农化四巨头2025专利战报：决胜抗性时代,谁在领跑未来？

全球农化行业正站在历史性的十字路口。抗性加剧、监管趋严、可持续发展——这三座大山迫使行业巨头必须通过技术创新寻找出路。2025年,巴斯夫、拜耳、先正达、科迪华四大巨头的专利公开数据,为我们揭示这场竞赛的真实图景。

图1 2025年4家公司公开的专利数量

数据来源：微信公众号：磊子侃农药

在行业转型的关键期,一个核心问题浮现:四家巨头如何通过专利构建护城河、抢占未来赛道?答案藏在他们对抗性治理、新化合物研发、基因编辑技术、数字农业的系统性布局中。

1. 除草剂:抗性治理的"军备竞赛"

除草剂无疑是四巨头2025年专利布局的第一重心。巴斯夫以368项专利遥遥领先,拜耳紧随其后达257项,先正达和科迪华分别贡献可观数量。这一集体性的重兵投入,直指全球性的抗性杂草危机。

共性策略:所有公司都将除草剂作为研发第一重心,核心是应对抗性杂草。数据显示,全球范围内对草甘膦、ALS抑制剂的抗性杂草种群正呈爆发式增长,倒逼企业必须找到新的解决方案。

图2 2025年4家公司除草剂战略

数据来源：微信公众号：磊子侃农药

差异化路径则体现各家的技术基因和战略取向：

巴斯夫与拜耳：走"新化合物+智能方案"路线。巴斯夫大力开发丙二酰胺类、吡啶基醚类等全新作用机理化合物,并深度融合AI杂草识别与变量施药技术。专利US20250072413A1(AI杂草识别系统)和US12290063B2(精准施药决策模型)显示,巴斯夫正在构建从识别到精准施药的完整闭环。拜耳则聚焦酰胺类、苯氧羧酸类化合物的优化,专利布局覆盖了麦草畏微囊剂(EP4256718B1)和AI辅助的杂草识别系统(EP4205047B1),形成"天-地-机-剂-云"的智慧植保生态。

先正达与科迪华：采用"新化合物+抗性性状配套"策略。先正达在开发PPO抑制剂、新型五元环除草剂的同时,同步布局对应的抗除草剂作物。专利CN120958122A开发对抑制生物素合成途径化合物具有抗性的作物,CN121002047A则针对PPO抑制剂开发抗性植物,构建"药-种"生态系统。科迪华以吡啶羧酸类(如氟氯吡啶酯)为核心,大量专利致力于将高效除草剂与专用安全剂进行复配,在扩大杀草谱的同时保护作物安全性。

这种差异化布局的深层逻辑清晰可见:拥有强大化学背景的巴斯夫和拜耳,倾向于通过纯技术方案(新分子+数字化)解决问题;而掌握种子资源的先正达和科迪华,则试图通过捆绑销售模式锁定用户,构建更高的商业壁垒。

2. 杀菌剂:靶点保卫战与组合艺术

如果说除草剂是"进攻",那么杀菌剂就是一场"保卫战"——保卫现有靶点不失效,保卫重磅产品不失灵。

战略焦点:抗性管理是绝对核心。全球范围内,对QoI(甲氧基丙烯酸酯类)、SDHI(琥珀酸脱氢酶抑制剂)等主流杀菌剂的抗性已成普遍现象,倒逼企业必须找到破解之道。

图3 2025年4家公司杀菌剂战略

数据来源：微信公众号：磊子侃农药

巴斯夫展示最极致的策略。围绕Qo抑制剂抗性(F129L突变),巴斯夫构筑从新化合物、复配组合到应用方法的立体专利网。超过20项专利(如US20250352462A1、EP4604730A1)系统布局针对F129L突变的嗜球果伞素类化合物及其混合物,意图重新掌控被抗性威胁的市场。这种"史上少见的密集专利网"不仅是技术防御,更是主动的市场进攻。

先正达则体现"复配壁垒"的威力。83项杀菌剂专利中,大量涉及为其核心SDHI等成分构建海量复配方案。专利CN120417763A、CN120569123A等将苯并烯氟菌唑、氟唑菌酰羟胺等明星产品与不同作用点药剂组合,形成强大的组合壁垒。竞争对手即使模仿单剂,也难以绕开这些优化的、受专利保护的配方,从而极大延长产品生命周期。

拜耳与科迪华也在持续推出新结构化合物。拜耳的杂环类、恶二嗪、硫醚酰胺等,科迪华的吡啶酰胺类(Florylpicoxamid结晶工艺CN119255852A)和芳基脒类(CN120603807A),都代表着新的作用机制探索,是应对未来抗性风险的"储备武器"。

