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農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新及突破分析

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農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新及突破分析

摘要:農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新對確保我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平的全面提升關(guān)系重大。本文介紹了我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技的宏觀發(fā)展環(huán)境及趨勢,深入分析了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技已有基礎(chǔ)與存在差距,對優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重點突破點提出了合理化建議。

關(guān)鍵詞:農(nóng)產(chǎn)品;質(zhì)量安全;基礎(chǔ)研究;應(yīng)用研究;科技創(chuàng)新

當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展正處于歷史最好時期,農(nóng)產(chǎn)品供給實現(xiàn)了由長期短缺到總量基本平衡、豐年有余的歷史性轉(zhuǎn)變,總體上看,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢穩(wěn)中向好;農(nóng)業(yè)的主要矛盾由總量不足轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性矛盾,突出表現(xiàn)為階段性供過于求和供給不足并存,矛盾的主要方面在供給側(cè)。2017年中央一號文件要求加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,核心是通過調(diào)整,讓農(nóng)民生產(chǎn)出的產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量符合消費者的需求,實現(xiàn)產(chǎn)地與消費地的無縫對接。中央明確提出農(nóng)業(yè)發(fā)展方式要由數(shù)量增長為主轉(zhuǎn)到數(shù)量質(zhì)量效益并重上來,實施食品安全戰(zhàn)略,提升重要農(nóng)產(chǎn)品供給保障水平?!笆濉笔俏覈娼ǔ尚】瞪鐣瓦M(jìn)入創(chuàng)新型國家行列的決勝階段,如何全面提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全水平,推進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效,助力農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新提出了更為迫切的需求。

一、我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技發(fā)展的宏觀環(huán)境

(一)我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全整體水平大幅提升,總體穩(wěn)定向好

2001年啟動實施“無公害食品行動計劃”以來,我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理工作得到了加強,標(biāo)準(zhǔn)、檢驗檢測、認(rèn)證等農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保障體系建設(shè)取得了長足的進(jìn)步,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平有了明顯的提高。根據(jù)近年來農(nóng)業(yè)部針對蔬菜、畜禽和水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品的例行監(jiān)測數(shù)據(jù),合格率一直穩(wěn)定在高位。2016年共監(jiān)測全國152個城市5大類產(chǎn)品108個品種94項指標(biāo),抽檢樣品45081個,總體監(jiān)測合格率為97.5%,較2015年增長0.4%。其中,蔬菜、水果、茶葉和水產(chǎn)品監(jiān)測合格率分別為96.8%、96.2%、99.4%和95.9%,較2015年分別高0.7%、0.6%、1.8%和0.4%;而2016年畜禽產(chǎn)品的監(jiān)測合格率為99.4%,其中瘦肉精抽檢合格率為99.9%,與2015年持平[1]。我國優(yōu)質(zhì)品牌農(nóng)產(chǎn)品市場占有率穩(wěn)步提高?!笆濉逼谀?,我國“三品一標(biāo)”產(chǎn)品總數(shù)達(dá)10.7萬個,約占產(chǎn)地40%,農(nóng)產(chǎn)品商品量的40%,較“十一五”提高了37.7%[2]。截至2015年底,我國無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地達(dá)3.5萬個,約占耕地面積的13.7%;無公害農(nóng)產(chǎn)品7.8萬個,總量達(dá)2.3億t,約占全國同類農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的12%[3];全國綠色食品企業(yè)總數(shù)達(dá)到9579家,產(chǎn)品總數(shù)達(dá)到23386個[4];地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到1792個,已創(chuàng)建“三園兩場”9674個,創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化示范縣185個??梢钥闯?,近年來,我國蔬菜、畜禽產(chǎn)品、水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全狀況持續(xù)改善,質(zhì)量安全水平穩(wěn)定向好。

