手持身份证检测仪

“信息时代，农药残留检测面临着三大挑战——检测如何实现电子化、大数据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。”　　在日前召开的“第十三届中国食品科学技术年会”上，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与中国工程院院士、广东省微生物研究所所长吴清平分析了目前我国食品安全检测面临的形势，并分别为如何有效检测果蔬农药残留和食源微生物“支招”。　　信息化重塑检测手段　　“农药残留定性鉴定的实物标准可用电子标准取代，实现农药残留检测电子化。利用非靶向农药残留高通量高分辨质谱技术，我们可以对150多种水果和蔬菜、1200种常用农药进行快速侦测。‘为符合一项标准，需购买400~500个农药标准品’的情况将一去不复返了。”庞国芳说。　　农药残留检测电子化实施后，每一种农药都有自身独有的“电子身份证”，这个身份证包含了农药的保留时间、一级加和离子精确质量、同位素分布、同位素丰度和二级碎片(4~5)精确质量数及谱图。　　检测的电子化取消了标准品做参比，改用电子标准定性鉴定，具有节省资源、减少污染、提高分析速度并且清洁高效等优势。　　除此之外，科研人员还开发了农药残留质谱自动匹配定性鉴定软件。只要将软件植入仪器中就可以直接进行检测，通过将检测结果与农药质谱库比对，便可显示农药残留情况，实现了农药残留检测的高速度(半小时)、高通量(500种以上)、高精度(0.0001质荷比)、高可靠性(10个确正点以上)、高度信息化和自动化。　　“以山东为例，未检出农药残留食品298例，占23.8% 有农药残留但未超标893例，占71.3% 有农药残留且超标61例，占4.9%??最常检出农药残留的种类为芹菜、青椒、番茄??其中芹菜在潍坊检出13种农药残留、在淄博检出16种农药残留??最常检出的农药为苯醚甲环唑、蚍虫林、甲基硫聚灵??”　　电脑模拟人声详细汇报着农药残留检测情况，这是庞国芳团队的农药残留风险溯源实现视频化的创新成果。　　以非靶向侦测技术为依托，把形成的农药残留数据库与中国地理信息技术数据库相关联，庞国芳团队开发建立了目标农药-食品名称-食品产地三维空间可视化自动生成软件，为风险溯源、残留预警、产品召回等食品安全监督工作提供了有力的技术支持。　　同时，《中国农产品农药残留检测在线制图系统》视频软件也实现了地图模块、农药图标模块和农药数据模块的互联互通，使农药残留情况一目了然。　　大数据助力风险预测　　由于高分辨质谱检测速度快、效率高，而且产生的是多维化的农药残留数据，例如产地、商品情况、目标农药等，而每一个农药残留数据又有大量的表征，因此产生的数据极多。　　为此，科研人员建立了五个基础数据库为残留定性鉴定提供理论保障。　　这五个数据库是：实验室检测数据库、农药信息数据库、多国农药最高残留限量(MRL)标准数据库、多国农产品分类数据库、地域信息数据库。　　“为保证数据的可靠性，基础数据库的数据全部来源于全国10个联盟实验室。这10个实验室完全统一，且操作规范。”庞国芳介绍道，通过实施封闭运行、循环侦测，保障了数据的统一性、完整性、安全性和可靠性。　　数据库建立后，为了将数据表征出来，科研人员建立了智能分析系统。　　据介绍，该系统分为四个层面：　　一是五大基础数据库的数据层面 　　二是通过信息化技术来表达的统计分析学层面 　　三是业务层面，规定了一项农药残留的指标要用24项表征具体描述 　　四是展示层面。　　