早在2005年,儀器信息網曾就破解蜂產品國外技術壁壘相關問題對龐國芳研究員進行了專訪。3年的時間過去了,龐國芳研究員已當選為中國工程院院士,榮獲國際AOAC資深專家獎;主持完成的36項農獸藥殘留測定方法已作為國家標準發布̷
不久前,來自質檢總局的一則新聞再次引起了大家的關注:
國家質檢總局食品專業首席研究員 龐國芳院士
構建我國農產品食品中農藥獸藥殘留檢測技術標準體系
提到2008年底通過審定的79項國家標準時,龐國芳院士說到:「由6名中國工程院院士和有關專家組成的30餘人的評審組對79項標準的評價是:農藥多殘留檢測技術標準居國際領先地位,獸藥殘留檢測標準居國際先進水平。」
「這次79項國家標準的研究是2006年36項標準的繼續,也可說是我們10多年研究的結晶。我們目標是打造一個殘留檢測技術平臺,使檢測的品種再提高一個檔次,使標準應用範圍進一步擴大。」
「只有把技術和標準做得無可挑剔、近乎完美才能得到同行認可,標準是科研的最高表現形式,是神聖的科研工作。標準要經得起現實的考驗、歷史的考驗,一句話要經得起實踐的檢驗。」這是龐國芳院士在30多年科研攻關過程中總結的經驗,也是在技術創新、科技興檢工作中一貫奉行的工作態度。
1、農藥多殘留檢測技術研究的背景
龐國芳院士用一句話概括了自己科研工作的目標:「建立與國際接軌的技術標準體系,破解國外技術壁壘。」
近年來,我國農產品食品出口遇到一些先進國家所設置的種種技術壁壘,都與農藥獸藥殘留限量相關,相關行業中有近90%的企業受到技術性貿易措施影響,有82%的企業稱減少了市場份額,而35%的企業則被擠出了市場。每年受國外技術壁壘帶來的經濟損失由2001年約70億美元,到2006年增加到1000億美元。
龐國芳院士說到:「2006年,美國涉及農獸藥殘留限量標準1萬多項,歐盟2萬多項,日本5萬多項,本系列標準發布前,我國相關的國家標準、行業標準不足500項。」 如日本2006年實施的「肯定列表制度」,對農產品中800多種農獸藥規定了限量指標,成為目前世界上最嚴格的食品中農獸藥殘留限量管理法規。
「在檢測技術水平方面,以一次制樣可以測定農藥品種數量為例,美國可以測試300多種,歐盟以德國為準可以測試300多種,日本可以測試260種;然而,2006年本系列標準問世以前,我國多殘留檢測技術國家標準測試的種類不足50種。所以,不論是檢測技術標準還是殘留限量標準,我國和先進國家的差距還很大,我們必須儘快迎頭趕上,達到國際先進水平,建立我們的技術標準體系,應對發達國家的挑戰。」
2、世界常用1000種農藥等農用化學品多殘留高通量樣品製備與檢測技術研究
如何實現超痕量農藥殘留多組分高通量的檢測,龐國芳院士說到:「必須徹底解決三個方面的技術難題:第一,採用什麼樣的萃取技術,能把數百種億分之幾的多類化學殘留物從基質千差萬別的農產品中完全提取出來。第二,採用什麼分離技術和富集技術把共萃取的大量幹擾物分離出去,使目標化合物得到富集。第三,採用什麼檢測技術能夠實現高靈敏度、高解析度、高選擇性高通量檢測數百種農藥殘留,並能準確的定量分析,使方法各項技術指標達到或超過世界發達國家所規定的限量要求。」
「科學研究要有系統思維能力,要遵循由淺入深,由表及裡,由片面到全面,由低級到高級的認識論。研究要不斷深入,切忌淺嘗輒止。」龐國芳和他的科研團隊對世界常用1000多種農藥殘留檢測技術進行了近10年的系統研究,主持設計了化學、物理學、微生物等多學科交叉研究方案,先後組織13個省市檢驗檢疫局,以及大專院校和科技機構200多位專家聯合攻關,歷經四個研究階段,突破了這些技術難題,關鍵技術精雕細刻成28項多殘留檢測技術國家標準,分別應用於水果、蔬菜、糧谷、茶葉、中草藥、食用菌(蘑菇)、動物組織、水產品、原奶及奶粉、蜂蜜、蜂王漿、果汁果酒等農產品食品中806種農藥殘留的檢測,使我國農藥多殘留同時檢測技術與世界先進國家標準接軌,在同時檢測的品種數量上,居國際領先地位。
