食品安全關系國計民生，在以習近平同志為核心的黨中央的高度重視下，我國食品安全技術能力建設持續(xù)加強，創(chuàng)新檢測技術不斷突破，為食品安全監(jiān)管提供了強有力的技術支撐。但隨著食品安全新形勢和新業(yè)態(tài)的高速發(fā)展，食品安全科技也面臨著前所未有的復雜形勢和嚴峻挑戰(zhàn)。本文從食品安全科技面臨的總體挑戰(zhàn)出發(fā)，重點分析了食品安全檢測中遇到的技術難題，并從技術創(chuàng)新角度有針對性地提出了解決思路，對食品安全檢測技術的發(fā)展趨勢進行了展望。

關鍵詞

食品安全 檢驗檢測技術 挑戰(zhàn) 發(fā)展趨勢

█ Food Safety Technology Challenges and Development Trends of Detection Technologies

ZHANG Feng/ Chinese Academy of Inspection and Quarantine

Abstract

Food safety is closely related to the national economy and people’s livelihood. Under the strong leadership and high attention of President Xi Jinping and the Central Committee of the Communist Party of China， China has continuously strengthened its technical capabilities in food safety. Breakthroughs in innovative detection technologies have provided robust technical support for food safety regulation. However， with the rapid development of new situations and emerging business models in the food safety sector， food safety science and technology now face unprecedented complexity and severe challenges. This paper begins by examining the overall challenges faced by food safety technology， analyzes the technical difficulties encountered in food safety testing， and proposes targeted solutions based on technological innovation， while also offering a forecast on the future development trends of food safety detection technologies.

Key words

food safety， inspection and detection technology， challenge， development trend

0 引言

我國食品產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，在國民經(jīng)濟中占據(jù)著舉足輕重的地位。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，近年來我國食品產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已連續(xù)突破數(shù)萬億元大關，肉類總產(chǎn)量30多年穩(wěn)居全球首位[1]，蘋果、獼猴桃、核桃等多種食品產(chǎn)量排名全球第一[2-4]，在全球食品產(chǎn)業(yè)版圖中穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)前列位置，是名副其實的食品產(chǎn)業(yè)大國。在產(chǎn)業(yè)擴張的浪潮中，產(chǎn)業(yè)鏈不斷延伸，從田間到餐桌的距離雖然看似被拉近，但其中涉及的環(huán)節(jié)卻更為繁雜。農(nóng)獸殘超標、食品添加劑濫用、生物毒素污染、摻雜摻假、食物中毒等，食品安全隱患無處不在。歷史的經(jīng)驗告訴我們，食品安全問題不僅威脅生命健康，甚至可能制約經(jīng)濟發(fā)展、影響社會穩(wěn)定、損害國家形象。在當今全球化快速發(fā)展、國內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化的時代背景下，食品安全更是關乎國家發(fā)展大計與民生福祉的關鍵因素?；诖耍瑖腋叨戎匾暿称钒踩?，將其提升到了戰(zhàn)略高度。習近平總書記對食品安全工作提出“四個最嚴”的要求，強調(diào)要用最嚴謹?shù)臉藴?、最嚴格的監(jiān)管、最嚴厲的處罰、最嚴肅的問責，加快建立科學完善的食品藥品安全治理體系。落實食品安全要求、構(gòu)建完善治理體系需要科技保駕護航。本文旨在深入剖析新時期食品安全科技面臨的挑戰(zhàn)，探討食品安全檢測技術瓶頸及未來發(fā)展方向，以期為提高我國食品安全水平提供建議和參考。

1 食品安全科技面臨的挑戰(zhàn)

從實驗室建設到人才隊伍培養(yǎng)，從檢測裝備配置到科技投入，再到核心技術瓶頸突破，當前食品安全科技面臨的挑戰(zhàn)涵蓋多個關鍵領域。這些問題相互交織，不僅制約了食品安全科技自身的進步，也對食品安全監(jiān)管的有效性和及時性構(gòu)成了障礙，迫切需要我們深入剖析并積極尋求解決之道。

