开栏的话
科研引领发展,科技照亮前路。回顾2017年度国家科学技术奖,医药卫生及食品领域共摘得桂冠42项。从本周起,本版开设“国家科学技术奖巡礼”之食品篇,与读者一起品味科研人员用青春和奉献共圆大国科技梦的故事。本期,让我们一起走近完成了“食品和饮水安全快速检测、评估和控制技术创新及应用”项目的中国人民解放军军事医学研究院环境医学与作业医学研究所教授高志贤和他的研究团队。
□ 本报实习记者 杨菲
“我是一个没有故事的人。”3月4日,当记者在军事医学研究院环境医学与作业医学研究所见到高志贤教授时,他这样说。
高志贤口中的“没有故事”,是指从他踏入军事医学研究院环境医学与作业医学研究所至今,在20余年的时间里只做了一件事情,那就是从事食品安全快速检测设备的研发。其过程并不惊心动魄,只有水到渠成。
但他确实是一个很有故事的人——在2017年度国家科技奖励大会上,由他领衔研发的“食品和饮水安全快速检测、评估和控制技术创新及应用”项目获得了国家科学技术进步奖二等奖,其研制出可以检测148项的食品和饮水快速检测箱组,单个理化项目可以在15秒至30分钟的时间内快速完成检测,被称为“中国快检神器”。
“您为什么要用近30年的时间做这一件事呢?”面对记者的追问,他这样说:“食品和饮水安全是民生底线、社会焦点,是老百姓最大的事。作为一名军人,又是一个食品安全快检研发人员,一头连着千军万马,一头连着千家万户,必须要想办法解决这些问题。”
攻坚拓荒
1989年,23岁的高志贤大学毕业后直接进入军事医学科学院环境医学研究所(现军事医学研究院环境医学与作业医学研究所的前身)。作为全军第一批学习动物性食品卫生检测专业的大学生,他跟随导师做起了食品安全检测方面的研究。没想到,这一做就是近30年。
在那个年代,要想进行食品安全检测,只能采集样本到实验室,每次检测几乎都长达几个小时甚至十几个小时,时间长,成本高,操作十分复杂。而应急条件下想要保障食品和饮水安全,则要求满足样品前处理高效、检测快速灵敏、评估准确、净化消毒及时等条件。“当时军队也提出了快速检测仪器装备的需求,我们课题组就开始进一步加强这方面的攻关和研究。”高志贤说。高志贤课题组由此成为全国最早研发食品安全快速检测的团队。
成为食品快检领域的拓荒者,有一个重要原因就是“别人都不愿意干,只有我们干”。当时,很多人认为做快检既没意义,也没技术含量。但当高志贤课题组真正开始研究时才发现,事情并不是如世人想得那么简单——首先,快检仪器不能对现场环境要求太严格,需要有一定的环境适应性,涉及温度适用范围、抗电波干扰、耗氧量等;其次是既要灵敏快速,又要达到国家相关标准。这就意味着课题组必须实现一个又一个技术突破。
高志贤课题组成员、现任军事医学研究院环境医学与作业医学研究所研究室主任宁保安坦言,当时硫酸试剂装配在检测箱组里容易泄漏,在进行检测时,不小心就会把衣服烧得“大洞加小洞”,“我们就要在不影响检测效果情况下,将这些有腐蚀性的试剂研发成固体试剂。”此外,在酒中甲醇含量检测项目研究中,一个月内,高志贤和同事们进行了上百次实验,对近百种指标逐项进行对比条件摸索,每天都要工作到深夜。
1992年,高志贤和他的课题组成功推出了第一代食品安全快检箱,检测项目达到25种,在军队得到应用后,逐步推广到部分学校乃至质监系统。
实现飞跃
高志贤并没有止步于此。第一代食品安全快检箱使用的次数越多、范围越广,高志贤越觉得可改进的空间越大。
