新烟碱类农药是全球用量最大的杀虫剂品种，对全球重要媒介昆虫蜜蜂的高毒问题日益凸显，成为威胁全球农业环境生物安全的重大科学难题。欧盟宣布从2013年7月1日起对新烟碱类农药实施限用政策，以降低或避免对蜜蜂等传粉昆虫的危害。然而，开发一种高效农药往往历经多年，耗资上亿美元。如何在保留新烟碱类杀虫剂对靶标害虫高效性的同时，降低对蜜蜂等传粉昆虫的毒性是急需解决的重要科学问题。

该研究从手性对映体角度入手，以第三代新烟碱类手性农药呋虫胺为代表开展研究。所谓手性对映体是化合物含有物质和镜像不能重叠性质的成对的光学异构体，而手性对映体之间活性和毒性往往差异大，甚至相反。由于异构体分离难度大，传统农药安全评价时通常不区分农药对映体区别，因此常导致评价结果不准确。该研究发现并证实新烟碱杀虫剂呋虫胺杀虫活性主要来自于呋虫胺右旋对映体，而对意大利蜜蜂的毒性主要来自于呋虫胺左旋对映体，解析了呋虫胺对映体对害虫和蜜蜂的毒性选择性差异受体亚基，揭示了呋虫胺左旋体对意大利蜜蜂高毒性的分子机制，建议研发右旋呋虫胺的手性单体农药，有效降低呋虫胺对蜜蜂种群的毒性，同时有效控制靶标害虫。

该研究得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金项目的资助。