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Research on Agricultural Planting Technology under the Background of Ecological Economy
生态经济背景下农业种植技术研究
建计算机模型来实现化学品环境暴露、危害与风险的高效模拟预测的新兴学科”。
美国联邦环保局（EPA）将计算毒理学定义为“应用数学及计算机模型来预测、
阐明化合物的毒副作用及作用机理”。
计算毒理学始于 20 世纪 80 年代初，其产生主要有五个原因：一是动物实验
需要高昂费用；二是公众对动物实验的反对；三是待测试化学品数量激增；四是
计算机技术飞速发展；五是快速增长的化学品毒理学研究提供了大量的化学结构
及其毒性数据，为化学物质毒性的计算预测提供了基础保障。进入 21 世纪以来，
一些发达国家高度重视计算毒理学的发展。EPA 在 2005 年成立了国家计算毒理
学中心，并于 2007 年启动了 ToxCast 项目，利用计算毒理学的方法研究 HTS 测
试数据。欧盟联合研究中心以及经济合作与发展组织（OECD）等国际性组织，
在 REACH 法规的要求下广泛开展了计算毒理学研究，形成了一批计算毒理学
方法的导则、开放网络工具平台和数据库。目前应用最为广泛的是定量结构 - 活
性关系模型（Quantitative Structure - Activity Relationship，QSAR）和多介质环境
模型。
定量结构 - 活性关系即定量构效关系，它是基于化学物质的结构与理化性质
和生物活性之间的关系，在统计学的基础上建立起来的一种数学模型。在 20 世
纪 60 年代，Corwin Hansch 和 Toshio Fujita 最早提出 QSAR 理论，它反映的是化
学物质结构与活性之间的二维数学模型，具有一定的局限性。随着研究的进一步
深入，三维结构信息被陆续引入到定量构效关系研究中，即 3D-QSAR。与二维
QSAR 比较，3D-QSAR 方法在物理化学上的意义更为明确，能间接反映药物分
子和靶点之间的非键相互作用特征，因此，3D-QSAR 方法在目前得到了迅速的
发展和广泛的应用。QSAR 常用的分析方法主要有 9 种：取代基多参数法（Hansch
法）、Free -Wilson 法、分子轨道法（MO）、距离比较法（DISCO）、比较分子
力场分析法（CoMFA）、分子模拟法（MS）、分子对接法（MD）、人工神经
网络法（ANN）和 Leapfrog 法。
多介质环境模型是通过分析环境系统的变化特征，研究农药在环境系统
中的迁移转化和环境归趋规律，并对农药在多介质环境中的暴露与风险进行评
估。1901 年，Lewis 首次提出了“逸度（fugacity）”的概念，1979 年 Mackay
首次提出了多介质逸度模型的概念，并在此基础上构建了 Quantitative Water Air
Sediment Interaction（QWASI）模型，模拟了化学品在加拿大安大略湖中的分配
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