本刊記者 吳應清 胡魁元
割斷農藥殘留之索 打造安全生態環境
——專訪中國農業科學院植物保護研究所鄭永權副所長
本刊記者 吳應清 胡魁元

專家檔案:
鄭永權,1962年生,研究員,博士生導師。1985年畢業于南京農業大學,獲學士學位;1998年畢業于中國農業科學院研究生院,獲碩士學位;2004年畢業于華中師范大學,獲理學博士學位。現任中國農業科學院植物保護研究所副所長,農業部農藥化學與應用重點開放實驗室主任,中國農業科學院“農藥化學與應用技術”重點科技創新團隊首席科學家,兼任華中師范大學、沈陽農業大學和東北農業大學兼職教授。他長期從事農藥科學使用、農藥殘留、農藥安全性評價、植物源農藥和植物化感作用等研究。
作為主要完成人共獲國家科技進步二等獎2項和省部級科技進步獎6項,鑒定成果1項;主編著作3部,參編著作7部;在國內外學術期刊上發表論文120余篇,其中SCI源論文26篇。
時鐘指向凌晨一點,中國農業科學院植物保護研究所副所長、農業部農藥化學與應用重點開放實驗室主任鄭永權教授出差歸來,習慣性地朝實驗室一看。燈還亮著,他知道,對于農藥殘留與環境行為研究課題組的一些成員來說,這又是一個不眠之夜……
有人說,“農藥”是一把“雙刃劍”,割斷了蟲害之索,也割開了危害之門。說的直白些,農藥這東西,用得好,是個寶,可以防治病蟲害,提高農產品產量;用得壞,是個害,殘留超標,影響產品質量安全,勢必會妨礙生態安全。噴灑在作物上的農藥,一部分附著于作物上,一部分散落在土壤、大氣和水等環境中,最終通過環境、食物鏈傳遞給人、畜。而一旦農藥進入糧食、蔬菜、水果、魚、蝦、肉、蛋、奶中,造成食物污染,勢必會對人的健康產生影響。六六六、滴滴涕等有機氯農藥在人體內代謝速度很慢,累積時間長,同時容易在人和動物體脂肪中積累。而有機磷、氨基甲酸酯類農藥化學性質不穩定,在施用后,容易受外界條件影響而分解,但如果被施用于生長期較短、連續采收的蔬菜,則很難避免因殘留量超標而導致人畜中毒。
那么,如何讓農藥這把“雙刃劍”趨利避害,造福百姓?這正是農藥殘留與環境行為研究課題組中鄭永權等專家在徹夜思考的問題。
多年以來,鄭永權教授長期從事農藥科學使用、農藥殘留、農藥安全性評價、植物源農藥和植物化感作用等方面的研究。在農藥殘留與環境行為研究課題組中,作為組長的他,猶如科研戰場上統率軍馬控制戰局的指揮官,發揮著至關重要的作用。
提起這位指揮官與殘留農藥研究的結緣,可以說是在求學階段就打下了良好的基礎。1981年鄭永權教授考入了南京農業大學。這所學校不但看重學生的綜合成績,而且十分重視單科成績。由于鄭永權的化學成績十分突出,所以從入學開始,學校就十分看重他,讓他擔當化學課代表。當時南京農大還沒有農藥專業,鄭永權學習的是土壤農化專業,通過有機化學無機化學等科目的學習,奠定了扎實的研究基礎。
1985年,鄭永權畢業之后,被分配到了中國農業科學院植物保護研究所的科研處。科研處的工作是不直接參與課題研究的,一心想著學以致用的他有點按捺不住了。當得知農藥殘留與環境行為研究課題組有一位研究員和自己所學專業相同時,鄭永權產生了加入殘留農藥課題研究的想法,并在當時課題組組長姚建仁先生的幫助下,達成了愿望,把自己的事業與殘留農藥研究緊緊聯系在了一起。
進入課題研究領域之后,鄭永權教授開始感覺到了身上責任的重大。
