值得一提的是,庞国芳团队自主研发的农药残留海量数据智能分析软件,实现了从农产品、农药、地域、多国农药残留最高限量标准等多维度进行的20项农药残留指标的自动统计和5项报表的自动生成,以及根据统计结果的综合评价和预警信息的自动生成,最终实现“一键下载”。
近年来,中国检科院始终坚持以科研为中心,以学科建设为基础,注重面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,尤其是“十三五”以来,中国检科院紧紧围绕基础理论与前沿技术及创新应用,直接对接国家重大战略需求,聚焦国门安全、国民经济与社会发展的重大、核心、关键科技问题,在食品农产品安全、动植物检疫、卫生检疫、化学品安全、工业与消费品安全、装备等多个领域开展研究和技术开发,大幅提升了科研能力和研究水平。
“这本报告30分钟就可以自动生成。”庞国芳指着办公桌上一本厚厚的农药残留检测报告对记者说, “这种效率是传统分析方法不可想象的,高分辨质谱+互联网+数据科学的三元融合技术,是我们的技术突破之一,为农药残留大数据分析提供了有效工具。”
牵头建立了全国口岸传染病监测哨点技术网络,建成了国内规模最大的外来传染病监测生物样本资源库,并在标准验证、标样研制、无创样本病原基因检测和输入病例病原分子溯源等多领域实现创新应用;在重大突发疫情应对中,第一时间研制出新甲型H1N1流感病毒核酸诊断方法并获国家联防联控科技组推荐,形成技术标准应用,储备了境外新发突发病原体检测方法。
“最大的困难就是研究技术。”庞国芳告诉科技日报记者,“我们检索了1990年至2016年,世界上15种著名期刊的4600多篇论文,对所有的技术进行详细分析,发现农药残留检测技术主要有两个发展阶段。1990年至2002年,是色谱技术引领质谱技术发展,2002年以后,质谱技术超越了色谱技术。”
新时代、新使命、新征程。党的十九大报告中指出,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。
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记者在采访中了解到,庞国芳团队采用液相色谱—四极杆—飞行时间质谱技术和气相色谱—四极杆飞行时间质谱技术,开发了一次样品制备两种技术同时检测1200种农药残留的新方法,这种新方法达到了绿色发展、环境友好、清洁高效的技术要求。
在庞国芳看来,这实现了农药残留检测、溯源和预警三个关键点的“智慧一张图”管理,为产业自律、政府监管和第三方监督提供了基于空间可视化的科学数据支撑。
庞国芳院士带领一个团队,孜孜不倦地潜心研究,突破了农残检测在信息化时代的三大挑战,使我国在这一领域的检测技术达到世界领先水平;兢兢业业地做了4万批次的农残筛查,摸清了我国“菜篮子”中的农药残留家底,为相关部门的决策和监管提供了有效的科学依据。这种踏踏实实坐冷板凳的科研精神令人感佩!
“2012年,我们开始承担国家科技支撑计划中的‘食品中农药化学污染物高通量侦测技术研究与示范’项目;2015年,我们又承担了国家科技基础性工作专项‘水果和蔬菜中农药化学污染物残留水平调查及数据库建设’课题。”庞国芳告诉科技日报记者。
建成了植物检疫学科体系及检疫性有害生物国境防控技术体系、转基因产品查验技术体系,重点突破了外来有害生物与转基因产品高通量、高精准、快速检测监测技术和大宗产品检疫处理技术,研发了系列装备和药剂,制修订了成体系技术标准,大幅提升进出境植物有害生物防控有效性和国境通关综合效率。
潜心十年,解决业内三大挑战
“我们提出了‘数据获取—信息补充—衍生物合并—禁药处理—污染等级判定’的数据融合与处理模型,实现了对农药多残留检测结果数据进行快速在线采集、融合。”庞国芳告诉记者。
“其检测能力远远超过了目前欧盟、美国和日本农药残留监测技术的实力,从而大大提高了农产品质量安全保障能力。”庞国芳告诉记者。
“面对如此大的变革,无疑对我院提出了许多新的挑战、新的压力和新的课题。同时,也带来了许多新的机遇、新的动力和新的愿景。但是,我相信机遇掌握在自己手里。”李新实曾这样说过。
担当重任,直面百姓关注热点
编者按
为适应国家科技体制改革和检验检疫事业发展要求,充分发挥好“火车头”作用,中国检科院确定了“强院大市场”的发展思路。在这一发展思路的引领下,建设一个国内一流、国际知名的检验检测检疫科研机构,中国检科院正在砥砺前行。
党的十九大报告指出,“中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。”
“农药残留检测的目的是要实现风险的溯源。”庞国芳表示,“我们这项研究的第三大突破就是通过高分辨质谱+互联网+地理信息系统三元融合技术,可实现农药残留风险溯源的视频化。”
近年来,国家积极推动检验检测认证机构的整合,“管检分离”成为大趋势。同时,国内检验检测产业发展迅速,外资检测机构不断涌入,检验检测认证市场竞争激烈。
本报记者 管晶晶
各种领先国际水平的成果不胜枚举。是什么促成了检科院科研成果“处处开花”的盛景?