值得注意的是,巴斯夫和先正达还积极布局"化学+生物"融合。巴斯夫的芽孢杆菌菌株专利(US12239136B2)、先正达的生物源抗菌剂组合(CN120076715A),都体现顺应绿色农业趋势、减少化学农药用量的战略考量。

3. 杀虫剂:化学与生物的融合试验场

杀虫剂领域,四巨头呈现出化学新结构研发与"生物+"融合同步推进的共同趋势。

化学创新方面,巴斯夫的吡唑类、三唑类、嘧啶酮衍生物等新型结构(如CN115443267B),拜耳的杂芳基三唑、四氢吡喃酮酸(如专利涉及的新化合物),先正达的杂环类化合物,科迪华的含1,2,4-三唑和4-氧代噻唑化合物(CN120187298A),都在探索新的作用靶点,试图绕开现有抗性机制。

生物防治专利显著增加,涉及微生物菌株(芽孢杆菌、类芽孢杆菌)、代谢产物及与化学农药的复配。巴斯夫从苏云金芽孢杆菌等微生物中发掘新型毒素基因(US12219954B2),并开发具有杀虫/抗真菌活性的菌株(MX380769B)。先正达则布局多种针对鞘翅目、鳞翅目害虫的新型杀昆虫蛋白(CN120485217A、CN120485244A),用于转基因植物表达,为未来抗虫作物储备新"弹药"。

线虫防治成为新热点,这一细分市场的兴起尤为引人注目。先正达围绕三氟吡啶胺进行系统布局,专利CN116113322B用于控制水稻干尖线虫,CN120640977A和CN120957599A披露其改善土壤微生物和植物生长的意外效果,CN120836972A则提出"零天保护"的施用方法。巴斯夫也通过基因技术布局线虫防治(转基因大豆EE-GM5,CN121109453A)。这表明,在线虫病害日益严重且防治手段有限的背景下,巨头们敏锐地捕捉到这一市场机遇。

制剂技术方面,水分散粒剂、微胶囊、悬浮剂等环保剂型成为主流,拜耳的可降解微囊剂(AR122762B1)、巴斯夫的悬浮剂稳定技术(EP3962270B1),都体现对环境友好性的重视。

如果说三大品类是"今天的战争",那么基因编辑、数字农业就是"明天的战争"。四巨头在这些前沿领域的布局,将决定未来农业的话语权归属。

1. 基因编辑:争夺农业"底层操作系统"

先正达绝对领先：21项基因编辑专利虽数量不及其杀菌剂布局,但技术含量和战略价值极高。从底层工具开发到关键性状应用,先正达形成完整的"研发-产出"闭环。

底层工具方面,先正达重点布局Cas12a变体。CN120603942A开发"具有增强效率的Mb2Cas12a变体",CN120677235A开发"具有灵活PAM谱的Mb2Cas12a变体",通过融合蛋白与系统优化(CN119744273A、CN121002177A),增强特异性、提高同源重组效率。这些工具创新,为精准编辑奠定技术基础。

性状应用方面,先正达将大量编辑技术应用于关键作物的性状改良。抗病性是绝对主导:大豆抗锈病基因座(CN114375155B、CN114375154B、CN120418299A等)、玉米穗腐病基因座(CN114245825B)、西红柿Pub17/Pub21基因(CN119403441A)等,都直接瞄准重大病害防治痛点。农艺性状改良包括改变大豆开花/成熟时间(CN120239706A)、创制类黄酮依赖性育性系统(CN119744306A)等,这些是加速育种进程的核心技术。

先正达旨在控制育种源头,通过掌控基因编辑工具和性状基因,定义未来农业的种植规则,农药只是配套。这一战略野心从其植物新品种布局中也可见一斑——2025年先正达在美国的大豆新品种专利达到惊人数量,占其植物新品种专利的绝对主导。

巴斯夫与拜耳：侧重特定功能基因。巴斯夫的75项基因编辑和植物新品种专利,重点在于杀虫/杀线虫基因的挖掘与应用(US12219954B2、AU2023408197A1),更接近"性状供应商"模式。拜耳虽在本次分析的专利中未见大量基因编辑专利,但其通过与CRISPR医疗公司合作(CN111836892B披露USH2A基因疗法),显示其在突破性技术领域的开放式创新策略。

