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教育科研体育食品科学检测技术创新的翘 [复制链接]

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食品科学检测技术创新的翘楚——中国工程院院士庞国芳

庞国芳,河北省滦南县庞清水村人,年10月10日出生。年,庞国芳毕业于河北大学化学系,年,调入秦皇岛检验检疫局技术中心。是我国食品科学检测技术学科专家,现为国家质检总局首席研究员,中国检验检疫科学研究院首席科学家,国际AOAC(美国国际公职分析化学家联合会)研究导师、资深专家。

庞国芳长期致力于食品科学检测技术理论与实践的研究,在农药兽药残留微量分析技术领域进行了开拓性的研究工作。在研究高灵敏度、高选择性、高分辨率的多残留快速检测新技术、新方法方面和新型萃取、分离、富集等样品制备新技术、新方法方面多有创新。在检测技术标准化、工程化方面颇有建树,促进了中国相关行业外贸的发展。他带领科研团队,提出三项率先垂范,即提出创新思路要率先垂范;拿出创新措施要率先垂范;解决技术难题要率先垂范。三项淋漓尽致,即自己能力发挥的淋漓尽致;自己团队的人员潜能发挥的淋漓尽致;自己管理的设备潜能发挥的淋漓尽致。

他共主持研究制定了项国际、国家检测技术标准,出版食品安全检测技术论著10部,在国内外公开发行。为食品科学检测的技术进步做出了突出贡献,其主要成果,可分为四个阶段。

第一阶段气相色谱(-)

开创中国学者研究国际AOAC标准的先河我国改革开放初期,庞国芳从已有15年教龄的大学调入秦皇岛进出口商品检验局,从事国际贸易商品检验与研究工作。30多年来,他立足外贸、服务全国、对接AOAC,在基层第一线从事检验与研究,跨跃了气相色谱-液相色谱-低分辨质谱-高分辨质谱四个发展阶段,每个检验与研究阶段的创新成果都是他辛勤汗水的结晶。

年日本稻谷欠收,紧急从中国进口万吨糙米,要检测的农药残留多达60多项,其中包括拟除虫菊酯类新型农药。因为庞院士实验室对这类新型农药残留检测技术有前期研究的储备,除当年春节从天津和大连出口到日本的第一船糙米拟除虫菊酯检测任务外,都是由秦皇岛局承担完成的,解决了燃眉之急,同时对其他承担此项任务的八个局提供了技术支持。这项检验持续三年,出色地完成了这项建国以来最大的委托检验任务。

这项研究的论文当时得到了JAOACInt主编的重视,由于这项研究的前瞻性,年在美国Sherman教授推荐下,国际AOAC委任庞院士作为AssociateReferee研究农产品中拟除虫菊酯AOAC官方方法。他在自己的实验室对提取净化技术经历了四年的详细研究,研发了一种“一步萃取三步净化”的样品制备新技术,使制备样品溶液色谱出峰情况,几乎和标准品溶液没有任何差别;同时,针对除虫菊酯类农药异构体多,难于实现色谱分离的难题,研究开发了微径温控毛细管分离新技术,解决了农产品中拟除虫菊酯类农药异构体难分离的关键技术。年领导组织了有6个国家和地区14个实验室参加的国际AOAC协同研究一举成功,开创了中国学者研究AOAC公定方法的先河。

年获国际AOAC协同研究奖和副仲裁奖,时任国际AOACGeneralReferee的美国FDAParfitt博士评价称:“这是13年以来国际AOAC批准采纳的第一个新的食品中农药多残留分析方法,填补了国际AOAC这类标准的空白。你们研究的微径温控毛细管分析技术第一次在国际AOAC标准中采用。你们成功地设计并组织领导了一次杰出的国际协同研究,国际协同研究的结果达到或超过了国际AOAC规定的全部必须达到的条件”,“你们在该课题的整个研究过程中所表现出的坚定信念和超人的毅力令人钦佩。可以说没有对事业成功的执着追求,取得今天的杰出成就是不可能的!这不仅是一项重大的个人成果,而且是一项重大的科学成果。你们因此应感到自豪是当之无愧的!”这项标准为中国糙米出口拟除虫菊酯的检验,起到了保驾护航作用。这项研究,年获国家科技进步奖二等奖。

第二阶段液相色谱(-)

使秦唐地区肉鸡飞向海外,促进地方经济发展秦皇岛是改革开放初期我国14个沿海开放城市之一,当时山海关肉鸡示范场引进先进的肉鸡加工设备,加工的肉鸡产品很受外商青睐,但因一种兽药克球酚不能检验,成为出口的卡脖子问题,当地外贸找进出口商检验局帮助解决这一出口难题。庞院士的研究小组对比研究了当时国际上报道的三种技术后,研究开发了一种离子交换-液相色谱-紫外检测新技术,用这种新开发的技术对加工的肉鸡产品进行检测,绝大部分产品克球酚超标,不能出口,按铁路警察各管一段,他们的职责尽到了。但当时庞院士考虑,为什么绝大部分产品不合格,原因是什么?因此他们延长服务一公里,查找原因。他们用风险分析方法研究了鸡组织五个部位的克球酚代谢规律,找到了质量控制的关键点。经8个月科学饲养与监管,加工的肉鸡基本达到了国际贸易出口合同的技术指标。年,秦皇岛、唐山地区肉鸡顺利出口,第一次打入国际市场,他们戏称使秦唐地区肉鸡飞向了“海外”。此后他们用这项技术对该肉鸡示范场实施兽药残留监控八年,销售额由当时的万,达到12个亿,年成为我国外资企业强。在年国家八部委表彰的全国40家科技兴贸先进单位中,秦皇岛进出口商品检验局,成为河北省唯一一家受表彰的单位。