(二)我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科學(xué)研究

體系逐漸健全,理論不斷豐富經(jīng)過10余年的建設(shè),全國范圍內(nèi)從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究的專業(yè)機構(gòu)網(wǎng)格化體系基本形成。從國家層面看,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院相繼成立了專業(yè)的研究所從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面的研究工作;從地方層面看,29個省級農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究機構(gòu)成立,部分地市級農(nóng)科院也開始組建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所(中心),大專院校也相繼開設(shè)了食品安全或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全專業(yè),相互配套、相互補充的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究體系逐漸建立。隨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科學(xué)研究體系的構(gòu)建,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)科建設(shè)也得到了發(fā)展。自2003年起,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院已將“農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測”作為院九大學(xué)科群之一進(jìn)行建設(shè),重點開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究;“十二五”期間,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院調(diào)整確立了以“學(xué)科集群-學(xué)科領(lǐng)域-研究方向”為框架的3級學(xué)科建設(shè)體系,將質(zhì)量安全與加工作為八大學(xué)科集群之一。2010年,農(nóng)業(yè)部按照學(xué)科群部署建設(shè)了一批農(nóng)業(yè)領(lǐng)域重點實驗室,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全作為30個學(xué)科群之一,于“十二五”期間,建設(shè)了包括綜合性實驗室和專業(yè)性實驗室在內(nèi)的9個部級農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點實驗室,以共性技術(shù)研發(fā)為主,學(xué)科群內(nèi)不同實驗室的職責(zé)和任務(wù)各有側(cè)重?!安季趾侠怼⑷蝿?wù)明確、協(xié)作緊密、運轉(zhuǎn)高效”的重點實驗室體系正逐步成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的主戰(zhàn)場,保障主要農(nóng)產(chǎn)品安全的主力軍?!笆濉逼陂g,在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全領(lǐng)域科研項目立項、關(guān)鍵技術(shù)突破以及重大成果凝練方面都取得了很大進(jìn)展。繼“十一五”食品安全科技創(chuàng)新被列入國家中長期科技規(guī)劃公共安全領(lǐng)域優(yōu)先主題后,“十二五”期間,國家及部門科技計劃中對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究都有重點加強。公益類行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項設(shè)立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全領(lǐng)域,在國際科技合作計劃中也遴選了有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源、速測與監(jiān)控方面的項目,支持該領(lǐng)域的國際合作;國家自然科學(xué)基金和社會科學(xué)基金也加大了對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全方面的資助力度。通過近10年的研究,在農(nóng)獸藥及生物毒素等檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究,在雙低油菜全程控制技術(shù)等方面有所突破,一系列國家獎及省部級獎項的獲得標(biāo)志著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全學(xué)科理論和技術(shù)的不斷豐富和完善。

(三)“十三五”是我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技

重要發(fā)展機遇期隨著全球新一輪科技革命步伐不斷加快,國際組織及發(fā)達(dá)國家紛紛實施食品安全戰(zhàn)略計劃,加強食品安全科技投入。歐盟第七框架計劃已將食品安全、生物技術(shù)以及生物資源的可持續(xù)利用與管理作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)先合作方向,投入19億歐元,其中營養(yǎng)健康和食品制造作為食品安全領(lǐng)域投入的重點方面。在我國,2016年中央“一號文件”首次將食品安全上升至國家戰(zhàn)略,隨后相繼出臺的《“十三五”國家食品安全規(guī)劃》、《“十三五”農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”全國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升規(guī)劃》、《“十三五”農(nóng)業(yè)科技條件能力建設(shè)規(guī)劃》等一系列國家和部門重大規(guī)劃對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新均給予高度重視,經(jīng)歷了籌劃期和建設(shè)期后,“十三五”是我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技重要發(fā)展機遇期?!丁笆濉眹沂称钒踩?guī)劃》設(shè)置了“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)提高行動計劃”、“食用農(nóng)產(chǎn)品源頭治理工程”、“風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警、評估能力提升項目”等9大專項,提出要加快農(nóng)獸藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制定和評估轉(zhuǎn)化,嚴(yán)格源頭治理,建立國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室等。農(nóng)業(yè)部《“十三五”農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》也將農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全納入11個農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重點領(lǐng)域之一,指明了在基礎(chǔ)性工作、基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)方面的重點。《“十三五”全國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升規(guī)劃》指出實施農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,將農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全納入國家重大科學(xué)研究重點。此外,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)中,“十三五”新增了多位農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與營養(yǎng)品質(zhì)評價研究崗位科學(xué)家;在農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點實驗室學(xué)科建設(shè)中,“十三五”新增了11個農(nóng)業(yè)部重點實驗室;在2017年啟動的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)性長期性科技工作中,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全也作為10個學(xué)科領(lǐng)域之一被納入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)中,建設(shè)國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)中心1個,國家農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗站若干,長期開展糧食、油料、蔬菜、果品、畜禽產(chǎn)品、奶產(chǎn)品、水產(chǎn)品、特色產(chǎn)品、熱作產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)投入品質(zhì)量與安全科學(xué)數(shù)據(jù)監(jiān)測,重點開展主要農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒定、污染物殘留評價及預(yù)警分析[8]。

