上世纪30年代当科学家发现DDT的优异杀虫功效时，人类抗击有害昆虫的勇气受到加大鼓舞，DDT得到了大范围的应用。然而好景不长，继之而来的环境污染和毒性蓄积问题，促使人们转变思路，开始寻找绿色天然的抗虫药物。上世纪五、六十年代，包括陶氏化学和伊莱利利在内的几家公司就已经开始寻找控制害虫的天然产物，然而长达30年的研发进程却并不进入人意。
1982年，来自伊莱利利公司的研究团队的一名科学家开始了他在加勒比海地区的休假之旅。作为专业的微生物学家，除了必须的旅游装备，他还带上了微生物样本采集器，期待在旅途中能够有机会采集各种典型地域的土壤样本，以期能有所发现。在参观了一个废弃的朗姆酒厂时，好奇的他从废弃工厂的土壤中收集了几份样本，送到实验室检测其是否存在生物活性。对微生物的分离和培养以及活性研究是漫长而枯燥的，这一干就是3年。3年后这些土壤样本的发酵产物显示出具有杀灭昆虫的活性。1986年，伊莱利利公司科学家鉴定出了能产生杀虫活性的微生物，认为其属于放线菌属的一个新种，被命名为刺糖多胞菌。这种细菌是第一次为人类所发现。1988年，他们从该细菌的代谢产物刺胞菌素中鉴定出了最具有杀虫活力的——多杀霉素。1989年，伊莱利利公司农业产品部被陶氏化学公司收购，成立DowElanco公司，即现在的陶氏益农（Dow AgroSciences）公司。在随后的5年的时间里，科学家又研发出了高效的杀虫制剂，该制剂就是包含了刺糖多胞菌两种最有效的代谢产物A和D。多杀霉素（spinosad）的命名就是取刺胞菌素组分A、D的组合。1995年，由于其突出的杀虫活性和环境友好性，多杀霉素被美国环保署（EPA， U.S.Environmental Protection Agency ）划为低风险产品，进入加快审批程序。不到2年，1997年初，美国就批准了两种多杀霉素产品Tracer®和Conserve®。其可以用于棉花、草皮和观赏植物。目前，DowAgroSciences公司生产多杀霉素的工厂位于HarborBeach, Michigan。多杀霉素产品被广泛用于30几个国家的150种农作物。
由于多杀霉素集化学农药的高效、速效、广谱和生物农药的低毒、环境友好、对天敌安全等特性于一身，在生物源农药开发领域中具有里程碑意义，获得了美国“总统绿色化学品挑战奖（Presidential Green Chemistry Challenge Award）”。多杀霉素凭借天然、环保的优点在全球农药市场上备受青睐，国际市场需求量逐年上升，2005年的销售额达到了1.25亿美，2010年的销售额已经达到了2亿美元。
在发现多杀霉素之后，陶氏益农又制定一个新的目标，就是寻找多杀霉素之外的具有更强杀虫性能的刺胞菌素。但是刺胞菌素分子量大，结构复杂，鉴定和改构工作非常困难。时间已经到了21世纪，生物信息学、基因工程技术正在突飞猛进。科学家通过新技术也筛选到了一些细菌产生的一些新化合物，但是这些化合物的抗虫活性都没有超过多杀霉素。人们通过计算机的定量结构—功能关系（QSAR）模型分析，期待找出改构热点，获得具有更高活性的改构化合物。结果显示在刺胞菌素8个外环位点，每个位点都存在4个改构热点，如果将这些热点都进行试验，将需要65000个以上的改构化合物，这几乎是一个不可能完成的任务，因此，研究进入了低潮。
关键的时候，陶氏益农的一名科学家又展开了他的旅行。这回他去美国西海岸看望一个从事机器人吸尘器研发的朋友。在交谈中获知，这个朋友在将人工神经网络技术运用于指导机器人了解房间布局的研究。这种模拟人脑中神经连接模式的人工智能技术善于处理一些不完整的数据，从而达到模式识别的目的。于是这名科学家受到了启发，将人工神经网络技术运用于改构热点的识别，这大大减少了工作量。通过识别，科学家发现了多杀霉素的2′,3′,4′-3-O-乙基类似物是最具潜质的新一代多杀霉素杀虫剂。进一步研究，又发现3′-O-乙基类似物在改变昆虫神经系统烟碱功能方面活性最强。于是新型的多杀霉素杀虫剂诞生了，其被命名为spinetoram，中文商品名为艾绿士。多杀菌素对蔬菜作物 杀菌效果显著，但对水果和坚果等作物的虫害控制并不显著。spinetoram解决了这一难题。其在土壤及自然水体中分解迅速，无残留；与土壤及有机质结合能力强，移动性弱，不会污染地下水及地表水；无挥发性。被称作“新一代生物农药的典范”，2007年首获登记，2008年获得美国总统绿色化学挑战奖，2009年同时获得密歇根州长绿色化学奖 （MichiganGreen Chemistry Governor's Award）和《世界农作物保护新闻》的“最佳植保新产品奖”及“最佳新创农业生物奖”。
回顾两代多杀霉素的创新故事，我们发现每次都是在研究进行不下去的时候，旅行中的妙手偶得打开了思维中的混沌和研发中的僵局。看来在旅行中欣赏风景的同时，不妨以另一种视角审视我们的工作，没准下一个重大科学发现在等着你呢。之所以了解这个故事，也是在去年为一个客户做专利预警分析的时候偶然得之的，所以用笨拙的文字把它记录下来，和朋友们分享。
