我國研究人員建立食品農藥殘留檢測數據庫

    吃水果怕有農藥，買(mǎi)蔬菜也怕有農藥，“談農藥色變”成為當下中國比較普遍的現象，完全禁止農藥的使用并不現實(shí)，研究出一套科學(xué)的農藥殘留監測體系是當務(wù)之急。
　　
　　筆者獲悉，中國工程院院士、中國檢驗檢疫科學(xué)研究院研究員龐國芳團隊圍繞世界常用的1200多種農藥和化學(xué)污染物展開(kāi)研究，在高分辨質(zhì)譜技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)與數據科學(xué)、地理信息多元融合技術(shù)研發(fā)等3個(gè)方面取得了原創(chuàng )性突破，實(shí)現了農藥殘留監測技術(shù)信息化、監測大數據處理智能化及風(fēng)險溯源可視化，并達到世界先進(jìn)水平。
　　
　　在上述多元融合技術(shù)的支持下，目前我國農藥殘留監測結果數據庫已具雛形，31個(gè)省會(huì )/直轄市市售水果蔬菜農藥殘留狀況可一覽無(wú)余�！斑@將促使我國食品安全狀況大大改觀(guān)�！饼媷�芳告訴筆者，這項工作不只是食品安全問(wèn)題，還關(guān)系到國泰民安、國家形象。
　　
　　每種農藥都有電子身份證
　　
　　實(shí)踐證明，農藥在保護農作物生長(cháng)、提高農作物產(chǎn)量、保障農產(chǎn)品儲存質(zhì)量等方面起到了至關(guān)重要的作用。但由于其生物活性，殘留農藥對食品安全、生態(tài)環(huán)境的影響不可避免，也使農藥飽受詬病。
　　
　　事實(shí)上，并不只有中國使用農藥，歐盟、美國、日本等國都在使用。相比較而言，他們均建立了較完善的法律法規和殘留監控體系，制定了農產(chǎn)品中農藥最大殘留限量。
　　
　　據悉，農藥最大殘留限量是食品安全標準，也是國際貿易進(jìn)出口的門(mén)檻，更是食品安全監控體系的重要標準之一。
　　
　　龐國芳介紹，目前歐盟、美國和日本已制定的農藥最大殘留限量標準分別為162248項、39147項和51600項。今年6月，我國實(shí)公布的新版《食品安全國家標準——食品中農藥最大殘留限量》，但僅規定了食品中433種農藥的4140項最大殘留限量標準。
　　
　　我國作為農業(yè)大國，是世界上農藥生產(chǎn)和消費比較高的國家。數據顯示，2000~2015年我國化學(xué)農藥原藥產(chǎn)品從60萬(wàn)噸/年增加到374萬(wàn)噸/年，農藥化學(xué)污染物已經(jīng)是當前食品安全源頭污染的主要來(lái)源之一。
　　
　　龐國芳團隊研究發(fā)現，我國“菜籃子”中殘留農藥風(fēng)險隱患依然不能忽視，高劇毒和違禁農藥仍有檢出�！拔覈�尚未形成有嚴格系統法律法規做保障的殘留監控體系�！�
　　
　　作為農藥殘留監控體系的重要支撐技術(shù)手段，監測方法的科學(xué)性和可操作性被看作是確保殘留監控體系有效運轉的基石和保障。
　　
　　據介紹，目前歐盟、美國和日本農藥殘留監控體系采用的監測技術(shù)多為氣相色譜和液相色譜技術(shù)，以及低分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。近年來(lái)，發(fā)展起來(lái)的高分辨質(zhì)譜是質(zhì)譜技術(shù)的一種，逐漸成為農藥殘留非靶向篩查的發(fā)展方向，近年來(lái)其應用數量顯著(zhù)增加，常見(jiàn)的高分辨質(zhì)譜包括傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜、四極桿—飛行時(shí)間質(zhì)譜等。
　　
　　筆者在采訪(fǎng)中了解到，龐國芳團隊采用液相色譜—四極桿—飛行時(shí)間質(zhì)譜和氣相色譜—四極桿—飛行時(shí)間質(zhì)譜研究，開(kāi)發(fā)了世界常用1200多種農藥和化學(xué)污染物的一級精確質(zhì)量數據庫、二級碎片離子譜圖庫。
　　
　　在此基礎上，他們?yōu)?200多種農藥和化學(xué)污染物的每種都建立了一個(gè)自身獨有的電子身份證，實(shí)現了農藥殘留的檢測，以電子標準取代農藥實(shí)物標準作參比的傳統鑒定方法，并實(shí)現了農藥殘留由靶向檢測向非靶向篩查的跨越式發(fā)展。
　　
　　“其檢測能力遠遠超過(guò)了目前歐盟、美國和日本農藥殘留監測技術(shù)的實(shí)力，從而大大提高農產(chǎn)品質(zhì)量安全保障能力�！饼媷�芳告訴筆者。
　　
　　據悉，這項新技術(shù)檢測的水果蔬菜種類(lèi)覆蓋范圍達到18類(lèi)150種，其中85%屬于國家農藥最大殘留限量標準列明品種，緊扣國家標準反映市場(chǎng)真實(shí)情況。
　　
　　農藥殘留報告實(shí)現“一鍵下載”
　　
　　但問(wèn)題隨之而來(lái)，鑒于非靶標農藥殘留偵測技術(shù)的高度數字化、信息化和電子化，產(chǎn)生了海量分析數據，向傳統數據統計分析方法提出了挑戰，急需建立新的大數據的采集、傳送、統計和智能分析系統。
　　