四个层面互联互通，可以快速准确地完成农药残留大数据的智能分析，显示检测结果。　　目前，农药残留大数据库构建已具雏形，覆盖了全国31个省(区、市)的284个区县，共600多个采样点 截至目前，共检测涵盖146种水果蔬菜的20000多批样品，其中400多种检出农药残留。样品数据具有代表性与普遍性，且能形成自动分析报告。　　病原微生物防控是保障食品安全工作的重大需求。　　针对我国食品微生物安全领域存在的风险不明、缺乏共性关键技术保障体系、重点行业亟待建立食品安全控制技术及工艺等问题，吴清平带领团队在全国45个城市进行了食品采样，最终收集了5000份样品，检测得出数据132988条。　　“通过风险识别，我们发现速冻食品、肉与肉制品、熟食是最易被食源性致病菌污染的三类食品。”吴清平介绍。通过对分离菌株进行抗药性检测，研究人员发现我国食源性致病菌，如副溶血性弧菌、沙门氏菌和小肠结肠炎耶尔森菌的耐药性普遍较高。　　以先进的环介导恒温扩增技术(LAMP技术)为依托，在检测特异性靶点选择上，吴清平团队对极易引发食源性疾病的牡蛎进行了重点研究，发现牡蛎鳃组织是很好的识别食源性微生物的靶点。　　目前研究人员已经探明了食源性致病微生物在食品中的分布规律、风险水平，获取并保藏菌种20000株以上 菌种信息清晰，涵盖了菌株来源、抗药性、血清型、毒力基因等方面，初步建立了具有自主知识产权的中国食源性致病菌风险识别数据库。　　两位院士一致认为，在信息时代，通过高通量快速检测建立起农药残留数据库与食源性致病微生物数据库，是食品安全风险监控和风险溯源的重要依凭。

45671682015-01-27 14:27:16.0吴敏 王林琳武警黄金部队给稀土矿藏设定“光谱身份证”我国首次发现稀土资源新标志2141895中国武警/enpproperty-- 中国军网-军报记者（解放军报记者吴敏、特约记者王林琳）&ldquo 正如人民币在紫外线下会显现出不同颜色的荧光图案，稀土元素在一定的波长范围内也会呈现不同的光谱特征。&rdquo 1月26日，武警黄金部队遥感地质研究室主任、高级工程师陈勇敢博士告诉记者，他所带领的科研团队成功通过卫星高光谱遥感数据捕捉获取大地上的稀土矿藏分布情况。这一成果在我国遥感地质找矿领域尚属首次，标志着我军在未知领域寻找稀土矿产资源的技术水平迈上新的台阶。 稀土是21世纪重要的战略资源，在坦克、飞机、导弹等国防战略武器制造中应用广泛，能够大幅度提高武器的战术性能。武警黄金部队长期担负勘测区域地质调查、多金属矿产资源勘查任务。然而，由于自然环境恶劣，使用传统方法勘测稀土矿藏需要在野外现场采集化探样品，不仅耗费数以百万计的资金，还常常让基层官兵冒着生命危险。这一现状将被新技术改写。该项技术将野外勘测作业搬进实验室，仅需一个科研小组便可在短时间之内完成数万平方公里的勘测。 近年来，随着卫星遥感信息技术的发展，应用高光谱遥感数据开展矿产勘测成为新的发展方向。但是，由于普通金属元素在不同矿物中表现出的光谱差别，容易造成同一元素在不同化合物中的特征吸收光谱出现差别。因此，应用遥感信息技术开展元素信息的探测尚存在诸多困难。 &ldquo 简单地讲，正如白光由七色光构成。通过棱镜折射可将白光分解为七色光，继而准确捕捉并证明其中红光的存在。&rdquo 陈勇敢博士介绍说：&ldquo 稀土元素所拥有的特征谱带基本不随赋存状态的不同而变化，能够证实其自身存在。我们通过研究稀土元素及其化合物在可见光-近红外波段的光谱特征，构建了半定量反演地物中稀土元素含量的模型。