2017年5月，國際學(xué)術(shù)期刊 《先進功能材料》(影響因子為12.124)在線發(fā)表山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院教授劉峰科研團隊的研究成果 《配位組裝微囊化策略可以提高吡唑醚菌酯的田間藥效和環(huán)境安全性》,意味著水稻三大病害之一的稻瘟病有了更安全有效的防治藥劑類型。博士生李北興作為這篇文章的第一作者，激動的心情一點不亞于導(dǎo)師劉峰。研究靶向藥物與相關(guān)包封技術(shù)，讓農(nóng)藥與殺菌劑更加低毒高效，是實驗室研究的重要方向，也是李北興的科研夢想。
　　在科研路上不懈追求2008年9月，李北興考入山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院制藥工程專業(yè)，2012年9月被推薦免試攻讀農(nóng)藥學(xué)碩士學(xué)位，2016年考取農(nóng)藥學(xué)博士研究生，繼續(xù)師從劉峰教授，如今讀博士二年級，主要研究方向為農(nóng)藥加工與應(yīng)用技術(shù)。
　　在同學(xué)心目中，李北興對做科學(xué)研究一直充滿探索的興趣與熱情。大二時參加了大學(xué)生科研訓(xùn)練（SRT）項目，篩選常用殺蟲殺菌劑對黃瓜等作物的安全劑量。大三那年，他進入劉峰老師實驗室實習(xí)，跟著師兄師姐在德州、東營、濰坊等地開展綠盲蝽對常用藥劑如毒死蜱、辛硫磷等的敏感性監(jiān)測。因為提前確定了保研，大四時，他正式成為實驗室的一員，在研究低毒農(nóng)藥的路上開始跋涉。
　　碩士期間，針對農(nóng)藥制劑多組分體系配方篩選耗時多、工作量大的問題，他系統(tǒng)學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)知識，將均勻設(shè)計和響應(yīng)面設(shè)計引入農(nóng)藥制劑學(xué)領(lǐng)域，利用逐步回歸、偏最小二乘回歸等建模方法，建立了穩(wěn)定可靠的預(yù)測模型，降低了制劑配方研究的盲目性，發(fā)表的“正交設(shè)計和均勻設(shè)計在優(yōu)化噻蟲胺懸浮劑物理穩(wěn)定性上的應(yīng)用”一文被引用19次。采用響應(yīng)面法優(yōu)化農(nóng)藥制劑性能的研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)報告》、《英國皇家化學(xué)會進展》等期刊，獲得行業(yè)人關(guān)注，推動了統(tǒng)計學(xué)方法在農(nóng)藥制劑學(xué)配方研究中的應(yīng)用。
　　讀博士以后，李北興參加了兩項國家自然科學(xué)基金的科研工作，具體開展金屬-多酚配合物負載型微膠囊的成囊機制、釋放及活性調(diào)控研究。經(jīng)過反復(fù)摸索和實踐，構(gòu)建了一系列不同特征參數(shù)的吡唑醚菌酯微膠囊。在 《先進功能材料》、《農(nóng)業(yè)與食品化學(xué)雜志》、《光化層》等期刊發(fā)表SCI論文8篇，累積影響因子35.908，其 中 單 篇 最 高 影 響 因 子12.124。還以第一作者在《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《農(nóng)藥學(xué)學(xué)報》等中文核心期刊發(fā)表論文4篇。2016年，李北興獲得“第二屆趙善歡獎學(xué)獎教基金優(yōu)秀研究生獎”。2017年，他參與的“防治地下害蟲農(nóng)藥微囊化技術(shù)研究與開發(fā)”項目，獲山東省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎三等獎。另外，他還獲得2項發(fā)明專利，2項實用新型專利。
　　在靶向藥物研究中出彩外行人說起農(nóng)藥，大多對其毒性懷有畏懼與擔(dān)憂。實際上，隨著科技的進步，現(xiàn)在開發(fā)的藥劑選擇性越來越強，對靶標(biāo)生物越來越有效，對非靶標(biāo)生物和高等動物越來越安全。李北興也是推動這種科技進步的一個貢獻者。
　　稻瘟病可引起水稻大幅度減產(chǎn)。科學(xué)家經(jīng)過多年研究和實踐，證明殺菌劑吡唑醚菌酯對稻瘟病具有良好的控制作用，但該藥對魚、溞等水生生物具有高毒性，在水田病害防治上登記受到限制。近年來，許多科研人員嘗試將吡唑醚菌酯通過各種材料包覆或吸附，以降低其對水生生物的毒性。劉峰教授課題組想尋找一種天然材料用于包覆芯材，以替代高聚物囊壁材料，李北興的博士課題就是這個方向。
