维度网讯，巴西国家可持续农业纳米科学技术研究所（INCT）协调员Leonardo Fraceto教授领导的研究团队，提出了一种基于杂草形态特征的纳米除草剂开发新概念——纳米设计，该研究工作已引起《自然》（Nature）杂志关注。这一概念的核心逻辑转变在于，研究人员不再仅关注颗粒和化学配方，而是将杂草本身的形态特征作为设计高效、针对性解决方案的出发点。

目前，纳米配方的开发通常以活性物质为中心，或根据物理化学性质设计纳米颗粒后再测试其在植物上的表现。Fraceto指出，这种模式虽推动了进展，但严重依赖试错法，缺乏对纳米结构在植物体内行为的可预测性。新提出的“植物信息纳米设计”则旨在逆转这一动态，以植物的形态作为产品设计的中心参考。这包括深入理解植物如何吸收物质、天然屏障如何干扰化合物进入、分子内部转运如何发生，以及不同植物组织与纳米尺度颗粒的相互作用。

研究团队已开始监测叶片厚度、气孔存在等可能影响除草剂吸收的植物结构特征。Fraceto表示，该小组在纳米技术农业除草剂开发方面有约20年的经验，但这是植物形态特征首次在配方构建中占据核心地位。未来的目标是开发剂量更低的纳米材料，实现类似“量身定制”的田间处理方式。

该研究完全由巴西研究人员开展，包括与初创公司有联系的博士后研究员。下一步，研究小组计划建立一个包含巴西不同杂草形态信息的数据库，并研究不同的纳米颗粒组成。通过交叉分析这些信息，建立能够指示哪种配方设计对每个物种效率最高的模型，从而使技术开发更接近预测性逻辑。Fraceto将这一概念比作个性化医学，旨在针对特定的生物学靶点设计更具体的配方。

研究人员评估认为，未来该技术可能与精准农业系统和田间杂草自动识别工具相融合。巴西已有能够在使用过程中识别不同物种的机器和机器人投入运行。例如，巴西南部“巨型苋”的蔓延问题，因其对现有除草剂抗性不断增强，深入研究其形态学有望为开发更有针对性的配方开辟道路。在数据库完善和纳米产品配方之前，Fraceto的期望是加速建设巴西的参考研究，以便在未来几年内将科学验证成果应用于田间。

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