這項研究實現了三方面的創新:
(1)對1000多種農藥的液相色譜-質譜和氣相色譜-質譜以及凝膠滲透色譜特徵進行了系統研究,構建了三個分析參數資料庫,奠定了高通量檢測技術理論基礎。
(2)集成加速溶劑萃取、高速勻質提取、固相萃取和凝膠滲透等先進前處理技術,攻克了800多種含量十億分之幾的農藥殘留從50餘種農產品中有效提取出來,並將大量共萃幹擾物有效分離掉的一系列技術難題,建立了居國際領先地位的高通量樣品前處理技術。
(3)突破靠更換檢測器或色譜柱增加檢測品種的傳統技術,研究開發了色譜質譜按時段分組檢測新技術,將化學性質和保留時間相近的農藥分成若干組,提高了方法的選擇性;將每組農藥按出峰順序,細分時段檢測,提高了方法靈敏度;對檢測農藥選擇離子進行優化,降低噪音幹擾,提高了方法的解析度,開發出國際領先的高通量樣品檢測技術,實現了500種農藥殘留可同時檢測,比傳統單殘留方法提高工效上千倍,形成了一個自動化水平比較高的農藥多殘留檢測方法標準體系。
3、世界常用200多種獸藥等化學物質的分離、富集與檢測技術研究
龐國芳院士還主持研究了牛羊豬雞兔等畜牧業和漁業、蜂業、乳業產品中26類200多種獸藥等農用化學品的檢測技術。薈萃當代先進的酶化學、衍生化、固相萃取、離子交換、免疫親和色譜等20多種樣品前處理技術;集成氣相色譜、液相色譜以及色譜-質譜串聯技術等10多種檢測新技術,開發了26類200多種獸藥按門類提取分離與富集技術。建立了與國際食品法典委員會認可實驗室同步的有前瞻性的國家標準72項,可應用於牛羊豬雞兔等畜產品,魚蝦等海產品中200多種獸藥殘留的檢測。
據統計,龐國芳院士在農藥獸藥殘留分析領域研發的關鍵技術,制定為國家標準139項。這些標準形成了一個比較完整的農藥獸藥殘留分析方法標準體系,實現了與國際先進標準的接軌,一些檢測技術實現了跨躍式發展,破解了世界先進國家這些領域的技術壁壘。
在談到這些檢測技術國家標準的研究意義時,龐國芳院士說到:
第一,有重要的戰略意義。在實現經濟一體化的進程中,國際競爭更加激烈。俗話說,得標準者得天下,羸得技術標準研究的優先權,就有了優先的話語權。比如,在進出口某種農產品貿易談判中,外商要檢測300種農殘,外商問你們有這種檢測技術嗎?如果我們沒有,他會說,那就按我們標準做,主動權就在對方手中,如果我們說我們有能測400種的標準,外商馬上啞口無言,並投以尊畏的目光,主動權就掌握在我方。從這個角度講,「你無我有,你有我優」,戰略意義十分重大。
第二,有重要破解技術壁壘的意義。在國際競爭中,世界先進國家利用技術壁壘保護本國利益,已取得顯著成效。2006年我國因先進國家技術壁壘造成經濟損失高達1000億美元,國外技術壁壘已成為我國外貿發展的主要障礙,農產品食品是我國遭遇國外技術壁壘比較多的部門,所以這些技術標準的研究,將成為破解世界先進國家技術壁壘的有力武器,這也反映出發展中的中國綜合國力的強大。俗話說「強者面前無壁壘」就是這個意思。
第三,有重要的現實意義。農獸藥殘留限量已成為國際貿易的準入門檻,世界各國對食品安全高度重視,面對農產品食品國際貿易殘留限量門檻越設越多,越設越嚴的嚴峻形勢,面對國際貿易快節奏、高效率的發展,必然對檢測技術的高靈敏度,高解析度、高選擇性、高通量提出更高的要求和挑戰,這些多殘留檢測技術基本達到了這些要求。
第四,有重要的學術價值。農藥多組分同時檢測技術是當前各國同行熱點研究課題,是有一定難度的課題。我們的研究,實現了與國際先進技術的接軌,同時檢測的品種方面,超過了先進國家的同類標準。研究論文在美國、英國、荷蘭、德國等國際著名雜誌上發表,得到了國際同行認可。我們在國際會議上的報告也得到同行讚許,擴大了我國在國際殘留分析和食品痕量分析化學領域的國際影響,促進了該領域的技術進步。
破解我國蜂產品世界三大主銷市場技術壁壘
