用。举例来说，如果不使用农药对疟蚊进行有效防治，每年将有数以百万计的人口死于疟疾。近年来每年夏季在北美呈季节性流行的西尼罗病毒病，近期又在美国多地爆发，已有数十人死亡；而西尼罗病毒病的元凶也是蚊虫，其最有效的防治手段就是使用杀虫剂。据世界卫生组织，如果没有农药，世界上大量人口的生命将陷入难以承受的危险境地。

　　农药通过改善作物健康间接地保护人类健康。农药使用可平均增加32%的作物产量，从而保障了日益增长的世界人口的粮食供应。粮食产量的增加从根本上减少了因粮食供应不足所造成的营养不良，而营养不良是许多人类疾病的主要原因或病情加剧的重要因素。再则，在一些比较富有的国家和地区，不健康的营养习惯也是心脏病、糖尿病等多种疾病的主要诱因。据报道，食用水果蔬菜可以降低人类罹患此类疾病和癌症的风险，但是，如果没有农药，世界上许多地区都无法进行水果蔬菜的正常种植，主要是经济上难以承受。

　　农药还能保护人类和畜禽免受粮食作物产生的天然毒素的危害。如果没有农药保护，农作物就必须经受具大的竞争压力、感染与侵害风险。作为一种抵御有害生物侵害的方式，环境压力会诱导农作物产生更多的防卫化合物或天然毒素。此类天然毒素大都对其它生物体是有害的，包括人、动物和有害生物。黄酮类、二苯乙烯类、香豆素类和多黄酮类等酚类衍生物是重要的植物次生代谢产物，对有害生物具有明显的防卫作用，这些次生代谢产物的浓度随有害生物的侵害而增加。其在植物组织中的含量每公斤最高可达几千毫克，这类化合物对人类健康可能有益，也可能有害，取决于其浓度水平和化合物结构类型。例如，研究发现，此类酚类衍生物的浓度在不施用农药的草莓中明显高于施用杀菌剂进行病害防治的草莓。通常，此类化合物被看作是植物自身的健康促进剂。受科罗拉多甲虫侵害并且未施用杀虫剂的土豆植物所产的土豆块茎中含有浓度极高（大于20mg/100g鲜重）的糖苷生物碱毒素，这种毒素在低剂量下就会导致胃肠道功能紊乱，高剂量下则引起发热、脉搏加快、低血压、呼吸急促和神经系统功能异常，并已发生过多起由土豆中的糖苷生物碱引起的致人中毒死亡事故。事实说明，并不是所有食物供应链中“天然”化合物都是无害的，为此，含有潜在高毒生物碱的土豆品种一般不允许进入市场。

　　作用于真菌的杀菌剂能最大程度地降低植物真菌毒素在植物中的富集。植物真菌毒素是真菌的次生代谢产物，可以在收获前、后产生于农作物和其它粮食产品中。据估算，全球作物中约有四分之一受到各种真菌的危害，其中许多真菌会导致农作物的减产或绝收。为保护作物生长，杀菌剂被广泛用于多种植物病原真菌的防治。曲霉菌、镰刀菌和青霉菌等多种真菌的次生代谢产物对人体有毒，如黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1)在高风险情况下可能会引发肝癌。肝功能和胃肠道功能紊乱等其它疾病也与植物真菌毒素的摄入有关。食物中常见的其它高毒植物真菌毒素还有伏马霉菌类毒素、单端孢霉烯族毒素和赭曲霉毒素等。

　　不施用农药的农作物固然不存在农药残留，但是，从广义上说，并不意味着一定是安全的，也可能存在毒素污染。所谓的“有机食品”可能含有植物真菌毒素，某些情况下可能比采用常规农药防治而生产出来的食品存在更大风险。棒曲霉素，是食品致腐真菌的次生代谢产物，会导致肾功能衰竭，对人类健康存在严重危害，而未用杀菌剂处理过的水果一般会产生更高含量的棒曲霉素。几年前，在比利时曾有人专门对200例苹果汁样品进行过抽样分析，结果表明，有机苹果汁（生长过程中未施用杀菌剂）中的棒曲霉素平均浓度是常规苹果汁（施用杀菌剂）的4倍，分别为43.1 微克/L和10.3微克/L。对于在意大利销售的果汁也有类似结果的报道。施用农药进行常规种植的果汁样品中的棒曲霉素检出率为26%，而不施用农药的有机果汁样品中的棒曲霉素检出率为45%，所有检测样品中，有机果汁样品中的棒曲霉素浓度总体上明显高于常规苹果汁样品。所以说，有机食品并不意味没有毒素污染，并不一定就是优质食品。

　　不少植物会产生对人有明显不良影响的过敏性物质。如豚草会引发人类的严重疾病，这在全球范围内已广为人知，而每株豚草最多可产生30亿个花粉细胞。据估计，1990年仅在美国由于花粉症所造成的直接（治疗费用）和间接（影响工作）费用就高达18亿美元。随着第二代抗组胺药的发现与开发，针对美国花粉症受害群体（约占美国人口的7.7%）的直接开支估计达34亿美元之巨。多种除草剂产品都是防除豚草和常春藤等过敏性毒性杂草的有效工具，再次说明农药对保护人类健康的重要作用。

　　有害生物通常会对农药快速产生抗性，常见的人类疾病对于药物也是如此。不同作用方式或不同化学结构的化合物的混合常被用于减缓这种抗性的发生。药物可采用复方，农药可采用桶混，还可采用依次服用或交替施用等其它方式。药物的混合服用可能会带来副作用，农药的混合施用亦然。