科迪华：布局相对较少,更多通过传统转基因进行性状叠加。其大豆抗虫Cry1F/Cry1Ac+耐除草剂PAT和耐草甘膦的专利,体现多基因叠加的商业化路径。

2. 数字农业与精准施药:从工具到生态

拜耳体系最完整：42项农用无人机&软件系统专利,构建"天-地-机-剂-云"智慧植保生态。

图4 2025年拜耳数字农业体系

数据来源：微信公众号：磊子侃农药

巴斯夫与先正达：聚焦核心环节的AI模型。巴斯夫的病害预测、施药决策、杂草识别专利(如CN119563182A基于机器学习预测病害进展),先正达的药剂稀释混配系统(CN119869291A)、与农用化学品施用相关的方法和系统(CN120770038A),都在与现有产品捆绑,提升使用效率和用户体验。

专利表明,行业正从"卖农药"向"卖精准施药服务"转型,数据将成为新的竞争壁垒。拜耳的系统化布局领先,但所有玩家均已入场,未来竞争将更加激烈。

1. 制剂技术创新

共同方向:水性化、颗粒化(无微塑料)、胶囊化(可控释放)。拜耳的水性悬浮剂和胶囊化拟除虫菊酯技术(TWI874423B、CN120916801A),巴斯夫的麦草畏高载量溶液浓缩物(CN115361868B),先正达的稳定凝胶乳液(CN120857862A),都在提高药效、稳定性、安全性和使用便利性。科迪华开发的"不含微塑料的颗粒制剂",响应欧盟等地的法规要求,显示其对环保趋势的敏锐把握。

高阶竞争:智能响应型制剂。巴斯夫和拜耳在智能响应型微胶囊(如pH/酶触发)、纳米制剂等高端领域布局更深。巴斯夫的灭草烟微胶囊(US12376586B2)芯材为环庚草醚,外壳为MDI基聚脲,实现控制释放。拜耳的可降解微囊剂(AR122762B1)基于聚脲壳材料且包含可生物降解酯基,在追求控制释放性能的同时高度重视环境归宿。

这些技术创新,让有效成分能够在合适的时间、合适的地点、以合适的方式释放,大幅提升利用率,降低环境风险。

2. 绿色可持续工艺

L-草铵膦的酶法合成成为各家必争之地。巴斯夫的专利CN120641571A、拜耳相关专利、科迪华的工艺专利,都围绕工艺优化、纯度提升展开。酶法合成相比传统化学合成,具有反应条件温和、环境友好、选择性高等优势,符合"双碳"目标与环保法规要求。

环保助剂:生物基表面活性剂替代传统助剂成为趋势。巴斯夫的烷基多糖苷(APG)平台(EP4561355A1、IN202417096152A),使用可再生原料、低毒、良好生物降解性,特别适合与敏感作物除草剂配伍。先正达也有类似布局。

化学循环技术。巴斯夫披露聚酰胺(PA6)解聚回收己内酰胺、聚酯(PET)醇解/水解、聚氨酯化学回收制备原料等多种高技术含量的化学回收路径,致力于解决塑料废弃物难题。虽不直接属于农药领域,但体现企业整体的可持续发展理念。

绿色、可持续的技术已贯穿研发、生产、应用全链条,从"加分项"变为"准入门槛"。

图5 2025年4家公司战略图谱

数据来源：微信公众号：磊子侃农药

中国作为全球主要的农药消费市场和重要的生产基地,四巨头在华专利布局各有侧重,反映其对中国市场战略地位的不同判断。

巴斯夫:"全链本土化"。2025年在华公开专利908件,其中农药相关62项。在华农化专利与全球同步,从新化合物(吡啶基醚类CN111356684B、二氨基三嗪类CN112739687B)、抗性解决方案(针对DHODH抗性的吡啶化合物CN120076714A、针对F129L突变的化合物CN120091993A),到数字农业模型(CN119563182A),全面引入。巴斯夫旨在将中国作为创新策源地和高地市场,其在华专利核心方向为制剂技术(21.0%)、生物技术(22.6%)、抗性管理(14.5%),与全球战略高度一致。

拜耳:"解决方案本土化"。206件在华专利中,针对水稻、小麦等主粮作物优化除草剂和智能装备方案,并推进绿色制剂生产。专利TWI874423B的水性悬浮剂、CN115803317B的新型杂环基吡啶杀菌剂,都体现对中国农业生产特点的适应。拜耳的智能飞行载具专利(TWI875830B)搭载LIDAR传感器,为中国精准农业提供硬件支持。

先正达:"研发中心深度绑定"。凭借中资背景,其在华186项专利与全球核心战略高度一致。在杀菌剂(83项,44.6%)和基因编辑(21项)上布局极深,是其实验室成果的直接转化。先正达将大量底层工具(Cas12a变体)、关键性状(大豆抗锈病基因座)、核心化合物(哒嗪二氢噁二嗪、噻唑衍生物)的专利在中国申请,显示其视中国为全球研发网络的重要节点。