此后,庞院士组织了10个国家18个实验室参加的国际AOAC协同研究,评价这项技术是否符合国际AOAC公定标准的技术要求,获得成功,建立了第2个国际AOAC公定方法。时任国际AOACGeneralReferee加拿大CFIAMacNeil博士评价称:“这是一次名副其实的‘全球性研究’,有亚洲、欧洲、北美洲和南美洲10个国家和地区18个实验室参加,取得了圆满成功。这是一项有重大意义的成就!”。“如果说研究出这个新方法等于运动员赢得一场百米赛跑的胜利,那么,成功地组织这项国际协同研究就等于赢得了一场马拉松赛跑的胜利!”“完成此项研究需要研发人员具备完善的计划、良好的科学素养、勇于奉献精神及持之以恒的毅力。你作为这项研究的技术导师,许多国家的科学家踊跃参加,热情支持,最终大功告成”。这项标准的研究为促进中国肉鸡“飞向海外”做出了突出贡献。年获国际AOAC研究导师奖,年获国家科技进步奖二等奖。

第三阶段低分辨质谱(-)

科学探索解决贸易纠纷,使中国蜂蜜五洲四海飘香在20世纪90年代,美国White博士研究开发了碳同位素蜂蜜真假鉴别技术。在用于国际贸易的初期,中国外贸系统提出了两点质疑:第一,中国和美国自然地理环境有差异,蜂蜜C-4植物糖比值是否也有差异?第二,该方法是否适用于中国蜂蜜,一度影响了中美蜂蜜贸易。年庞院士的团队介入这项工作,为弄清楚这两个问题,他们用White博士的AOAC公定方法,普查了中国蜂蜜碳同位素比值分布规律,专门从25省采集了27种纯正单花蜂蜜和商品蜂蜜0批;获得了00多个分析数据,统计分析发现,中国蜂蜜碳同位素比值分布规律与White博士在美国的研究结果一致;经White博士实验室和英国仪器科学有限公司实验室验证,与我们实验室检测结果一致。从而化解了中美之间蜂蜜贸易的摩擦,使中国蜂蜜顺利进入国际市场。

此后,庞院士又针对我国蜂蜜在欧洲、美洲和日本三大主销市场遇到的技术壁垒,亲自组织了一次西北五省之行,了解世界三大主销市场技术壁垒的对应之策。他对当时三大市场多项技术壁垒项目制定了一揽子研究计划,重新构建了含30项蜂产品质量安全国家标准体系,形成了针对国外技术壁垒的金刚钻。此后的十年间(-年),该实验室检测的中国蜂蜜出口欧洲、美洲、亚洲、大洋洲和非洲40多个国家没出现过任何质量问题,促进了中国蜂蜜国际贸易的健康发展,使全国28省市多家企业受益,显著提升了行业技术水平。同时,在不是养蜂大省,出口量仅占全国出口总量0.5%的河北,在口岸不出口蜂产品且没有较大蜂产品加工企业的秦皇岛,建立了当时国内外有一定知名度的蜂产品检测国家重点实验室。这项研究年获国家科技进步奖二等奖。

第四阶段高分辨质谱(-至今)

高分辨质谱使农药残留分析供给侧改革实现新突破随着21世纪信息化技术的快速发展,世界已进入互联网时代,食品安全农药残留检测技术面临信息化的三大挑战:经近10年潜心研究这三项挑战已有解决方案。

1.农药残留检测如何实现电子化?首先,庞院士主持研究建立了世界常用多种农药的精确质量数据库和质谱图库,在此基础上为多种农药每一种都建立一个自身独有的电子身份证(电子识别标准),从而实现农药残留检测以电子标准取代农药实于标准做参比的传统方法,同时,也实现了农药残留由靶向检测向非靶向筛查跨跃式发展,实现了检测技术的电子化。

2.农药残留大数据报告生成如何实现自动化?农药残留检测电子化的实现,其方法效能是任何现有色谱技术和低分辨质谱技术所不能比拟的。因此,也向传统的统计分析方法提出挑战,对此庞院士主持研究开发了高分辨质谱-互联网-数据科学三元融合技术,构建了检测数据采集和智能分析软件,可以实现“一键下载”20-30min一个省市文图并茂农药残留侦测报告生成,实现了自动化。

3.农药残留风险溯源如何实现视频化?高通量非靶向农药残留检测结果,如何实现风险溯源视频化?庞院士主持研究开发了高分辨质谱+互联网+地理信息(GIS)三元融合技术,开发了中国地图的新应用。现已形成两个产品:31个省会/直辖市市售水果蔬菜农药残留水平地图集和31个省会/直辖市市售水果蔬菜农药残留在线制图系统,从而可以实现农药残留检测、溯源和预警三个关键点的智慧一张图管理,为产业自律、政府监管和第三方监督有效社会共治提供了一个可视的监管工具。这项研究成果紧扣国家“十三五”规划纲要“增强农产品安全保障能力”和“推进健康中国建设主题,必将在这些领域发挥重要的技术保障作用”。

在基层单位工作30多年,庞国芳主研、著农药化学微量分析专著12部,万字。培养带出了一支包括5名二级研究员,6名享受政府特殊津贴专家,2名百千万人才工程国家级人选,1名第二批国家“万人计划”领军人才。其本人多次在国际、国内获奖。年,成为享受国务院特殊津贴专家;年,被授予国家级有突出贡献专家;年,被评为河北省省管优秀专家;年,被授予全国质量监督检验检疫科技兴检突出贡献奖专家;年,国际AOAC资深专家,并当选为中国工程院院士。

(王建国整理)

原标题:《食品科学检测技术创新的翘楚——中国工程院院士庞国芳》

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