二、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技發(fā)展趨勢

近年來農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技重點在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測理論與方法、風(fēng)險評估理論與方法、農(nóng)產(chǎn)品中危害因子的作用機制和安全性評價、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制及消減技術(shù)以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源、預(yù)警理論與方法等領(lǐng)域有所突破.

(一)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)趨向集成化、快速化

隨著生物化學(xué)、材料科學(xué)以及現(xiàn)代質(zhì)譜等高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,不同學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合和集成,成為提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測通量、檢測速度與準(zhǔn)確性的重要手段。在樣品前處理方面,快速溶劑提?。ˋSE)、凝膠滲透色譜(GPC)、固相萃?。⊿PE)、基質(zhì)固相分散萃取(MSPDE)以及免疫親和層析(IAC)等樣品前處理技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品危害因子的提取分離,而這些前處理技術(shù)的多維融合、集成與自動化,使得對農(nóng)產(chǎn)品中微量、痕量成分提取凈化更加簡化和快速。此外,新型材料包括功能化石墨烯、金屬有機骨架(MOFs)、碳納米管、分子印跡聚合物(MIP)、微孔有機聚合物(MOP)、磁性納米材料等的發(fā)展[6],在解決現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品復(fù)雜體系痕量分析特定目標(biāo)物樣品前處理的瓶頸問題中的應(yīng)用也日益廣泛。在快速檢測方面,高性能識別材料的制備、不同標(biāo)記增敏體系的研發(fā),并結(jié)合芯片及傳感器等技術(shù),能夠提升對農(nóng)產(chǎn)品中目標(biāo)物質(zhì)的精準(zhǔn)識別能力,實現(xiàn)多殘留同步檢測。核酸適配體、受體、重組抗體等識別材料在農(nóng)藥、獸藥、激素檢測方面的應(yīng)用日益增多[7~9]。而基于類特異性識別原件實現(xiàn)對多個目標(biāo)物的同時檢測以及利用芯片或傳感器等技術(shù)集成不同污染物的檢測反應(yīng),是實現(xiàn)不同污染物同步多殘留快速檢測的兩個重要思路,也是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全快速檢測技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。在確證檢測方面,基于多維色譜-雜交質(zhì)譜技術(shù)的多類別污染物的綜合分析技術(shù)也成為近年來確證檢測技術(shù)發(fā)展的方向[10]。多維色譜技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用,如二維液相色譜、二維氣相色譜及全二維氣相色譜等與質(zhì)譜技術(shù)的聯(lián)用,已成為解決同源復(fù)雜組分檢測的有效手段;而通過融合多種類型的質(zhì)量分析器如四極桿、軌道阱(Orbitrap)及線性離子阱(LIT)等集成雜交質(zhì)譜,為實現(xiàn)復(fù)雜農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)的檢測提供了重要技術(shù)支撐。在未知物篩查方面,高分辨質(zhì)譜具有質(zhì)量范圍寬、分辨率和質(zhì)量測量精度較高的特點,已成為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全化學(xué)性非靶標(biāo)物質(zhì)快速篩查的重要手段。而核磁共振技術(shù)具有無破壞性、無偏向性、高靈敏度以及測定快速等特點,結(jié)合模式識別在非法、惡意添加物的篩查識別方面具有較強的技術(shù)前瞻性[11]。集成質(zhì)譜、波譜及成像技術(shù),對未知化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性推斷和確認(rèn),發(fā)現(xiàn)食品中未知風(fēng)險物也是研究的重要熱點。