1.1 國家實驗室及基準實驗室建設亟待加強

國家實驗室體系作為國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，對于提升我國科技創(chuàng)新能力、實現(xiàn)高水平科技自立自強具有至關重要的意義。黨的二十大報告明確指出，要“形成國家實驗室體系”；《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》部署“建立健全以國家實驗室為引領、全國重點實驗室為支撐的實驗室體系”；2021年中央政治局常委會會議審議通過了《重組國家重點實驗室體系方案》。為了落實習近平總書記關于國家實驗室體系建設的指示精神，國務院各部門及各地陸續(xù)成立全國重點實驗室，以優(yōu)化實驗室布局、提升原始創(chuàng)新能力、引領行業(yè)科技發(fā)展。截至2024年，全國重點實驗室的數(shù)量已經(jīng)超過240家 。在食品藥品監(jiān)管領域，依托中國食品藥品檢定研究院等3家單位申請的“藥品監(jiān)管科學全國重點實驗室”已于2023年3月獲批建設。與此同時，食品安全監(jiān)管科學全國重點實驗室的建設也亟待推進，通過積極開展相關建設工作，聚焦突破“卡脖子”關鍵技術，大力開展基礎科學和前沿技術研究，從而進一步強化對食品安全風險發(fā)現(xiàn)和防范能力的支持力度，為保障食品安全筑牢堅實的科學防線。

除了科學研究實驗室之外，為確保測量準確性和一致性，國內(nèi)外高度重視國家基準實驗室建設。我國主要貿(mào)易伙伴歐盟和東盟分別建立了基準實驗室，并設置了聯(lián)盟基準實驗室和成員國國家基準實驗室兩級，逐級發(fā)揮技術牽頭和指導作用。我國原農(nóng)業(yè)部建立了國家獸藥殘留基準實驗室和國家農(nóng)業(yè)檢測基準實驗室；原衛(wèi)計委在各地疾控中心建立了參比實驗室。機構(gòu)改革后，相關實驗室在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、海關總署和衛(wèi)生健康委繼續(xù)履行職能，保持良好運行態(tài)勢。

1.2 食品安全領域高層次人才隊伍建設亟待加強

高層次人才在推動科技創(chuàng)新、促進經(jīng)濟發(fā)展、提升國家綜合實力等方面具有至關重要的作用。隨著我國食品安全形勢的好轉(zhuǎn)及人民生活水平的提高，食品營養(yǎng)研究受關注度不斷提升，食品安全研究受關注比重下降。這為食品營養(yǎng)與加工領域的科研人員提供了更多的機會和資源，促進了該領域院士人才的培養(yǎng)和涌現(xiàn)。近年來，新當選的食品科學領域院士中，食品營養(yǎng)及加工領域院士居多，而食品安全領域院士十分少見。目前，隨著食品安全監(jiān)管事業(yè)發(fā)展需要，食品安全領域國家級領軍人才有待進一步充實，服務食品安全監(jiān)管的高層次人才和高水平創(chuàng)新團隊的引進和培養(yǎng)力度有待進一步加強，青年人才隊伍的建設和培養(yǎng)也有待進一步強化，以更好地滿足行業(yè)發(fā)展需求。

1.3 食品安全裝備水平亟待提高

食品安全檢測裝備是食品檢驗檢測質(zhì)量控制的關鍵，先進裝備的配置與更新維護可以有效提高食品檢驗檢測的質(zhì)效，降低檢驗檢測成本。目前，我國食品安全檢測實驗室裝備配備主要存在以下四方面問題：一是高精尖檢測裝備缺乏。關鍵檢測裝備如液相色譜四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀等，在一些地區(qū)尚未普及，制約了食品中痕量有害物質(zhì)的檢測能力。二是實驗室智慧化水平不高。盡管一些實驗室已經(jīng)開始嘗試使用數(shù)字化系統(tǒng)來提高檢測流程的智能化水平，但智慧化實驗室在全國范圍內(nèi)還不多見，許多實驗室仍然依賴傳統(tǒng)的人工操作方式，限制了檢測效率和準確性。三是裝備水平區(qū)域間不平衡。食品檢驗檢測機構(gòu)近一半集中在廣東、北京、山東、浙江、江蘇、上海等東部發(fā)達地區(qū)，裝備水平發(fā)展的不平衡不利于全國范圍內(nèi)統(tǒng)一的食品安全監(jiān)管和風險防控。四是裝備更新速度慢。檢測機構(gòu)和實驗室每年可用于設備采購和維護的預算有限，從檢測裝備購買申請到最終安裝使用，需經(jīng)過多級審批，而且新技術、新裝備的選擇和評估需要綜合考慮性能、成本、適用性等多個因素，影響了裝備的更新速度。2024年3月，國務院印發(fā)了《推動大規(guī)模設備更新和消費品以舊換新行動方案》，對于實驗室引進先進的實驗設備具有積極的激勵作用，將有力推動食品安全裝備更新速度。