長期以來,由于病蟲害和雜草的危害,我國每年損失的糧食占總產量的50%。而使用農藥卻能使糧食的損失降低到總產量的35%。可就是這15%,卻又使我們付出了巨大的代價。因為農藥的殘留對環境的污染和人畜的危害是不能用數字所能表述的。
工作了幾年之后,鄭永權更加清醒地認識到了殘留農藥研究的緊迫性,為了進一步提升自己,他再次踏上了進修之路。1998年,鄭永權在中國農業科學院研究生院獲得了碩士學位;2004年在華中師范大學獲得了理學博士學位。1993年應邀赴德國吉森大學進行農藥殘留新技術合作研究;1995-1997年在美國密執根州立大學農藥研究中心做客座研究;2002-2003年任德國霍因海姆大學植物保護研究所客座研究員。
這些經歷,對后來的科研工作產生了莫大的影響。回憶起這些,他說:“當時國外的研究生培養比我們先進,學習節奏十分緊張,也更加規范,每周都會安排研究生匯報研究進展。記得當時我們實驗室有個中國人進行博士生資格答辯,指導小組的五個老師對他的學業都非常了解,給了他很多建議。這對我影響很深,個人能力總歸是有限的,我自己成為碩士導師、博士導師之后,也希望盡可能多的請高手為學生把脈,提出中肯、全面的意見。”
豐富的閱歷,在鄭永權教授的研究生涯中發揮著不可或缺的作用。他也一直篤信,只有閱歷豐富,才能解決別人不能解決的問題。
比如,有個實驗需要將丙體六六六與五氯硝基苯分離,研究人員反復摸索,還是無法達到理想的分離效果。鄭教授看到作為載氣使用的氮氣,聯想到在德國進修時使用氦氣的經歷,覺得應該在載氣上做做文章。他琢磨到,氦氣的造價很貴,那么與它相近的氫氣是否可以作為載氣使用呢?在做好安全措施之后,鄭教授帶領團隊試用了氫氣,實驗大獲成功。自此之后,這個方法一直沿用下來,并在英文刊物上公開發表了。
還有一次,課題組成員拿一份檢測結果給鄭教授看,鄭教授掃了一眼,說這個數據有些問題,應該是工作人員操作儀器時看走了眼。經過查證后,果不其然。大家感到不可思議,鄭教授笑著說:“這是同一產地的樣品,經過多年的檢測結果的總結積累,其殘留結果中異構體之間的比例我心里有數,光看結果不用看圖也能估算一下。”

指導研究生做實驗

2010年主持國際研討會
農藥殘留與環境行為研究課題組成立于1974年,是我國開展農藥殘留和環境行為研究最早的團隊之一,也是第一批農業部農藥殘留登記試驗資質認證單位。2003年,課題組的創始人姚建仁先生退休之后,鄭教授開始擔任課題組的負責人。

農藥殘留與環境行為研究團隊
以多年來積累的經驗為基礎,鄭教授做出了判斷,認為現有的課題較少,人才缺乏是造成課題組發展不快的決定性因素。為了做出更多的科研成績,他開始悉心挑選人才。
當時,農科院有個叫做董豐收的研究生正準備畢業,導師安排他到農藥殘留與環境行為研究課題組學習使用儀器設備。這個年輕人來了之后,鄭教授發現他不僅數學好,而且在應用電腦方面非常的熟練。頭腦聰明,專業又過硬,正符合團隊所需要的標準,于是鄭教授就把這個年輕人留了下來,鼓勵他進行手性農藥方向的研究。董豐收的加入,猶如給團隊打了一劑強心針,一些課題逐步走向深入,并取得了很好的科研成績。