(二)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估技術(shù)趨向系統(tǒng)化、精細(xì)化

當(dāng)前風(fēng)險評估技術(shù)的理論研究和實踐應(yīng)用都正處于快速發(fā)展階段,前沿科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)的發(fā)展和不同數(shù)學(xué)模型軟件的開發(fā),促進(jìn)了風(fēng)險評估技術(shù)的系統(tǒng)化與精細(xì)化[5]。納米技術(shù)、組學(xué)技術(shù)、計算分子生物學(xué)等前沿技術(shù)近年來發(fā)展迅速,在化學(xué)物質(zhì)暴露評估中的應(yīng)用促進(jìn)了風(fēng)險評估技術(shù)的快速發(fā)展,提高了風(fēng)險評估的精準(zhǔn)性[12~13]。如動物替代毒理學(xué)新方法的應(yīng)用,提高了風(fēng)險評估的速度;基于人源細(xì)胞的機制通路研究,提高了健康效應(yīng)評估的精確性;而生物標(biāo)志物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用增強了風(fēng)險評估過程中的敏感性和準(zhǔn)確性,從而降低了評估的不確定性。大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估的理論和方法研究提供了廣闊的天地,特別是如邏輯回歸模型、隨機森林模型、貝葉斯方法模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等機器學(xué)習(xí),能夠?qū)崿F(xiàn)從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)掘關(guān)聯(lián)信息,并將分割的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)化,提供系統(tǒng)化的評估方案。基于不同需求和國情,開發(fā)的模型軟件和應(yīng)用也是風(fēng)險評估技術(shù)不斷擴展的方向。如美國和荷蘭依據(jù)臨界效應(yīng)的劑量-反應(yīng)關(guān)系建立的基準(zhǔn)劑量(BMD)模型均已開發(fā)相關(guān)軟件;基于生理模型的藥代動力學(xué)、藥效動力學(xué)(PBPK/PD)模型可以模擬藥物和其不同制劑經(jīng)靜脈、口服、口腔、眼部、鼻腔和肺部給藥后,在動物和人體內(nèi)的藥代動力學(xué)和藥效動力學(xué)行為,目前開發(fā)的商業(yè)化軟件已在風(fēng)險評估中廣泛應(yīng)用;暴露邊界(MOE)法相關(guān)技術(shù)和軟件在不斷推進(jìn),這些風(fēng)險評估相關(guān)軟件的研發(fā)能夠增加評估技術(shù)的準(zhǔn)確性,必將帶動農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全相關(guān)風(fēng)險評估理論和方法的發(fā)展。

(三)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制技術(shù)趨向精準(zhǔn)化、定向化

基于危害分析的臨界控制點(HAC-CP)總體上適于農(nóng)產(chǎn)品的安全管控,但由于農(nóng)產(chǎn)品的生物活性屬性,自然生產(chǎn)特征以及供給的時效性等因素,使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全控制技術(shù)具有復(fù)雜性和特殊性。在關(guān)鍵技術(shù)上,結(jié)合污染物代謝、遷移和消解等行為,防止污染物防控二次污染;通過解決關(guān)鍵控制點與風(fēng)險預(yù)警閾值,預(yù)測模型和評價模型,有效生物的選用等關(guān)鍵技術(shù),研究農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、收儲運過程中混合污染的綜合防控技術(shù)是今后農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制技術(shù)發(fā)展方向之一[14]。圍繞農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵危害因子的污染途徑與過程控制技術(shù)開展研究.包括農(nóng)獸藥等農(nóng)業(yè)投入品的降解規(guī)律和機理、產(chǎn)地污染對農(nóng)產(chǎn)品的影響及危害等開展精準(zhǔn)化研究;針對特定環(huán)節(jié)典型農(nóng)產(chǎn)品關(guān)鍵或典型危害因子開展定向化研究,形成定向化控制技術(shù),也是實現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),推動供給側(cè)改革的有效途徑。