“比如对于检测项目的结果判断,开始是定性不定量或者定性半定量,但在实际工作中我们发现,定性又定量可能会更好,因此就加强了对这方面的研究;后来我们又发现,有基层监管快检人员发现了一些食品安全问题后,基于人情或者其他原因,可能会修改检测数据,我们就考虑要实现快检数据的远程发送,即数据一旦形成就直接发送到检测中心……”高志贤说。在此过程中,他参与处置了多起食品中毒事件。他深深感到,快速有效的技术和装备是赢得时间、拯救生命的关键。食品安全检测,要快一些,更快一些。
与此同时,高志贤也在逐步改进研发思路和方式,和其他研究机构和部分国内快检设备生产厂家开展产学研联合攻关。
不满足是推动发展的齿轮。就这样,高志贤的团队将高通量芯片、微纳传感和生物信息学等新技术引入了食品和饮水安全监控领域,突破快检、评估、控制三大核心环节关键技术瓶颈,研制的设备打破国外同类产品在全球近乎100%的垄断地位,实现了在15秒到30分钟的时间里快速完成食品和饮水安全理化检测单项指标——被称为“中国快检神器”的新一代食品和饮水安全快检箱组横空出世。
记者在获奖资料中看到了这样一组数据
——发明48通道阵列等吸收波长检测系统,授权3项美国发明专利,开发214种试剂盒,可检测148种指标的数字化、模块化快检箱组及配套标准10项,构建现场快检完整体系;
——创建多重耐药基因体外跨种属转移评估模型,开辟潜在危害因子评估新途径;发现基因组5'非编码区是灭活肠道病毒敏感靶点,创建危害因子安全评估新技术;
——创制净化和消毒于一体的12种新型消毒产品,发明水触媒净化技术,研制4类19种快速净化设备,上述成果无需添加化学物质就可杀灭致病微生物,高效降解农药、抗生素等化学残留,无二次污染,构建净化消毒控制体系……
永不止步
“神器”一旦产生,必然要发挥其强大的功力。在青藏铁路、南水北调等重大工程,在奥运、G20峰会等重大活动安保当中,在汶川、玉树等抗震救灾现场,在巴基斯坦洪灾、海地地震、亚丁湾护航乃至国际维和环境下,这款“神器”发挥了不可替代作用。高志贤也亲率团队参加了神舟三号到神舟十一号飞船发射的安保,奔波在汶川地震、玉树地震、泸州地震、舟曲泥石流等救灾现场……
有这样一个故事:在震后的汶川,救援人员发现了一个冷库,里面装有5吨猪肉和10吨散装饼干。这些食品到底能不能吃?要回答这个问题,只能凭借检测数据。快速检测结果显示,其理化和微生物指标严重超标,由此避免了一次重大群体食物中毒事件发生。
值得一提的是,在高志贤课题组的带领下,不仅我国饮食安全快检技术持续提升,快检产品市场也得到极大发展。快检这一“旧时王谢堂前燕”,也已飞入寻常百姓家。新修订的《食品安全法》第一百一十二条明确规定,县级以上人民政府食品药品监督管理部门在食品安全监督管理工作中可以采用国家规定的快速检测方法对食品进行抽查检测。
据悉,很多超市、菜市场的快检实验室中也都应用高志贤团队研发的装备,在检查食材中是否存在农药超标、瘦肉精等有害物质方面保障着百姓的饮食安全。
“这项成果是食品安全监管的有效技术支撑,是提高监管的针对性和靶向性以及监管效率的重要手段。”有专家如是评价。
成功面前,高志贤不会停下前进的脚步。他告诉记者,下一步他们将融合无人机技术,开展特殊地域水质监测,进一步对装备进行数字化、信息化、微型化改进,研发移动实验室,形成“天-地-网”为一体的环境和食品安全监测体系。
研发苦吗——很苦,需要常年的积累和投入,“这么多年来,我没有节假日,不是做实验就是做课题,家里也很少照顾。”
那为什么还要做——因为有需要,军队需要,百姓需要。
丰碑无语,行胜于言。用20余年的时间只做一件事,是工匠精神的体现,更是一种对自己事业的坚守和忠诚。采访结束时已是暮色四合,高志贤还要到实验室加班。因为年过半百,他走向实验室的脚步并不铿锵,但背影依旧挺拔……