这一结论，通过环境卫星的数据反演，证实其在自然界中存在。这就像给稀土元素设定&lsquo 光谱身份证&rsquo ，然后通过卫星识别&lsquo 身份证&rsquo 信息，足不出户就能在自然界中搜寻稀土矿藏。&rdquo 目前，该项研究成果已在我国内蒙古白云鄂博稀土富集地区应用，并取得成功。该技术不仅为快速勘探未知区域稀土资源提供新的方法和标志，还有望为地质学家认识地壳演化、判定沉积环境和盆地类型等研究领域提供帮助。 45671682015-01-27 14:27:16.0吴敏 王林琳武警黄金部队给稀土矿藏设定“光谱身份证”我国首次发现稀土资源新标志2141895中国武警/enpproperty-- 26日，武警黄金部队遥感地质研究室主任、高级工程师陈勇敢博士通过卫星高光谱遥感数据捕捉获取大地上的稀土矿藏分布情况。

圈养大熊猫(雄：左图 雌：右图)在墙面和护栏上擦蹭臀部留下气味 　　在人类的眼中，所有的大熊猫不论雌雄，其外形、体态和毛色等都是相同的，大熊猫个体之间如何相互识别?划地盘和吸引异性是动物世界最为热衷的头等大事，即使憨态可掬的大熊猫也对这两件大事具有战略意识，大熊猫们如何吸引配偶和示警天下?它们采用什么方式来区分亲属和非亲属，从而避免和近亲个体交配繁殖?对于科学家来说，揭示大熊猫“相亲”的秘密是很有意思的课题。 　　在国家自然科学基金、中国野生动物保护协会和中国保护大熊猫国际合作项目等资助下，中国科学院动物研究所、北京师范大学、美国华盛顿大学及卧龙大熊猫自然保护区的两项合作研究日前分别在国内外期刊上发表文章称，大熊猫的肛腺气味可以充当它们的身份证，从而帮助大熊猫划分自己的地盘 在发情交配季节，雄性个体的尿液还充当了区分亲属和非亲属的主要标志物。这两项新成果对解释圈养雌性大熊猫的配偶选择行为，进一步推动野生大熊猫的保护工作具有重要的理论意义。 　　大熊猫也有“身份证” 　　有关大熊猫肛腺含有性别和个体“气味指纹”的研究结果近日发表在国际化学生态学会官方刊物《化学生态杂志》(Journal of Chemical Ecology)上，该结果修正了Hagey和 MacDonald于2003年发表在该杂志上的类似研究。这也是我国有关大熊猫化学通讯的研究成果第一次刊发于国际专业权威杂志上。 　　看过野生大熊猫录像或者去过动物园繁育中心的人会发现，野生和圈养大熊猫经常在地面、墙面或者树干上擦蹭胖胖的臀部，其实那是在遗留一些气味标记，有时也会通过排尿的方式遗留标记。哺乳动物化学信息素的研究和分析是近几年的热门研究领域。文章作者之一、中科院动物所副研究员张健旭在接受《科学时报》采访时介绍说：“肛腺是哺乳动物的一个重要气味腺，大熊猫正是通过肛腺标记，将分泌物留在领域内的物体上传递信息，从这些气味信息中，我们可以辨识大熊猫的一些特征。”擦蹭臀部的小动作实际上是大熊猫在出示自己的“身份证”，即向它的同类传递自己的性别、性成熟、健康状况等信息。 　　研究人员利用常规的溶剂萃取和气质联用分析，从16只成年大熊猫的特化气味腺体——肛腺的标记物中检测到39种成分。但其间并没有发现性别特有的化合物。但之前，张健旭等研究人员已经确定了啮齿类动物等信息素建立的方法，于是研究人员以这个方法为基础，将39种成分中含量较高的21个化合物的相对含量进行定量比较找到了其中的成分，即：5-甲基乙内酰脲、吲哚和芥酸在雌性中含量较高，角鲨烯和对苯二酚在雄性中含量较高。