(四)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源技術(shù)趨向智能化、集成化

目前農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源技術(shù)主要分為信息追溯技術(shù)及真實性識別溯源技術(shù)研究兩個方面。在以生產(chǎn)檔案記錄為基礎(chǔ)的信息追蹤與溯源技術(shù)方面,可追溯系統(tǒng)應(yīng)用研究成為熱點,主要依托傳感網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理、電子標(biāo)簽(RFID)及無線應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫與并行計算等技術(shù)的建立,實現(xiàn)對每一個過程的流通做到來源可溯,去向可查。目前,該技術(shù)在高附加值農(nóng)產(chǎn)品物流倉儲的追溯環(huán)節(jié)應(yīng)用前景廣泛。隨著物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的發(fā)展,信息溯源技術(shù)日趨網(wǎng)絡(luò)化和智能化。在以產(chǎn)品表征分析為基礎(chǔ)的身份識別與溯源技術(shù)方面,基于DNA指紋分析建立的鑒別技術(shù)由于分析精度高,已成為農(nóng)產(chǎn)品品種鑒別的一項關(guān)鍵技術(shù)。同位素質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展迅速,除目前常用的碳、氮穩(wěn)定同位素外,氫、氧、硫、硼和鍶同位素技術(shù)的應(yīng)用有效性也日益凸顯[16],通過分析不同地域農(nóng)產(chǎn)品中同位素組成特征、差異,建立溯源數(shù)據(jù)庫或繪制溯源地圖,可以實現(xiàn)對不同農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地溯源。近年來,在溯源技術(shù)發(fā)展方面,一是利用鍶同位素以及稀土元素對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地溯源的有效性日益凸顯;二是重視溯源指標(biāo)在加工農(nóng)產(chǎn)品過程中的變化;三是將穩(wěn)定同位素質(zhì)譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)、DNA指紋圖譜技術(shù)、代謝指紋圖譜技術(shù)、紅外光譜技術(shù)以及礦物元素指紋圖譜等多項溯源技術(shù)集成,形成綜合溯源技術(shù)系統(tǒng),集成后的綜合溯源系統(tǒng)能夠提高農(nóng)產(chǎn)品溯源的精準(zhǔn)度[17~18]。

三、目前我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全已有科技基礎(chǔ)與存在差距

(一)檢測技術(shù)

截至“十二五”末,我國共研發(fā)出500多項殘留確證檢測技術(shù),其中農(nóng)藥多殘留確證檢測從最初的不到30種發(fā)展到700多種,獸藥多殘留確證檢測可覆蓋20大類300余種,建立了主要以農(nóng)藥和獸藥殘留為主的多項確證檢測技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)水平不斷提高[19]。在快速檢測方面,我國已經(jīng)具備制備各種農(nóng)藥、獸藥殘留、違禁添加物抗體近300種,研發(fā)快速檢測產(chǎn)品600余種,快檢產(chǎn)品的市場占有率從“十五”末期的不到10%上升至目前的80%以上[19]。我國在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)方面還存在一些問題。比如,仍有一定比例我國已登記和有限量的農(nóng)獸藥殘留無檢測方法,農(nóng)產(chǎn)品中環(huán)境污染物及與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)營養(yǎng)相關(guān)的內(nèi)源物檢測方法缺乏;自主開發(fā)的檢測設(shè)備少,設(shè)備成本高[20];農(nóng)藥抗體少,快檢產(chǎn)品靈敏度和穩(wěn)定性差等問題還一定程度存在。

(二)風(fēng)險評估技術(shù)