科迪华:"制造工艺保护"。18件在华专利高度集中在化合物合成与纯化工艺(占比超过55%)。吡啶菌酰胺的结晶工艺(CN119255852A)、多个吡啶类关键中间体的制备(CN119698404A、CN119874611A)等,反映出其将中国定位为重要生产基地,通过工艺专利保护核心竞争力,而非全面的技术输出。

这种差异化布局的深层逻辑:巴斯夫和先正达代表"深度融入式"本土化,将前沿研发直接落地中国,视中国为全球创新体系的有机组成部分;拜耳是"需求适配式",根据中国农业特点提供定制化解决方案;科迪华则更偏向"技术保守式",以保护制造优势为主,核心创新成果的专利布局仍以全球市场(特别是美国、澳大利亚)为主。

回顾四巨头2025年的专利全景图,以下六大观察值得行业深思:

第一,抗性是研发的绝对指挥棒。无论是巴斯夫围绕F129L突变构建的杀菌剂专利网,还是先正达"新化合物+抗性作物"的除草剂策略,抗性治理贯穿几乎所有核心专利。这不仅是技术应对,更反映一个残酷现实:在抗性面前,没有企业能独善其身,只有持续创新才能维持市场地位。

第二,"化学+"模式成为主流。单纯的化学创新已无法满足市场需求。巴斯夫的"化学+AI决策"、先正达的"化学+种子性状"、拜耳的"化学+数字服务"、四家共同的"化学+生物菌剂",都在构建多维度的解决方案。这种融合不仅提升产品价值,更重要的是提高竞争壁垒——竞争对手即使复制化合物,也难以复制整个生态系统。

第三,数字农业进入"深水区"。拜耳的42项无人机&软件系统专利显示,数字技术已超越概念阶段,进入具体的硬件设计、算法优化和商业模式构建。从杂草识别、病害预测到精准施药地图生成,完整的技术链条已经形成。虽然拜耳领先,但所有玩家均已入场,预示着未来竞争将更加激烈。数据正在成为新的竞争壁垒,掌握农田数据的企业将掌握话语权。

第四,绿色不仅仅是口号。从生物基助剂(烷基多糖苷)、可降解微胶囊到酶法合成工艺(L-草铵膦),绿色、可持续的技术已贯穿研发、生产、应用全链条。科迪华的无微塑料颗粒剂、拜耳的可降解微囊剂、巴斯夫的化学循环技术,都在响应全球环保法规和消费者需求。这不再是"可选项",而是"必答题"。

第五,中国市场策略呈现两极分化。巴斯夫和先正达代表"深度融入式"本土化,将前沿研发直接落地中国,其在华专利与全球核心技术高度同步;拜耳采用"需求适配式",针对中国主粮作物优化解决方案;科迪华则"技术保守式",以保护制造工艺为主。这反映它们对中国市场战略地位的不同判断:是全球创新体系的有机部分,还是重要的销售和生产市场?这一差异将在未来5-10年显著影响各家在中国的竞争力。

第六,基因编辑是未来权力的钥匙。先正达的系统性布局——从Cas12a变体等底层工具,到大豆抗锈病、开花时间调控等商业化性状,形成完整的"研发-产出"闭环。这一战略的深层含义是:谁掌握高效的基因编辑工具和具有巨大商业价值的性状基因,谁就掌握未来种子市场的定义权和粮食生产的底层架构。这是比农药更底层、更长远的权力。

2025年的专利数据为我们勾勒出一幅清晰的未来图景:

农业巨头不再是单纯的"化学品公司",而是集化学、生物、数字、种子于一体的"综合解决方案提供商"。他们不仅卖产品,更卖服务、卖数据、卖生态系统。

竞争不再局限于"谁的分子更好",而是"谁的生态更完整、壁垒更高、响应更快"。先正达试图通过掌控种子定义规则,巴斯夫依靠技术全面性提供系统方案,拜耳构建数字生态强化服务,科迪华聚焦核心领域追求成本效率——四条道路,殊途同归,都指向一个目标:在抗性时代、监管时代、可持续时代,构建难以撼动的竞争优势。

对于全球农业而言,这场专利战的意义远超商业竞争。它关乎10年后我们能否战胜不断进化的病虫草害,关乎我们能否在减少化学投入的同时保障粮食安全,关乎我们能否让农业真正走上可持续发展之路。

答案就写在这数千项专利之中,也将由时间来验证。但有一点可以确定:这场决胜抗性时代的竞赛,已经全面打响,而且没有终点。