1.4 食品安全科技投入需進一步加強

自“十五”以來，科技部在“人口與健康領域”布置了國家重點研發(fā)計劃專項《食品安全關鍵技術研發(fā)》，產(chǎn)出了大量科技成果，為保障國家食品安全發(fā)揮了重大作用。但近年來，該重點專項的經(jīng)費投入出現(xiàn)斷崖式下滑，“十三五”該專項國撥經(jīng)費約16億元，“十四五”該重點專項由“食品安全關鍵技術研發(fā)”更名為“食品營養(yǎng)與安全關鍵技術研發(fā)”，食品安全的項目國撥經(jīng)費僅約3億元，成為檢測技術開發(fā)困難的原因之一。此外，該專項已經(jīng)從“人口與健康”領域劃至“農(nóng)業(yè)農(nóng)村”領域，研究對象也從食品逐漸向食用農(nóng)產(chǎn)品過渡，難以支撐食品安全監(jiān)管部門技術能力提升。

1.5 食品安全研究技術瓶頸亟須突破

風險評估、風險預警、安全控制和檢驗檢測是食品安全技術體系的主要組成部分。在風險評估領域，我國食品安全風險評估技術起步晚、基礎薄，與國際先進水平仍存在一定差距。例如，目前我國食品安全風險評估依賴大量的數(shù)據(jù)采集和分析工作，數(shù)據(jù)采集成本高，數(shù)據(jù)處理速度和效率尚存在不足，導致整體評估周期長，限量標準制定慢，難以應對突發(fā)事件。在風險預警領域，我國近年來高度重視大數(shù)據(jù)在實踐中的創(chuàng)新應用。探索通過大數(shù)據(jù)分析技術，自動判斷潛在的食品安全風險類型與影響范圍，幫助監(jiān)管部門制定更具前瞻性的風險預警與應對策略，推進實施數(shù)字監(jiān)管和智慧監(jiān)管，是近幾年逐漸形成并發(fā)展的新型路徑，但其模型、技術尚不成熟。例如，基于大數(shù)據(jù)技術的圖像識別和行為分析等技術方法應用程度較淺，對錯誤風險預警信息的關注與響應滯后等，導致精準度和時效性尚難以滿足要求。在安全控制領域，隨著互聯(lián)網(wǎng)、電商等新業(yè)態(tài)的發(fā)展，食品的生產(chǎn)、銷售和消費模式發(fā)生了巨大變化，傳統(tǒng)的安全控制手段難以適應。此外，隨著科技發(fā)展，諸如生物合成食品、微生物蛋白等新型食品不斷涌現(xiàn)，但相應存在的風險未知標準滯后、原材料監(jiān)管困難、公眾認知與接受度較低等問題，也為食品安全風險控制帶來新挑戰(zhàn)。

在保障食品安全的眾多環(huán)節(jié)中，檢驗檢測無疑是確保食品符合安全標準的關鍵手段，猶如一把堅實的護盾，守護著人們“舌尖上的安全”。隨著時代發(fā)展，新型食品種類、未知非食用物質(zhì)和環(huán)境污染物的出現(xiàn)，無疑對食品安全檢測技術提出了更高的要求。下文中，我們將重點分析食品安全檢測面臨的四大技術挑戰(zhàn)，并以本團隊創(chuàng)新技術為代表，為解決現(xiàn)代食品安全檢測技術挑戰(zhàn)提供思路。