接著,鄭教授感到,團隊的化學專業背景還是相對薄弱,搞農藥殘留研究還不到位,需要再進一個精通化學的人。鄭教授相信“血統論”,經過精心挑選,選擇了大學本科、碩士、博士均在名牌大學天津大學就讀的劉新剛博士。事實證明,他是對的。劉新剛確實訓練有素,不但發表過多篇SCI論文,還能夠解析各種化學分析圖譜,對課題研究起了非常大的促進作用,目前在農藥環境行為研究方面也取了很大突破。
隨著課題組研究的深入,研究范疇的擴大,鄭教授又注意到除草劑與微生物之間的關系。除草劑在農業上應用越來越普及。除草劑如果正確施用省工、省力、除草效果好,但一旦施用不當,產生藥害,解除比較困難,有的田塊,使用除草劑之后,只適種某種植物,無法再種別的作物,影響種植結構的改變,俗稱“癌癥田”。另外,據報道,目前有些田塊的氮磷鉀總量比以前不少,但土壤肥力下降,能被植物吸收的明顯不夠。這是否與農藥的大量使用造成微生物群落變化有關?在這種背景下,鄭教授選擇了有深厚微生物學習和研究背景的徐軍博士后,主攻農藥殘留對微生物影響方向的研究。
提到團隊中的三元大將,鄭教授不無驕傲地說到:“課題組引進的這三個人才,每人手頭一個國家基金課題,這是一般實驗室做不到的。他們對實驗室貢獻很大,在2008年開始的、有三十多個課題組參加的全所年終考核中,我們的實驗室2008年第七名,2009年五名,而2010年居第二名。進步與發展是有目共睹的。”
在組建團隊的過程當中,鄭教授不止慧眼識人,更善于用人。他說“在平常工作中,我注意多鼓勵少批評。他們三個都很好,能看到對方的長處,積極學習別人的優點。相互之間沒有妒忌、沒有踩踏,團隊和諧,實驗室才能發展得更好,這讓我十分滿意。”
在良好的團隊氛圍之下,課題組的學生也形成了比學趕幫的風氣,研究生們在老師的指導下潛心研究,取得了不俗的成績,二年級碩士研究生就在國外SCI源學術刊物上發表了文章。在首屆中國農業科學院植物保護研究所研究生論文獎學金評選中,有三名研究生分別獲一、二、三等獎,占全部獲獎研究生的百分之三十。
工作中,鄭永權教授除了擔任中國農業科學院植物保護研究所副所長,農業部農藥化學與應用重點開放實驗室主任之外,他同時為中國農業科學院“農藥化學與應用技術”重點科技創新團隊首席科學家,并兼任華中師范大學、沈陽農業大學和東北農業大學兼職教授;國際食品法典委員會(CAC)農業工作組專家、食品安全國家標準審評委員會委員、國家農藥殘留標準審評委員會委員、全國農藥正式登記評審委員會委員、農業部農藥臨時登記評審委員會委員、綠色食品專家咨詢委員會委員、無公害農產品評審委員會委員、衛生部食品衛生標準專業委員會委員、全國農藥標準化委員會委員、全國標準品技術委員會委員;北京農藥學會副理事長、中國化工學會常務理事、中國植物保護學會常務理事、中國農藥工業協會理事、中國毒理學會環境毒理專業委員會常務委員、中國植物保護學會植保產品推廣專業委員會主任委員,中國植物保護學會植物化感專業委員會秘書長等。
兼任這些職務對他來說,除了一份責任,意義還在于創造條件促進課題組參加并舉辦一些大型交流活動。2009年8月,課題組進行了中泰農藥殘留技術交流,簽署了備忘錄,并于第二年1月應邀赴泰進行進一步技術交流;2010年9月,在北京主辦農藥殘留和真菌毒素與食品安全國際研討會,來自中國、荷蘭、意大利、葡萄牙、泰國、印度尼西亞和馬來西亞等7個國家的農藥殘留、生物毒素和儀器分析等領域的專家、學者及學生共計130多人參加了會議,擴大了課題組在農藥殘留研究界的影響;2010年5月,課題組主辦了農產品和食品安全分析技術交流會,來自全國17個單位80余位農藥殘留專家學者進行了充分的技術經驗交流,董豐收博士和徐軍博士分別做了主題報告;2010年11月應邀組織中國團赴馬來西亞進行全球變暖對食品安全影響的技術交流,增進了對食品安全前沿動態的掌握。