20世紀90年代起,龐國芳院士對我國蜂產品在歐洲、美洲和日本世界三大主銷市場遭遇的300多項農用化學品技術壁壘開展了系統研究。建立了31項檢測技術標準,初步構建了蜂產品檢測技術標準體系,改寫了我國蜂產品先進檢測技術空白的歷史,一躍達到了與國際先進技術接軌。
這些檢測技術標準破解了我國蜂產品在歐盟、美國和日本世界3大主銷市場所遇到的369種貿易技術壁壘,得到國際蜂產品界認可;徹底擺脫了我國蜂產品出口受制於人的局面,也為我國爭得了在蜂產品進出口貿易中檢驗檢疫工作的主動權;有力地促進蜂產品的出口,維護了國家的經濟利益。同時,這些標準也滿足了我國蜂產品生產、加工過程質量控制的迫切要求,對促進我國蜂業發展、提高蜂產品質量具有重要意義。
為了使這項新技術在促進我國蜂蜜質量的提高中發揮作用,秦皇島檢驗檢疫局技術中心「四次走出去,四次請進來」向全國推介蜂產品檢測新技術,並向廣大用戶承諾:「蜂蜜真假鑑別,收到樣品後24小時報出結果;全年無節假日,一天24小時提供服務」。由於檢驗結果的準確可靠,服務快速周到,從1998年起到目前,在開發新技術的項目、送檢樣品的廠家和受檢樣品的數量三個方面,翻了四五番。秦皇島檢驗檢疫局技術中心的技術實力,很快在國內外傳開。國外的一些客商,如美國、日本、英國、德國、西班牙等在籤訂購買中國蜂蜜的合同中明確規定,某某項目送秦皇島出入境檢驗檢疫局檢驗,
當談及秦皇島國家級蜂產品檢測重點實驗室,龐國芳院士說到:「不是養蜂大省、蜂產品出口僅佔全國0.2~0.5%的河北,港口不出口蜂蜜、也沒有較大蜂產品加工企業的秦皇島,我們卻在這裡創建了『國家級蜂產品檢測重點實驗室』,使全國28省市400多家企業直接受益,每年出口蜂蜜檢驗量已佔全國出口總量的半壁江山,出口多達40多個國家,每年促創匯0.5億美元,可以說,我們的實驗室為我國『蜂產品出口大國』的美名提供了安全、可靠的技術保障。」
研究國家標準,國際接軌與實際應用並重
龐國芳院士主持研究的檢測技術標準中採取LC-MS/MS(液相色譜-串聯質譜)的佔據絕大多數,對此龐國芳院士說到:「出入境檢驗檢疫局所處的位置特別,不容有失,檢測結果必須準確、快速。在對外貿易談判、對外交流中,掌握了更先進的技術就掌握了談判的主動權,能夠達到經濟效益所達不到的意義。正因為我們的這些標準研究所具有的戰略意義,檢測所用儀器設備儘量與國際接軌,方便溝通,容易獲得國際同行的認可,並且達到與國際貿易接軌的目的。」因此,這些標準在促進我國對外貿易中發揮了重大作用。
將LC-MS/MS引入國家標準之初,並沒有被一些專家所贊同,普遍認為:LC-MS/MS儀器價格較高,大量企事業檢驗單位沒有這種設備,標準普及時會有困難。但龐國芳院士站在國家標準研究的角度仍堅持:「第一,國家標準研究不能遷就落後,遷就落後則永遠處於被動地位;第二,國家標準研究要追趕國際先進,與國際接軌;第三,國產儀器廠商必須忍受陣痛,努力提高技術水平、產品質量,『其樂無窮』在後。」
「其實,標準研究中不但考慮了與國際接軌,也考慮了實際應用。多殘留方法與單殘留方法一樣簡單,方法程序靈活可調,所測定的品種數量可變;新的品種只要適合這些方法的技術體系,就可以用這些標準進行測定,方法測定範圍可無限擴大;這些標準採用的色譜柱、試劑等都是商品化、通用的產品,操作方法簡單,容易掌握。並且,在中國省級以上的質檢、檢驗檢疫機構都具備這樣的儀器設備,也在使用著這些標準。」
我國分析儀器技術和工業水平與國外相比還存在不小的差距,但國家對分析測試領域越來越重視,分析儀器行業方興未艾,其發展速度一定會越來越快。「國產儀器廠商需做的工作很多,儀器、耗材等各個方面都急需提高。我們實驗室與某公司合作研發的兩種淨化材料已在新通過的國家標準中使用,引起了國內外同行的關注。」
揚起風帆,再次啟航
自80年代初進入秦皇島檢驗檢疫局工作,至今20多年來,龐國芳院士長期工作在我國外貿進出口商品質量檢測第一線;每天面對的都是試管、瓶子、樣品和檢測儀器,對這種單調又枯燥的試驗,龐國芳院士卻是樂此不疲,經常微笑著說:「興趣和責任是我工作最大的動力。」