2 食品安全檢測技術面臨的挑戰(zhàn)

2.1 未知風險難以偵查

近年來，國內(nèi)外暴發(fā)了多起食品安全事件如“硼砂黃金鮑”等，給食品產(chǎn)業(yè)帶來巨大損失，人民生命健康遭到巨大威脅。這些突發(fā)事件的主角——化學性有害物大多是法規(guī)標準以外、不該出現(xiàn)在食品中的物質(zhì)。截至2024年，CAS數(shù)據(jù)庫（https：//www.cas.org/cas-data）已收錄超過2.79億個化學物質(zhì)，然而我國標準法規(guī)涉及的化學性有害物僅有幾千種，從食品中發(fā)現(xiàn)未知的化學性有害物無異于大海撈針，只能通過各種事發(fā)現(xiàn)場線索去猜測。因此，如何發(fā)現(xiàn)食品中的未知化學性有害物，是食品安全檢測技術面臨的重大挑戰(zhàn)。

此外，一些不法商家為了盈利，通過結(jié)構(gòu)修飾合成出具有類似功效和毒性的新型衍生物，以逃避監(jiān)管，再次提高了食品中未知化合物的偵查難度。以那非類物質(zhì)為例，該類化合物是治療男性勃起功能障礙的藥物，屬于處方藥，食品中禁止添加。但不法商家通過對其分子結(jié)構(gòu)的母核進行化學修飾得到新的衍生物，并將其非法添加到食品中，宣稱具有緩解疲勞、增強免疫力等功能。2021年5月，西安市某檢測機構(gòu)在送檢樣品中首次發(fā)現(xiàn)一種新型西地那非類衍生物——苯丙代卡巴地那非；2021年6月，在網(wǎng)絡固體飲料中檢測出丙氧基去碳卡巴地那非。

2.2 過程風險難以溯源

現(xiàn)代食品供應鏈通常涉及多個環(huán)節(jié)，包括種植養(yǎng)殖、加工、運輸、儲藏、銷售等。每個環(huán)節(jié)都可能引入不同的風險因素。隨著全球化的發(fā)展，食品的供應鏈更加復雜，涉及不同地區(qū)的生產(chǎn)商、供應商和運輸商，這使得追溯問題源頭變得更為困難。近期接連發(fā)生的諸多食品安全事件，在處理過程中均受到溯源技術的制約。2024年9月，央視曝光了青海、甘肅等地部分商戶使用工業(yè)硫磺熏制枸杞的事件。盡管GB 5009.34—2022《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》能夠測定食品中二氧化硫的含量，以確定食品中的二氧化硫是否超標，但無法區(qū)分是食品級還是工業(yè)級硫磺。近期風靡校園的網(wǎng)紅食品蠟瓶糖也存在類似安全隱患。有博主實測多款產(chǎn)品后發(fā)現(xiàn)，部分產(chǎn)品沒有標簽、材料等基礎信息標識，存在個別商家用工業(yè)石蠟代替天然蜂蠟制作蠟瓶糖的可能。目前國家標準GB/T 24313—2009《蜂蠟中食醋的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》雖能檢測蜂蠟中的石蠟，但難以溯源判定石蠟是否是食品級。這些案例凸顯了當前食品安全檢測技術在風險溯源方面所面臨的重大挑戰(zhàn)。

2.3 精準檢測難以實現(xiàn)

由于食品不同組織的生理功能、化學成分、吸收轉(zhuǎn)運等多方面因素的影響，有害物在食品不同部位的含量往往具有一定差異。動物源性食品中最具代表性的例子便是河豚。河豚產(chǎn)生的河鲀毒素是一種毒性極強的神經(jīng)毒素，誤食可導致呼吸困難、心臟驟停甚至死亡。其組織分布差異極大，河豚的肝臟可能含有高達數(shù)千微克的河豚毒素，而肌肉中可能只有幾微克甚至更低。每年因誤食河豚有毒部位中毒的案例屢見不鮮。植物源性毒素通常不及河豚毒素毒性大，沒有引發(fā)如河豚毒素中毒那樣嚴重的后果，因而常常被消費者忽視。但實際在日常生活中，植物源性毒素導致的中毒事件極為普遍。例如，一些家庭將土豆發(fā)芽部分去除后烹飪食用，出現(xiàn)中毒癥狀。這是由于土豆芽及芽眼周圍會產(chǎn)生大量的龍葵素，雖然削掉了發(fā)芽部位，但毒素可能已向土豆其余部位擴散。

