每年进入市场的大多数商业化学品都没有足够的健康和安全数据。对于杀虫剂，美国环境保护局使用各种技术来填补数据空白，以评估化学危害和暴露风险。尽管如此，近年来，公众对这些化学品所构成的潜在威胁的关注日益增加，同时也认识到传统的动物测试方法从速度、经济或道德方面来说都是不切实际的。
现在，乔治-华盛顿大学的研究人员已经开发出一种新的计算方法，以快速筛选农药的安全性、性能以及它们在环境中的持久性。此外，最重要的是，这种新方法将有助于设计下一代分子以开发更安全的杀虫剂。
研究员表示，在许多方面，他们设计的工具模仿了药物发现。他们用大量的化学化合物库筛选出其功效，然后进行调整以使它们对特定的治疗目标更加有效。
同样，他们也使用基于系统的方法来修改杀虫剂，使其毒性更小，更容易降解，同时，确保它们保持良好的性能。对于工业界和监管机构来说，这是一个强大的工具，可以帮助设计现有商业农用化学品的新的、更安全的类似物，从而守住人类的环境和工业的底线。
利用他们的模型，该团队分析了来自美国环保署农药登记册的700种农药。该模型考虑了农药在环境中的持久性或降解性，它的安全性，以及它在杀死、驱赶或控制目标方面的表现。
他们发现，被分析的化合物中只有52种（7%）符合安全化学品的标准。据研究人员称，虽然分析结果表明大多数杀虫剂可能是不安全的，但许多杀虫剂可以通过修改其分子结构的方式变得更加安全，从而在不牺牲性能的情况下降低其毒性。
展望未来，该团队希望用以生物为基础的、可再生的化学构件设计的农药来增强他们的模型，以设计出可持续性的农药。
该研究论文题为"Structure-to-process design framework for developing safer pesticides"，已发表在《科学进展》期刊上。
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