检科院庞国芳团队建立食品农药残留检测数据库工作纪实
十年磨一剑。庞国芳院士与助手一起讨论技术问题
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!
一个人能做到如此已属不易,一个单位都在潜心科研更是难得。“两耳不闻窗外事,埋头苦干搞研究”,中国检科院就是这样一个生动的例子,也才能够收获如此丰硕的科研成果。
面对机构改革、管理体制改革的大背景,观望或许是很多人的选择。然而身处改革洪流中的中国检科院却仍然能够静下心来认认真真钻研、踏踏实实做事,这样一个群体的实干精神更加值得赞叹。
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!
民以食为天。食品安全牵动着每一个人的神经。而蔬菜水果中的农药残留可谓是食品安全领域中的“重灾区”。
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”。
担当重任,直面百姓关注热点作为农业大国,我国是世界上农药生产和消费量较高的国家。农药是一把“双刃剑”,在保护农作物生长、防治病虫害、提高农作物产量、保障农产品储存质量等方面起到了至关重要的作用。但由于其生物活性,残留农药对食品安全、生态环境的影响不可避免,也使农药饱受诟病,农药化学污染物是当前食品安全源头污染的主要来源。
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。”
百姓生活水平提高后,必然对健康的需求更加强烈,对于农产品中的农药残留问题也愈发关注。“谈农药色变”已经成为当下中国比较普遍的现象,完全禁止农药的使用并不现实,研究出一套科学的农药残留监测与监控体系是当务之急。
“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。
“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。”
庞国芳团队分析认为,从检索到2002年发表的第一篇高分辨质谱文献之后,这方面研究逐年增加。近年来发展起来的高分辨质谱技术成为农药残留非靶向筛查的发展方向,常见的高分辨质谱包括傅里叶变换离子回旋共振质谱、四极杆—飞行时间质谱等。
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。
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。
潜心十年,解决业内三大挑战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。
“要检测四五百种农药残留,标准物买不起”,这是实验室里常见的实际困难,也是庞国芳一直琢磨着要解决的问题。
近年来,庞国芳在各种研讨会上都会提出这样的观点:随着21世纪信息化技术的快速发展,食品安全农药残留检测技术面临信息化的三大挑战——农药残留检测如何实现电子化?农药残留报告生成如何实现自动化?农药残留风险溯源如何实现视频化?
经过近十年的潜心研究,这三项挑战如今已有解决方案。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。