隨著科學研究的不斷深入和食品安全要求的不斷提高，有害物的組織分布差異已引起高度重視，并在我國食品安全限量標準的制定中有所體現(xiàn)。例如GB 2763—2021《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》與2019版相比，細化了食品類別及殘留部位。然而，目前國際上通用的食品安全檢測方法通常采集樣品可食用組織并勻漿，測定有害物在食品中的平均含量，難以精準檢測有害物在食品中的分布。

2.4 檢測時效難以保證

隨著生活水平的提高，水果、蔬菜、水產(chǎn)、乳品等生鮮食品已成為人們?nèi)粘Ｉ攀持斜夭豢缮俚慕M成部分。生鮮食品易腐敗，保質(zhì)期短。以乳品為例，通常巴氏殺菌乳的保質(zhì)期為3～7天，活菌型酸奶的保質(zhì)期為10～21天。為確保產(chǎn)品的新鮮度和品質(zhì)，其流通速度要求極高，從生產(chǎn)到上架銷售一般控制在24～48 小時內(nèi)。但實驗室安全性指標檢測的“金標準”——色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法往往配合復雜的前處理和色譜分離，從樣品制備到出具報告通常需要1天甚至更長時間。一旦食品在源頭或流通環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能在被檢測發(fā)現(xiàn)之前就已經(jīng)進入了消費者的餐桌，從而對公眾健康造成危害，并嚴重損害企業(yè)品牌形象。此外，在此期間繼續(xù)生產(chǎn)，后續(xù)檢測發(fā)現(xiàn)問題時，已生產(chǎn)出的成品需要重新處理，帶來原材料浪費、生產(chǎn)計劃延誤、檢測成本增加等一系列經(jīng)濟損失。試紙條、試劑盒、檢測卡等快檢產(chǎn)品雖具有檢測速度快的顯著優(yōu)勢，但普遍存在準確度不足、穩(wěn)定性差、技術指標符合率低等問題。由此可見，必須高度重視生鮮食品保質(zhì)期與檢測時效之間的矛盾，不斷提升食品檢測技術和手段，以適應快速的食品流通速度，保障消費者的健康權益。

3 食品安全檢測技術的發(fā)展趨勢

在食品安全檢測技術面臨諸多挑戰(zhàn)的當下，探索創(chuàng)新之路刻不容緩。團隊始終懷揣著對食品安全的高度責任感，積極投入到技術創(chuàng)新的浪潮中。

3.1 從已知風險檢測向未知風險偵查的發(fā)展

當前食品安全風險檢測技術主要聚焦于已知化合物。其檢測方式大致分為兩類：一是嚴格按照既定標準進行檢測，二是通過標準品建立數(shù)據(jù)庫從而進行篩查。但這些檢測模式存在明顯的短板，即僅能夠?qū)σ阎L險進行檢測，面對未知風險缺乏有效的偵查手段，往往處于被動狀態(tài)，難以做到及時有效的防控。

團隊針對有害物偵查技術缺失的問題，闡明了基于高分辨質(zhì)譜的有害物軟電離質(zhì)譜裂解規(guī)律，推導并驗證了β-內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)中四元內(nèi)酰胺環(huán)開環(huán)反應、苯乙醇胺結(jié)構(gòu)中堿性β-羥基側(cè)鏈脫水中性丟失等關鍵裂解機理，構(gòu)建了質(zhì)譜信息特別是中性丟失（或碎片）庫，為同類結(jié)構(gòu)未知有害物的偵查提供了理論依據(jù)。在闡明有害物的質(zhì)譜裂解機理基礎上，開創(chuàng)了標志性中性丟失（或碎片）質(zhì)譜掃描偵查技術，篩選了·N（CH2）2、CO、C5H5N+等52種標志性裂解標志物，并以標志物為目標，進行質(zhì)譜母離子（或中性丟失）掃描，建立了未知有害物的質(zhì)譜偵查技術，見圖1。