時刻不忘自己肩負著檢驗檢疫「國門衛士」的神聖使命,發揚技術創新和持之以恆的精神,龐國芳院士為我國檢驗檢疫事業的發展,不斷做出新的成績和貢獻:
(1)研究世界常用1000多種農獸藥殘留檢測技術,關鍵技術精雕細刻成141項國際國家標準,為建立食品安全體系,提供了一系列與先進國家接軌的技術標準保障。
(2)破解中國蜂產品歐美日世界三大主銷市場370多項農用化學品的技術壁壘,提升產品質量,促進出口,創建國家級重點實驗室,使全國28省市400多家企業受益。
(3)對企業實施風險分析殘留監控15年,促秦皇島正大躋身我國外資企業500強,年銷售達12億元,促進了地方經濟發展。
(4)兩次領導組織美國、英國、日本等12個國家33個實驗室參加的國際協同研究,建立了兩項國際AOAC標準,開創了我國學者領導研究國際AOAC標準的先河。2008年在美國召開的第122次國際AOAC年會上, 應邀做了「動植物源性食品中世界常用1000多種農藥獸藥殘留檢測技術」專題報告,將其中一個課題列入了AOAC先進標準研究計劃。
在談到今後3年的工作計劃時,龐國芳院士表示,團隊的工作重點轉換為農藥獸藥殘留檢測技術標準的大面積推廣、宣傳、普及,「同行有興趣可到秦皇島檢驗檢疫局來參觀、學習,我們保證學員以最短時間掌握標準方法、儀器操作;如有需要,我們也可以到同行的實驗室進行指導。同時,調研這些標準在使用過程中成功的經驗,對發現的問題,在適當的時候進行修訂。」
最讓龐國芳院士感到欣慰的是,目前,作為科技帶頭人,他以老帶新形成了一支老中青相結合、朝氣蓬勃的專家隊伍;其中,「新世紀百千萬人才工程」國家級專家2人、享受國務院特殊津貼專家4名、河北省省管優秀專家2名、國家質檢系統優秀中青年專家2名、研究員4名、破格高級工程師2人。龐國芳院士說到:「我們為了相同的興趣、責任而走到了一起,共同為我國對外貿易保駕護航。」
後記
一個科學工作者或團組在事業上的成功,首先取決於政治家的英明決策,縱觀世界各國科學發展歷史,遠到太空技術,近到我們日常的生活科學,都是如此。
一個科技工作者的脈搏跳動,時刻要保持與國家經濟發展、人民需要、國際接軌一脈相通,這就是科研選題立項的出發點,也是最終歸宿。
一個科技工作者對事業要有濃厚的興趣,要有執著追求的激情,堅持不懈,持之以恆,就會在科學探索中不斷做出新貢獻。
採訪編輯:劉豐秋
附錄1:龐國芳院士簡介
龐國芳院士,國家質檢總局首席研究員之一,國家級有突出貢獻中青年專家、享受國務院特殊津貼專家、河北省省管優秀專家、國際公職化學家聯合會(AOAC)資深專家。20多年如一日,始終工作在檢驗檢疫第一線,致力於食品科學檢測技術理論與實踐的研究,在農藥獸藥殘留微量分析技術領域進行了開拓性的研究工作,重點研究了1000多種農藥獸藥殘留檢測技術,建立了141項國際、國家技術標準,提升了相關產品的質量,促進了外貿發展,促進了相關行業發展和科學技術的進步。3次榮獲國家科學技術進步二等獎,4次榮獲省部級科學技術進步一等獎,4次榮獲國際AOAC科學技術獎。論文論著80多篇(部)500萬字。擔任《分析化學》、《色譜》、《中國養蜂》雜誌編委,是JOURNAL of AOAC INTERNATIONAL(美國)、TALANTA(美國)和JOURNAL of CHROMATOGRAPHY A(荷蘭)3個國際權威雜誌的審稿專家。培養帶出了一支包括2名「新世紀百千萬人才工程」國家級專家和4名享受政府特殊津貼專家的高水平科研團隊。
附錄2:三項國家科技進步獎二等獎獲獎證書
附錄3:「本土技術 破解蜂產品國際貿易技術壁壘
——訪2004年度國家科技進步二等獎獲得者龐國芳研究員」
http://www.instrument.com.cn/news/20060614/011376.shtml