在風(fēng)險評估共性技術(shù)方面,我國已經(jīng)初步確立了劑量-反應(yīng)評估中基準(zhǔn)劑量評估技術(shù),建立了農(nóng)產(chǎn)品中化學(xué)污染物(特別是農(nóng)藥)累積性膳食暴露評估方法和階梯式暴露評估方法[12];開展了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險建模技術(shù)研究,已形成國家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測信息平臺數(shù)據(jù)上報系統(tǒng)、分析系統(tǒng)和綜合管理系統(tǒng)以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估系統(tǒng)等。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測方面,我國已經(jīng)針對農(nóng)獸藥殘留等危害因子,開展連續(xù)動態(tài)立體式風(fēng)險隱患摸底排查和專項評估,獲得風(fēng)險監(jiān)測數(shù)據(jù)23萬余條,形成23份農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測與評估技術(shù)報告。我國還缺乏開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù),如現(xiàn)有的危害因素本底含量數(shù)據(jù)、毒理學(xué)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏,不能滿足我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估的需要;在技術(shù)上,人源細(xì)胞替代動物毒理學(xué)測試及暴露組學(xué)技術(shù)等前沿技術(shù)的應(yīng)用還剛剛起步,生物監(jiān)測尚未納入風(fēng)險監(jiān)測與評估的內(nèi)容;適合我國國情的評估模型不多[13]。

(三)過程控制技術(shù)

目前,我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制技術(shù)研究主要集中在研究污染物的環(huán)境過程以及對農(nóng)業(yè)投入品及內(nèi)源毒素的消減控制技術(shù)研究[20];我國已經(jīng)形成了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤重金屬污染區(qū)邊界劃分的技術(shù)方法及水產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)域劃分方法。如2011年,我國參照歐盟法規(guī)制定形成了《2011年海水貝類生產(chǎn)區(qū)域劃型工作要求》。針對農(nóng)藥和獸藥等農(nóng)業(yè)投入品,主要依據(jù)毒理學(xué)數(shù)據(jù)和殘留消除規(guī)律制定出最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。截至2016年底,我國已經(jīng)制定了433種農(nóng)藥的4140項最大殘留限量。而在毒素的消減控制技術(shù)方面,目前已經(jīng)形成的相關(guān)管理規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)有《防止黃曲霉毒素污染食品衛(wèi)生管理辦法》、《花生黃曲霉毒素污染控制技術(shù)規(guī)程》等。盡管我國目前在農(nóng)產(chǎn)品過程控制技術(shù)研究方面取得了一定的進(jìn)展,但產(chǎn)地環(huán)境污染物(農(nóng)獸藥、助劑、持久性污染物等)與不同農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全相關(guān)性方面的研究缺乏;農(nóng)獸藥面源污染阻斷和評價技術(shù)缺乏;在新技術(shù)、新生產(chǎn)方式和新投入品所帶來的危害評估、預(yù)防和控制措施研究方面還很少。

(四)產(chǎn)地溯源與真實性識別技術(shù)

在信息追溯方面,我國已了《農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地編碼規(guī)則》、《農(nóng)產(chǎn)品追溯編碼導(dǎo)則》及《熱帶水果分類和編碼》等規(guī)范文件,建立了農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng),覆蓋28個省(自治區(qū)、直轄市),涵蓋谷物、蔬菜、畜禽肉等主要農(nóng)產(chǎn)品。在身份識別與溯源技術(shù)方面,我國近年來也建立了一系列方法,包括DNA標(biāo)記法、近紅外反射光譜法、穩(wěn)定同位素法、礦物元素法等,在牛肉產(chǎn)地溯源、有機豬肉溯源與真實性識別及雞肉、茶葉和蜂蜜溯源技術(shù)等方面奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。但現(xiàn)有溯源體系僅僅是建立在信息記錄溯源上,與質(zhì)量溯源相關(guān)檢測技術(shù)、質(zhì)量安全溯源的檢測裝備、食品加工和儲運過程質(zhì)量溯源支持技術(shù)等還沒有集成形成技術(shù)體系。由于缺乏統(tǒng)一的追溯標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范指南,各部門建立的追溯系統(tǒng)仍存在信息不互聯(lián)互通,很多產(chǎn)品追溯碼的作用與普通的食品標(biāo)簽相類似,未發(fā)揮有效的追溯管理作用,且由于缺乏農(nóng)產(chǎn)品種植、養(yǎng)殖等環(huán)節(jié)的化肥農(nóng)藥、獸藥及生產(chǎn)管理等信息,信息記錄成本高,也造成了源頭追溯信息采集困難。而在身份識別與溯源技術(shù)方面,單一溯源方法存在溯源準(zhǔn)確性不高,溯源庫存在樣品代表性差,綜合集成溯源系統(tǒng)研究應(yīng)用還較少等問題。