應用該技術，從烤魚中發(fā)現(xiàn)新型雜環(huán)胺類有害物[5]、從豬肉中發(fā)現(xiàn)禁用的新型β-內(nèi)酰胺類抗生素[6，7]、從保健食品中發(fā)現(xiàn)新型那非類有害物等，大部分化合物在國際上為首次報道。此外，該技術切實為監(jiān)管工作提供了有力的技術支撐，在民生領域案件查辦“鐵拳”行動中發(fā)揮了重要作用。團隊在對實際樣品進行檢測時，累計發(fā)現(xiàn)9種結(jié)構(gòu)完全未知的新型那非類物質(zhì)。

3.2 從有害物檢測向有害物溯源的發(fā)展

當食品中某些有害物在自然界存在本底時，判斷其屬于內(nèi)源性帶入還是外源性非法添加或生產(chǎn)工藝帶入，對于責任認定和監(jiān)管執(zhí)法具有重要意義。以乳品中硫氰酸鹽為例，外源性硫氰酸鹽是一種有毒化工原料，國家禁止添加和使用，但不法商販將其添加于乳及乳制品中保鮮；內(nèi)源性硫氰酸鈉來源于十字花科飼料，奶牛食用此類青飼料后牛乳中硫氰酸鹽含量會顯著上升。因此，即使牛乳中硫氰酸鹽含量超標也難以判斷是自然界本底還是外源性添加。

近年來，通過穩(wěn)定同位素質(zhì)譜、高分辨質(zhì)譜、礦物元素分析、近紅外光譜等技術采集數(shù)據(jù)，通過化學計量學手段以大量已知數(shù)據(jù)為基礎將其作為經(jīng)驗、樣本特征輸入計算機建立預測模型，已成為有害物內(nèi)外源溯源的主流思路。針對國內(nèi)外尚無乳品中硫氰酸鹽內(nèi)外源溯源方法的問題，團隊采用五氟芐基溴化物（PFBBr）對硫氰酸鹽進行衍生，利用氣相色譜避免基質(zhì)和流動相中CN元素對硫氰酸鹽檢測干擾。經(jīng)氣相分離的硫氰酸鹽衍生物在高溫燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2等，通過測定CO2的碳穩(wěn)定同位素比值（13C/12C）構(gòu)建了穩(wěn)定的內(nèi)外源鑒別模型，實現(xiàn)了牛乳中硫氰酸鹽來源溯源。該方法分離能力強，適用于復雜體系，前處理簡單，靈敏度、準確度高。此外，本團隊還建立基于氣相色譜-燃燒-穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜法（GC-C-IRMS）的咖啡中香精成分N-甲基-2-吡咯甲醛的內(nèi)外源溯源[8]（見圖2）、基于頂空固相微萃取-氣相色譜-高分辨質(zhì)譜（SPME-GC-HRMS）的大米中多種香精的內(nèi)外源溯源[8]等方法，為2023年“3·15”晚會曝光的香精大米事件查處提供了重要的技術支持。

3.3 從平均含量測定向可視化精準檢測的發(fā)展

液相色譜等傳統(tǒng)檢測技術可獲得食品中有害物的平均含量，卻無法獲得其空間分布信息，無法實現(xiàn)可視化。光學成像和顯微成像等傳統(tǒng)成像技術空間分辨率低、靈敏度低、干擾高，難以準確定量。質(zhì)譜成像技術通過高能離子束實現(xiàn)樣本原位離子化，再經(jīng)質(zhì)譜儀測定質(zhì)荷比來分析生物分子的標準分子量，以此重建化學成分圖像。該技術既能精準呈現(xiàn)物質(zhì)的含量信息，又可直觀展現(xiàn)其空間分布，具有高靈敏度、高分辨率、免標記、高通量、信息豐富等優(yōu)勢，在可視化精準檢測領域脫穎而出，成為備受矚目的熱門工具。