　　龐國芳團隊圍繞食品農藥殘留檢測數據分析中目前難以解決的數據維度多、數據關(guān)系復雜、分析要求高等難題，在深入分析農藥殘留檢測數據特征和分析需求的基礎上，做出了多項具有創(chuàng )新性的工作，為農藥殘留偵測結果的判定提供了標準依據。
　　
　　比如，解決了“多國最高殘留量標準—農產(chǎn)品分類(lèi)—千余種農藥特性”的關(guān)聯(lián)存儲與查詢(xún)關(guān)鍵技術(shù);提出了面向農藥殘留檢測數據的多維度交叉分析方法、農藥殘留污染綜合評價(jià)與預警模型;建立了多國農藥殘留最高限量標準等四大基礎數據庫，實(shí)現了農藥殘留基礎數據的關(guān)聯(lián)存取與調用。
　　
　　與此同時(shí)，龐國芳團隊自主研發(fā)了農藥殘留數據采集系統，構建了農藥殘留偵測結果數據庫。
　　
　　“我們提出了‘數據獲取—信息補充—衍生物合并—禁藥處理—污染等級判定’的數據融合與處理模型，實(shí)現了對農藥多殘留檢測結果數據進(jìn)行快速在線(xiàn)采集、融合�！饼媷�芳告訴筆者。
　　
　　隨后，再參照多國農藥殘留限量標準的精準判定，實(shí)現了農藥殘留偵測結果數據庫的動(dòng)態(tài)添加與實(shí)時(shí)更新，為國家食品安全決策提供了科學(xué)數據支持。
　　
　　值得一提的是，龐國芳團隊自主研發(fā)的農藥殘留海量數據智能分析軟件，實(shí)現了從農產(chǎn)品、農藥、地域、多國農藥殘留最高限量標準等多維度進(jìn)行的20項農藥殘留指標的自動(dòng)統計和5項報表的自動(dòng)生成，以及根據統計結果的綜合評價(jià)和預警信息的自動(dòng)生成，最終實(shí)現“一鍵下載”。
　　
　　龐國芳介紹，一本圖文并茂的農藥殘留偵測報告30分鐘自動(dòng)生成，大大提高了偵測報告的精準度，“其制作效率是傳統分析方法不可想象的，為國家農藥殘留大數據分析提供了有效工具”。
　　
　　風(fēng)險溯源像氣象預報一樣
　　
　　農藥殘留檢測目的是什么？“農藥殘留檢測就是要實(shí)現風(fēng)險的溯源�！饼媷�芳表示，通過(guò)高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+地理信息系統三元融合技術(shù)，可實(shí)現農藥殘留風(fēng)險溯源的視頻化。
　　
　　據介紹，其具體操作是：將農藥殘留數據與地理數據相關(guān)聯(lián)，完成了農藥殘留數據驅動(dòng)方式下地圖的新應用。其研發(fā)的核心技術(shù)包括：第一，從多空間分辨率，全國—省級—地市級多尺度表達農作物農藥殘留特征;第二，按照不同農產(chǎn)品類(lèi)型對各類(lèi)農藥殘留特征進(jìn)行統計分析與制圖;第三，反映各類(lèi)農藥殘留在空間上和農作物類(lèi)型上的分布特征與數量指標;第四，參照中國、歐盟和日本等多國農藥殘留最高限量標準，按地區和農產(chǎn)品種類(lèi)展現農藥殘留超標情況。
　　
　　“采用多元技術(shù)融合，設計編制了目標農藥—食品名稱(chēng)—食品產(chǎn)地等多維空間特征的可視化系統�！饼媷�芳說(shuō)。
　　
　　目前已形成兩個(gè)產(chǎn)品，分別是“31個(gè)省會(huì )/直轄市市售水果蔬菜農藥殘留水平地圖集”和“31個(gè)省會(huì )/直轄市市售水果蔬菜農藥殘留在線(xiàn)制圖系統”。
　　
　　針對后者，龐國芳形象地介紹道，可以像氣象預報一樣，實(shí)現農藥殘留的在線(xiàn)預報，讓食品安全監管前移，預防為主。
　　
　　在龐國芳看來(lái)，這實(shí)現農藥殘留檢測、溯源和預警三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的“智慧一張圖”管理，為產(chǎn)業(yè)自律、政府監管和第三方監督提供了基于空間可視化的科學(xué)數據支撐。
　　
　　此外，還構建了面向“全國—省—市(區)”多尺度的開(kāi)放式專(zhuān)題地圖表達框架，既便于現有數據的匯聚，也實(shí)現未來(lái)數據的動(dòng)態(tài)添加和實(shí)時(shí)更新。
　　
　　據介紹，高分辨質(zhì)譜+互聯(lián)網(wǎng)+地理信息系統三元融合技術(shù)將地理信息、互聯(lián)網(wǎng)海量數據分析方法引入農藥多殘留同時(shí)偵測、檢測結果的可視化以及在非靶向農藥殘留檢測品種數量上均居國際領(lǐng)先水平。
　　
　　龐國芳還希望，未來(lái)能夠創(chuàng )建國家市售食用農產(chǎn)品農藥殘留監控工程研究中心和中國市售食用農產(chǎn)品農藥殘留數據庫，并將農藥殘留數據庫產(chǎn)生的“31省會(huì )/直轄市農藥殘留偵測報告”納入國家購買(mǎi)計劃，“盤(pán)活龐大的數據庫，使之轉變?yōu)橄冗M(jìn)的生產(chǎn)力”。
　　
　　據悉，這項研究是供給側結構性改革在農藥殘留檢測技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要突破，為落實(shí)國家“十三五”規劃綱要中“增強農產(chǎn)品質(zhì)量安全保障能力”和“推進(jìn)健康中國建設”的需求，將發(fā)揮重要的技術(shù)保障作用。