它们分别被确定为雌性和雄性的推定信息素，证明肛腺标记物存在传递性别信息的物质基础，即性别的气味指纹。 　　另一方面，研究人员通过个体特有成分，各主要成分组成的个体间变异度(相对标准差)以及同一个体不同肛腺标记物化学组成的聚类分析，证明肛腺的气味含有大熊猫的个体信息，即与DNA指纹相类比的个体气味指纹。 　　这样，研究人员逐步认识到，大熊猫通过肛腺标记，将分泌物留在领域内的物体上以传递信息，其性别和个体“气味指纹”是传递相应嗅觉信息的物质基础，在大熊猫配偶识别、领域行为等方面有重要作用。 　　另外，此前有研究人员已经研究并公布了吲哚、角鲨烯和一些直链脂肪酸等成分，这次研究不但证实了这些成分，还从大熊猫肛腺气味中新发现了三种醛类、苯乙酸、5-甲基乙内酰脲、对苯二酚、苯丙酸和芥酸等成分。 　　“但所有这些成绩还只是迈了一小步，我们正在考虑进一步利用行为实验验证这些推定性信息素的活性，并将研究处于繁殖期的大熊猫的化学信息素的变化情况。”张健旭说。 　　凭借尿液“认亲择偶” 　　而另一项合作研究成果发表在《科学通报》第9期上的《雄性大熊猫尿液中包含亲缘关系的信息》。北京师范大学生命科学学院副教授刘定震带领的研究组发现，大熊猫肛腺分泌物和尿液是用于其亲缘识别的主要亲缘气味源。 　　近亲回避是动物(包括人)的本能行为。动物一般通过一些特殊的机制来完成这种回避，如某一雄性(或雌性)个体在性成熟前离开出生地，扩散到其他的地方，并与那里的同类繁衍后代。如果分布区狭窄，它们会通过一些特殊的辨别机制区分亲属和非亲属，从而避免和近亲个体交配繁殖。因为近亲繁殖会导致个体适合度的下降。 　　刘定震说，除非在发情交配季节，一般大熊猫相互间不会发生直接的接触。气味标记就是它们保持相互联系、护卫家域和维持社会等级的主要方式。课题组人员采用气相色谱和质谱联用(GC-MS)技术，对采自卧龙中国保护大熊猫研究中心不同年龄、性别的大熊猫尿液和肛腺分泌物化学成分进行了初步分析，并与个体间的亲缘关系进行相关分析。他们发现了一个非常有趣的结果——大熊猫的尿液中包含有关亲缘关系的信息，即亲属之间在尿液的化学物质成分及其比例上是相似的，而且这种亲缘信息仅存在于发情季节的成年雄性个体尿液中，幼年、雌性个体的尿液及非发情季节的雄性个体尿液则缺少该信息。 　　大熊猫属独居型动物，行为学观察表明，野生和圈养大熊猫都表现强烈的配偶选择行为。对于雄性不参与亲代抚育和后代关怀的一夫多妻制中的雌性，其较雄性参与后代抚育的单配制中的雌性，选择配偶时会更为慎重。每年仅在春季发情一次的雌性大熊猫就更符合这种情况。 　　“但是，若在这个短暂的时间中失去交配、繁殖的机会，它们则将错过一年的繁殖。根据测算，如果野生大熊猫错失一次繁殖期就意味着在其生命周期中繁殖成功率降低16%~20%。面对如此大的代价，雌性大熊猫应选择最合适的配偶使其繁殖成功率最大。所以，在选择配偶的过程中，寻找一个既非过分近亲也非过分远亲的雄性配偶就显得尤为重要。”刘定震进一步解释说。 　　这是首次在大型哺乳动物的尿液中发现这种亲缘信息。科学家曾在小型动物，如金仓鼠和野生北美河狸的研究中证实亲缘气味的存在。刘定震说：“虽然有关亲缘气味产生的内在基因机制还不是十分清楚，但一些前瞻性的研究表明，基因和皮肤腺体的化学分泌物是协同变化的。肛门腺或肛腺在食肉类动物中尤为发达，其腺体分泌物经常被用来进行化学通讯。尽管目前人们对这种腺体在食肉类动物中的广泛存在是趋同进化还是趋异进化现象还不是十分清楚，但大家普遍认识到其在食肉类动物的社会生活和相互通讯中所起的重要作用。”