龐國芳：農藥殘留檢測技術的引領者

劉松柏

2014年9月，從第128屆國際分析化學家協會（AOAC）年會上傳來喜訊，中國工程院院士、中國檢驗檢疫科學研究院首席科學家、秦皇島檢驗檢疫局技術中心榮譽主任龐國芳榮獲2014年度AOAC最高科學榮譽獎——哈維·威利獎，以表彰他在分析化學領域作出的杰出貢獻。

從1985年開始從事農殘檢測研究，到1998年獲得合作研究獎和副仲裁獎，2002年的研究導師獎，再到2007年獲得資深專家獎，如今，龐國芳已是第7次將自己的名字寫進AOAC的榮譽史冊……

這位從河北秦皇島檢驗檢疫局走出來的中國科技工作者，憑借著他的睿智、拼搏與團隊合作，一步步成長為中國工程院院士、中國檢科院的首席科學家，并逐步攀登上國際檢測科研高峰。30年來，龐國芳帶領他的團隊三次獲得國家科技進步二等獎；成功開展了三次AOAC協同研究，并建立了三項AOAC先進標準，填補了我國研究AOAC標準的空白；研究建立了一套檢測體系幫助中國蜂蜜、雞肉和糙米進入全球市場……

解決國家急需就是最大的創新

走近龐國芳，不少人都感到驚詫，一位長期在一個地級市工作的基層檢測工作者，何以成為中國檢驗檢疫領域的第一位院士？又是如何摘得AOAC最高科學桂冠？龐國芳坦然地笑著說：“國家需要是我們檢測事業發展進步的強大動力。”

在秦皇島檢驗檢疫局偌大的蜂蜜樣品室里，儲存著上千瓶蜂蜜。龐國芳指著滿架的樣品風趣地說：“我們的檢測事業可以說是‘甜蜜的事業。”然而，現在看來的“甜蜜事業”當初卻帶著苦澀。

我國是世界第一養蜂大國，但在20世紀90年代，我國的蜂蜜產品因摻假、抗生素超標等各種因素，屢遭退貨。國外對蜂蜜產品的安全、衛生項目要求越來越嚴格，涉及的檢測技術項目多達300多種。當時，我國檢測技術落后，出口企業不得不將樣品“漂洋過海”送去檢測，高額的檢驗費用，漫長的檢驗時間，讓商機貽誤殆盡。本該是我國“拳頭”產品的蜂蜜，卻陷入出口受制于人的尷尬境地，出口商憂慮，養蜂人困惑……“甜蜜事業”的甜蜜之路到底在哪？

龐國芳和他的同事看在眼里，急在心里，他們主動請纓。從1998年到2001年，龐國芳帶領團隊普查了我國27種純正單花蜂蜜和來自全國25個省130多家蜂蜜企業的12990個樣品的碳同位素分布規律，并對歐、美、日三大主銷市場需要的300多項農用化學品技術開展系統研究，建立了31項標準，檢測技術達到國際先進水平，蜂蜜質量鑒定終于有了“利器”。準確可靠檢驗結果，快速周到服務，秦皇島檢驗檢疫局技術中心名聲在外，歐美國家的一些客戶在簽訂購買中國蜂蜜的合同中明確規定，將產品送秦皇島出入境檢驗檢疫局檢驗。

如今，不是養蜂大省、出口量僅占全國出口總量0.5%的河北建立起了國家蜂產品檢測重點實驗室，每天檢測樣品達100多批，從這里檢測出口的蜂產品，占據了全國出口總量的半壁江山，全國400多家企業受益。

“解決國家急需就是最大的創新。”龐國芳說，那時候，秦皇島局的實驗室很小，連10平方米都不到。在條件艱苦、資金有限、人才有限的情況下，靠著急國家所急的奉獻精神，龐國芳帶領他的團隊取得了一個又一個驕人的成績。

走前人沒有走過的路

前瞻思維、獨辟蹊徑。秦皇島檢驗檢疫局總檢驗師曹彥忠打心眼里佩服龐國芳的戰略眼光。

早在20世紀80年代，龐國芳已經敏銳地覺察到傳統單殘留檢測方法的不足。“以前的技術大多是單殘留檢測方法，一種商品一次只能檢測一兩種農藥殘留，工作量非常大。”龐國芳說。