在科研工作中,鄭永權教授本人是一個謙虛謹慎的人,因此,他率領的團隊也形成了這樣一種氛圍。除了這些大型的學術會議,只要有機會,他一定會請行業內部的其他專家來課題組作報告,與大家溝通交流。不但在學術上給大家啟發,更注重在精神上給大家鼓舞。團隊成員在這一方面都感觸頗深。
經過了多年兢兢業業的工作,課題組共主持項目和課題11項,其中包括:公益性行業科技專項“農藥高效安全科學施藥技術”,國家支撐計劃“主要替代農藥在蔬菜中殘留限量標準研究”,國家自然科學基金“三唑類手性農藥對映體生物活性、毒性及其設施環境行為研究”、“長殘留除草劑氯嘧磺隆影響土壤健康的微生物學機制研究”、“麥田雜草對小麥化感作用的誘導效應研究”,以及農業部的專項課題“二硫代氨基甲酸酯類農藥在水果蔬菜中的殘留測定方法”等2項標準、“CAC農藥殘留限量標準轉化”、“小作物使用農藥登記”、“農藥安全性監測與評價項目”等。
在農藥殘留分析方法研究方面,密切關注和掌握國際分析化學前沿動態,立足理論,開闊思路,大膽嘗試,積極挑戰本學科領域中公認的分析難題,成功建立了10多個符合當代分析化學發展要求的快速、準確、環境友好的農藥殘留分析方法,研究內容均發表在分析化學top期刊上,獲得國際同行認可。在農藥安全評價方面,在對映體水平上開展了設施環境條件下的蔬菜和土壤中手性農藥的環境行為研究,明確部分手性農藥高效活性體的代謝和積累特性,尋找影響食品安全和環境污染的關鍵點,提出了農藥殘留分析的新方法和農藥安全評價的新理論。目前共完成了氯蟲苯甲酰胺、氰氟蟲腙、甲氨基阿維菌素等89個農藥在小麥、玉米、水稻、大豆等18種作物中的安全評價;向國家推薦了100多個最大殘留限量和合理使用準則建議。在農藥殘留對土壤微生物系統影響研究方面,積極針對生產實際中長殘效除草劑在東北地區對后茬作物的不良影響方面開展了卓有成效的研究,該研究將對我國有效解決東北地區除草劑問題提供重要的技術支持。
近五年來課題組共發表科技論文73篇(SCI收錄26篇),出版了《英漢漢英農藥科技詞匯》、《農藥安全使用技術》等著作,并申請了1項專利。
面對著累累的碩果,無論是鄭永權教授還是課題組的其他成員,都沒有感到驕傲自滿,他們的科研日程表上,還排滿了計劃:要繼續農藥殘留分析方法研究;要加強農藥的環境安全評價,尤其針對三唑類手性農藥的環境安全評價;要加強農藥環境行為研究;要加強農藥殘留微生態系統的影響,從群落水平揭示農藥殘留量與引起微生物多樣性變化之間的內在關系、微生物生態系統被農藥污染、受損到恢復正常的標志物。
除此之外,鄭教授還計劃給團隊引入一位英語口語好的成員,推動國際交流的進一步發展,并開始招收外國留學生。
在鄭教授的帶領下,這個由精尖人才組成的團隊,選擇了在科研戰場上逐浪破峰、替民解憂。也正是因為有了他們,在農業文明前行的大路上,農藥這把雙刃劍收起了過多的鋒芒,平和地折射出了人類進步的希望之光。