四、我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和重點突破點

根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技的發(fā)展趨勢及我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,圍繞服務(wù)國家食品安全戰(zhàn)略目標(biāo),提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平的戰(zhàn)略需求,促進(jìn)我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全科技整體能力的提升和關(guān)鍵問題的突破,確定如下優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。

(一)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)優(yōu)先領(lǐng)域

運用現(xiàn)代物理、化學(xué)、生物學(xué)、計算科學(xué)理論和方法,研究農(nóng)產(chǎn)品中營養(yǎng)品質(zhì)、功能成分以及農(nóng)獸藥、生物毒素、有機污染物、環(huán)境激素等分析新理論、新技術(shù),建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系。主要包括基于新型功能材料的高效前處理新技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)形成及無損監(jiān)測技術(shù)、智能化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量分等分級新方法、生物監(jiān)測及非定向篩查技術(shù)。

(二)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估優(yōu)先領(lǐng)域

開展對化學(xué)和生物等污染物的風(fēng)險評估、控制與預(yù)警的食品安全風(fēng)險評估方法和理論的研究,發(fā)展符合我國國情的食品安全風(fēng)險評估技術(shù)方法體系。主要包括農(nóng)產(chǎn)品中重要化學(xué)污染物的劑量-反應(yīng)評估理論、暴露評估方法優(yōu)化與模型、混合污染物聯(lián)合暴露綜合評估風(fēng)險排序與模型、農(nóng)產(chǎn)品累積性暴露評估方法與模型、主要農(nóng)產(chǎn)品中危害因素風(fēng)險評估模式及風(fēng)險評估信息系統(tǒng)的整合與構(gòu)建。

(三)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制優(yōu)先領(lǐng)域研究

污染物在農(nóng)產(chǎn)品中的污染途徑、成害機制及控制措施,構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品安全、清潔生產(chǎn)理論和典型模式,建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全過程控制技術(shù)體系。主要包括污染物在產(chǎn)地環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化及降解規(guī)律,農(nóng)業(yè)投入品面源污染阻抗、鈍化、消減技術(shù),典型污染物生物修復(fù)理論和機制,典型污染物與品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性研究,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地污染物閾值及產(chǎn)地安全評價指標(biāo)體系。

(四)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源優(yōu)先領(lǐng)域

開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源的理論和方法研究,主要包括礦物元素、同位素技術(shù)、生物組學(xué)技術(shù)的溯源新方法研究,不同生產(chǎn)模式農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù),加工農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù);綜合溯源系統(tǒng)的構(gòu)建。

(五)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)研究

開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)研究和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究,健全農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。主要包括農(nóng)獸藥殘留限量制定,小宗作物農(nóng)藥殘留及風(fēng)險排查,動物源產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留限量制定,產(chǎn)地環(huán)境污染物限量標(biāo)準(zhǔn)與安全評價分類,農(nóng)產(chǎn)品安全與品質(zhì)評價相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制。

(六)農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)組分作用機制及分離基礎(chǔ)研究

農(nóng)產(chǎn)品組分的營養(yǎng)與功能的相關(guān)性及其作用機制、組分分離新技術(shù),建立農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)營養(yǎng)功能解析與利用技術(shù)體系。主要包括農(nóng)產(chǎn)品功能成分影響人體健康的分子營養(yǎng)學(xué)機制,農(nóng)產(chǎn)品功能成分在人體內(nèi)的代謝途徑、吸收方式與作用機制,功能成分在農(nóng)產(chǎn)品中的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)及分布,農(nóng)產(chǎn)品組分高效分離與重組關(guān)鍵技術(shù),綠色、循環(huán)、多組分提取的理論和方法.

作者:金芬 鄭床木 錢永忠 單位:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所