　　在導(dǎo)師劉峰和慕衛(wèi)教授的指導(dǎo)下，李北興以鐵和單寧酸反應(yīng)得到的化合物作為囊壁材料，不斷摸索調(diào)控工藝，終于能快速沉積到所需要的程度。但是，尋找做表面活性劑材料的過程卻大費周折。表面活性劑主要起乳化作用，可以將含有吡唑醚菌酯的油相體系均勻分散成小液滴，然后鐵和單寧酸形成的化合物沉積在液滴表面，最終形成農(nóng)藥微囊。李北興他們用聚羧酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚等多種表面活性劑進行多次嘗試，包覆性都不太理想。幾百次試驗過后，一種亞硫酸鹽法造紙木漿的下腳料———木質(zhì)素磺酸鹽類表面活性劑，終于脫穎而出。接下來，李北興他們又通過連續(xù)組裝囊壁材料，線性提高囊壁厚度，有效控制芯材釋放，讓農(nóng)藥微膠囊制備方法日趨成熟。
　　經(jīng)過實驗室多種方法反復(fù)論證后，課題組開始在田間開展藥效試驗。采用該技術(shù)制備的吡唑醚菌酯微膠囊在水中為規(guī)則的球形，噴施到水稻葉面上，隨著水分的揮發(fā)，微膠囊受大氣擠壓變形，可以快速釋放活性成分，控制稻瘟病發(fā)生，而落入水中的微膠囊仍可以保持原來穩(wěn)定的形狀不釋放，對水生生物的毒性大大降低。經(jīng)測定，微膠囊與常規(guī)乳油和懸浮劑對水稻稻瘟病的防治效果相當(dāng)，對斑馬魚、大型溞、非洲爪蟾等水生生物的毒性比常規(guī)劑型降低 10到 30倍。研究結(jié)果于2017年8月在材料類頂級期刊 《先進功能材料》正式發(fā)表。該成果被中國科學(xué)報、農(nóng)村大眾、山東農(nóng)大報、中國高校校報網(wǎng)等媒體廣泛報道或轉(zhuǎn)載。目前，該技術(shù)已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)。這種工藝簡便、反應(yīng)速率快、低毒的靶向藥物包裝方法也引起了企業(yè)的濃厚興趣。目前，課題組正與多家農(nóng)藥企業(yè)洽談成果轉(zhuǎn)化事宜，并向農(nóng)業(yè)部申請農(nóng)藥登記許可。
　　在分享與服務(wù)中收獲成長李北興善于學(xué)習(xí)，更善于分享，在為同學(xué)和農(nóng)民服務(wù)中感受快樂，收獲成長。
　　現(xiàn)在，李北興是實驗室的大師兄，也是實驗室作學(xué)術(shù)報告和經(jīng)驗交流最多的研究生。在學(xué)院的學(xué)術(shù)交流會上，他以“配位組裝技術(shù)構(gòu)建農(nóng)藥微囊負載體系”為題作報告，講述自己的科研探索與體會。2016年10月，受廣東省研究生學(xué)生論壇農(nóng)藥學(xué)分論壇邀請，他作會議報告 “統(tǒng)計學(xué)方法在農(nóng)藥制劑學(xué)研究中的應(yīng)用潛力”，廣受好評。
　　除了自己的課題，李北興還不斷嘗試做其他研究。為簡化微膠囊溶出試驗方法，縮短產(chǎn)品評價周期，他幫助實驗室的同學(xué)，設(shè)計了溶出試驗測試裝置，探索出檢測微膠囊釋放的快速、高效測定方法。該方法在檢測毒死蜱、辛硫磷、吡唑醚菌酯等農(nóng)藥微膠囊方面穩(wěn)定可靠，可用于檢測國內(nèi)絕大多數(shù)囊壁材料的微膠囊產(chǎn)品。該方法在釋放介質(zhì)用量，精密度方面均有一定的優(yōu)勢，試驗裝置和檢測方法已獲得中國專利授權(quán)。
　　他的老家濟寧市金鄉(xiāng)縣是著名的大蒜之鄉(xiāng)、辣椒之鄉(xiāng)。讀大學(xué)時，李北興就利用暑假，到大棚和田間與農(nóng)戶交流種植和病蟲害治理經(jīng)驗，跑遍全縣三十多家農(nóng)藥經(jīng)銷處，了解農(nóng)藥經(jīng)營與使用情況。研究生期間，結(jié)合導(dǎo)師劉峰的科研課題，他在家鄉(xiāng)開展大蒜土傳病害和辣椒葉部病害防治試驗。在調(diào)查中，李北興發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)上使用的農(nóng)藥產(chǎn)品相對滯后，辣椒炭疽病菌等對市售的藥劑產(chǎn)生了較高的抗性，嚴(yán)重影響施藥效果。通過反復(fù)試驗，他們發(fā)現(xiàn)在辣椒行間套作玉米可以有效降低辣椒炭疽病、日灼病等病害。結(jié)合病原菌抗藥性監(jiān)測結(jié)果，他們向當(dāng)?shù)夭块T推薦了敏感防治藥劑、緩釋劑型和高效施藥器械，并詳細告知施藥方式和關(guān)鍵時間節(jié)點。為了讓農(nóng)民真正掌握相關(guān)技術(shù)，李北興還自發(fā)為農(nóng)民講課，搞培訓(xùn)，宣傳大蒜和辣椒的病蟲害管理策略，指導(dǎo)大家科學(xué)使用農(nóng)藥，接受培訓(xùn)的農(nóng)民累計有上千人次，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。如今，金鄉(xiāng)縣很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)已經(jīng)推廣了辣椒玉米套作技術(shù)，辣椒管理水平明顯提升，全縣辣椒炭疽病發(fā)病率已經(jīng)由2014年的20%以上降低至10%以下。