他檢索了擬除蟲菊酯類農藥殘留限量近20年200多篇文獻發現，當時國際上對此類農藥殘留分析研究的重點仍處在單一農藥品種、單一農產品的殘留分析方法上，多殘留方法的研究很少。是否可以建立一個同時測定各種水果、蔬菜、糧谷等農產品和多品種擬除蟲菊酯類農藥的方法？龐國芳琢磨著，心里隱隱覺得重視多殘留方法研究是解決農藥殘留檢測技術的一個突破口。

但這樣的選擇意味著，龐國芳要做這一科研領域第一個“吃螃蟹”的人，要走一條前人沒有走過的路。

萬事開頭難。龐國芳意識到，要走通這條路，首先要解決的技術難題就是能把這類農藥的不同品種從千差萬別的水果、蔬菜、糧谷等各種農產品中完全提取出來，同時又能把隨農藥一起萃取的大量各種各樣的干擾物分離掉的通用方法。

但要解決這個技術難題對擬除蟲菊酯類農藥來說難度非常大。因為這類農藥是親酯性化合物，與共萃取的酯類分離困難。此外，擬除蟲菊酯雖屬同一類農藥，但各品種之間極性相差比較大，在色譜分離時會造成品種之間，甚至同一個品種不同異構體之間產生相互干擾，從而使多殘留萃取分離過程復雜化。

難題一個接一個出現，盡管如此，龐國芳心里很清楚：“搞科研想急功近利，一蹴而就，是不能取得大成功的。”通過不斷大量的對比實驗，終于開發出第五種多殘留方法，既能廣泛地適用于千差萬別的農產品，又能適用于極性不同的這類農藥多品種殘留的同時測定。1998年，“同時測定農產品中多種擬除蟲菊酯殺蟲劑殘留方法的系統研究”被批準為AOAC標準方法，開創了中國學者研究AOAC標準的先河。

打造農藥殘留智慧一張圖

根據國家的需求，追尋新的檢測技術，龐國芳院士及其團隊的腳步從未停止。

從1985年到現在，他率領團隊立足外貿，服務全國，對接AOAC，跨越了氣相色譜和液相色譜─無機質譜—有機低分辨質譜三個發展階段，研究了農產品中擬除蟲菊酯類農藥多殘留檢測氣相色譜法等3項AOAC方法。現在，龐國芳團隊正在迎接第四個研究階段——高分辨質譜的新挑戰。

“過去我們研究的一次制備樣品同時檢測400種至500種農藥多殘留的高通量檢測方法，屬于低分辨一級質譜和二級質譜檢測技術，樣品需要多次檢測，比較耗時費力。”龐國芳說。在他的主持下，近兩年，龐國芳團隊研究開發了高分辨質譜檢測技術氣相色譜—四級桿—飛行時間質譜（ GC—Q—TOFMS ）和液相色譜—四級桿—飛行時間質譜（ LC—Q—TOFMS ），其分辨率提高了千倍，分辨精確度可達到百萬分之五，而且獲得的農藥定性點可多達30個，遠超歐盟對化合物4個定性點的要求，大大提高了農藥殘留的發現能力。龐國芳團隊用上述新開發的兩種技術評價了1200多種農藥化學污染物在不同條件下的質譜特征，建立了一級和二級精確質量質譜數據庫。在此基礎上，研究開發了一次樣品制備、兩種技術同時檢測1138種農藥殘留的新方法。

現在利用這項技術，通過市場采樣，龐國芳團隊已經對中國30多個省會城市、直轄市100種水果蔬菜，從400多個采樣點采集了10000多批樣品進行了監測，顯示出強大的發現能力和廣闊的發展應用前景。

“把化學有害物質監測作為危險性評估的重要手段，建立食品污染物監控體系，是食品安全監管的核心環節。”龐國芳說，“現在，我們已將這項檢測技術與地理信息技術和網絡技術融合，開發建立了農藥—產品—產地可視化溯源軟件，只要將農藥殘留檢測結果輸入，即可形成農藥殘留溯源智慧一張圖，為殘留預警、產品召回、問題溯源等食品安全監督提供現場視頻溯源服務。”

目前，相關數據庫和軟件系統已經研究完成，京、滬、魯、皖、贛等地的檢驗檢疫系統正在試用，取得了不錯的實驗結果。