在精确质量质谱数据库的基础上,他们为1200多种农药和化学污染物都建立了一个自身独有的电子身份证,采取世界通用的八种高分辨质谱技术,评价1200多种农药的微细结构。“就像人脸识别技术一样,点位越多,辨别越准确。”精确化的电子识别标准,实现了农药残留检测以电子标准取代实物标准作参比的传统鉴定方法,同时也实现了农药残留由靶向检测向非靶向筛查的跨越式发展,实现了检测技术的电子化。
正是一群群科研工作者的坚守初心、不懈追求,我们才离中华民族伟大复兴的中国梦越来越近!
用这两种技术,庞国芳团队研究建立了世界上常用的1200多种农药和化学污染物的一级和二级精确质量质谱数据库。并为1200多种农药的每一种,都建立了自身独有的电子身份证,也就是电子识别标准,从而实现了以电子标准代替了实物标准作参比的传统方法,同时实现了由靶向检测向非靶向检测的跨越式发展。这是农药残留检测领域供给侧结构性改革的重大突破。在此基础上, “通过对农药残留新型检测技术的研发,对全国市售果蔬进行筛查,绘制出我国农药残留地图,它将成为我国农药残留治理的有效工具,将会促进我国农药使用零增长,使我国食品安全状况大大改观。”庞国芳告诉记者,这项工作不只是食品安全问题,还关系到国泰民安、国家形象。
不过也存在着很多严峻的现实问题。
中国工程院院士、中国检验检疫科学研究院首席科学家庞国芳带领的团队这些年来干了件大事。
他们采用我国学者自主研发的两种电子化检测技术,对45个重点城市(4个直辖市、27个省会城市、14个果蔬主产区,覆盖全国人口25%)1500余个采样点,采集了135种果蔬(占全国果蔬名录85%以上)4万批次市售样品进行了农药筛查,获得农药质谱图3.2亿张,基本查清了我国“菜篮子”中农药残留的“家底”。
从上世纪70年代起,美国陆续建立了三大农药残留监控体系,包括国家残留监控计划(NRP)、农药残留监测计划(PPRM)和农药残留数据计划(PDP),监控农药品种达500多种,并建成农药化学污染物残留数据库。1996年,欧盟启动的共同体农药残留监控计划中包括欧盟和欧盟成员国两大残留监控体系,监控的农药品种达到839种。日本则出台了“肯定列表制度”,加强食品中农业化学品残留管理,监控农药542种。
尽管我国的各主管部门都有各自的农药残留监控计划,但还没有形成一套严格的法律法规和全国“一盘棋”的监控体系,各部门仅有的农药残留数据资源在食品安全监管中发挥的作用也十分有限。到目前为止,我国各有关部门中监控农药的最多仅百种左右,与先进国家差距甚远,其地位与我国的农业大国地位很不相称。
相较技术保障,这项研究还有着更重要的现实意义——可为相关部门的决策和监管提供科学依据。
以往的农药残留检测都需要有实物的标准物,实物标准物是存在有效期的,大概两三年就会失效。而由于农药种类众多,一个标准物几百到几千元,一百个标准物就要十万元,还经常需要重新购买,这对实验室而言,也是一笔不菲的成本。