團隊借助基質(zhì)輔助激光解吸-電離質(zhì)譜成像技術（MALDI-MSI），建立了食品中多種有害物的質(zhì)譜成像方法，獲得食品組織高分辨率空間分布及原位含量信息，并創(chuàng)建了暴露曲線模型。在評價食品外源性污染物的污染程度和揭示食品內(nèi)源性有害物的代謝變化規(guī)律方面取得了一定進展。在外源性污染物方面，以模式生物斑馬魚為對象，研究了代表性獸藥孔雀石綠（MG）和環(huán)境污染物全氟辛酸（PFOA）暴露后其在斑馬魚組織中的時空分布情況，獲取組織中有害物最大含量、達峰時間、消除時間等重要參數(shù)，通過暴露曲線擬合構(gòu)建代謝動力學模型及有害物污染階段評估模型，為水產(chǎn)養(yǎng)殖中制定合理的休藥期提供科學依據(jù)[9，10]。在內(nèi)源性有害物方面，研究了不同儲存時間下土豆塊莖中的有毒次生代謝產(chǎn)物糖苷生物堿（GAs）在芽、皮和髓中的分布和變化，建立了土豆中GAs的增長模型，為土豆儲存過程的安全監(jiān)測提供指導[11]（見圖3）。

3.4 從實驗室檢測向現(xiàn)場快速檢測的發(fā)展

隨著食品安全檢測要求的日益提高，諸多能夠應用于現(xiàn)場的快速檢測設備不斷研發(fā)問世。其中，敞開式質(zhì)譜可直接進樣，滿足檢測時效性要求。與光譜、膠體金等快檢方法相比，敞開式質(zhì)譜法能夠準確定性定量，且檢測結(jié)果便于與實驗室方法進行量值溯源，確?，F(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的準確性和可信度。因此，敞開式質(zhì)譜逐漸成為現(xiàn)場檢測的熱門之選。

目前，商品化敞開式質(zhì)譜最大的問題在于離子源選擇性不足，目標物信號易被基質(zhì)信號掩蓋，造成靈敏度低、難以應用于復雜食品基質(zhì)的困局。團隊從微觀尺度和界面調(diào)控入手，創(chuàng)新材料制備工藝，研制出分子印跡、免疫親和、共價有機框架等系列微納結(jié)構(gòu)新型特異性吸附材料。將特異性吸附材料與敞開式質(zhì)譜離子源偶聯(lián)，通過對電離基板的表面功能改性和原位分離驅(qū)動技術研究，研發(fā)出一系列集富集、分離、電離于一體的高選擇性敞開式質(zhì)譜離子源。其中，免疫親和技術與離子源基板的結(jié)合在國際上首開先河[12]。該工作中，通過電離基板表面涂覆氧化石墨烯（GO），為目標物的吸附提供更多位點；通過鏈霉親和素-生物素（SA-biotin）相互作用，將氟喹諾酮類藥物（FQs）的廣譜抗體固定在GO修飾電離基板上。在實現(xiàn)免標記同時識別多種FQs的情況下，利用SA的生物放大效應提高了目標物捕獲能力。用于牛奶中FQs的檢測，離子源目標物獲捕能力提升3倍以上，有效降低表面非特異性吸附，方法定量限約0.08 μg/kg ～ 0.16 μg/kg，滿足國家限量要求；樣品簡單稀釋即可上機，檢測時間小于1 min。該工作實現(xiàn)了食品現(xiàn)場檢測靈敏度從ppb向subppb級，速度從“小時”到“秒”的跨越，突破了敞開式質(zhì)譜儀器無法直接檢測復雜食品基質(zhì)的應用邊界。

4 結(jié)語

隨著科技的進步，我們有理由相信，食品安全檢測技術將不斷融合新興技術，突破現(xiàn)有瓶頸，更好地應對食品安全領域面臨的各種挑戰(zhàn)，從而確保公眾能夠享受到安全、健康的食品。同時，期待看到國家繼續(xù)加強在食品安全科技方面的投入，包括實驗室建設、人才培養(yǎng)和設備更新等，以推動食品安全科技的持續(xù)進步。█

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