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庞国芳:30年深耕结硕果

来源:二局科学道德办公室   发表时间:2014-12-29

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来源:中国科学报 记者:陆琦、张晴丹 时间:2014-12-05

 

    庞国芳过去30年对农药残留检测技术的专注研究,跨跃了气相色谱—液相色谱—低分辨质谱三个发展阶段。如今,他的团队正在迎接高分辨质谱作为第四个研究阶段的新挑战。

 

    日前在美国举行的第128 届国际分析化学家协会(AOAC)年会上,中国工程院院士、中国检验检疫科学研究院首席科学家庞国芳荣获2014年度国际AOAC最高科学荣誉奖——哈维•威利奖,以表彰他在分析化学领域作出的杰出贡献。这是我国科学家首次获此殊荣。

 

    “如果不进步,我们永远被其他国家牵着鼻子走,也就无法在该领域的国际舞台上占有一席之地。”正是本着这样一种信念,30年来,庞国芳一直致力于食品科学分析技术的理论和应用研究,特别是诸如农药兽药残留化学污染物痕量分析方面的研究。

 

    独辟蹊径 适应发展

 

    上世纪80年代,在农产品国际贸易合同中,开始出现对除虫菊酯类农药残留限量的规定。

 

    此时的庞国芳对农药的认识仅知道“六六六”“滴滴涕”,对其残留的检测技术知之更少。彼时,他刚离开学习和工作了20年的河北大学,告别了对有机高分子合成的研究,来到秦皇岛出入境检验检疫局做进出口商品检验。“这是我人生发生重大转折的时期。”庞国芳回忆说。

 

    在大学科研时期就喜欢检索文献的庞国芳,发现这类农药有一段有趣的发展历程:1947年美国科学家第一个合成出丙烯菊酯,但因其对光稳定性没有解决,使其并未广泛用于农作物上。25年后,英国科学家合成出对光稳定的二氯苯醚菊酯,开启了这类农药开始在田间使用的新时代。

 

    随后,到1989年短短十几年就相继开发了十余个新品种,在近百个国家几十种农作物上广泛使用,并已占当时世界农药市场销量四分之一,成为继有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类农药之后第四类新崛起的农药。

 

    当时,广大残留分析技术研究者的兴趣还广泛集中在有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类农药残留分析的研究,对拟除虫菊酯类农药残留分析技术的报道却很少,“那时候市售这类农药品种也不过10种,多残留同时检测技术的研究尚无人问津,这方面的研究亟待突破。”庞国芳说。

 

    “我想将这类农药十几个品种的检测,用同一个方法同时加以研究解决。”庞国芳独辟蹊径。这样,既可以提高工作效率,又减轻检验人员的工作负担,同时适应国际贸易快节奏发展的需要。

 

    抓住机遇 步步前行

 

    研究伊始,庞国芳团队就设计了五种不同的萃取分配体系和七种层析净化技术,初步优选出四种方法。

 

    美国食品药品监督管理局(FDA)在1987年立项研究农产品中这类农药的AOAC方法。“作为中国一个普通基层检验单位的课题,竟能与美国FDA如此一致,让我们十分欣慰。”当发现这个文献报道时,庞国芳非常兴奋。这也激励他们不断把这项研究引向深入。

 

    不过,在1990年第104届AOAC年会上,美国FDA课题负责人提出其无能力继续完成这项研究计划,建议停止该课题研究或委派新的副仲裁来承担。

 

    无巧不成书。“当时的J.AOAC Int.杂志主编看了我投给其杂志的关于这一领域的论文后,问我是否感兴趣负责这项研究。”1994年,AOAC委任庞国芳为这项研究的副仲裁,继续这项研究计划。

 

    怎么完成这个任务呢?经反复思考,庞国芳团队决定,在以前建立的四种多残留分析技术的基础上,开发第五种方法。新方法要能够适用于千差万别的农产品以及这类农药多品种残留的同时测定。

 

    功夫不负有心人。经过两年的研究,终于开发出第五种多残留方法。“这个方法大大简化了样品的净化程序,提高了提取净化效果,甚至使提取净化效果达到了样品谱图和标准谱图基本一致的程度。”庞国芳自豪地说。

 

    同时,新开发的微径温控毛细管分离新技术还保障了定量的准确性。

 

    在此基础上,他们设计了国际协同研究方案,在1997年组织了国际协同研究,一举成功,开创了我国学者研究AOAC标准的先河。

 

    此后,庞国芳又相继组织领导了由26个国家和地区67个实验室300多位专家参加的两项国际AOAC协同研究,建立了两项AOAC标准。

 

    迎接挑战 节节攀升

 

    尽管每天都是单调又枯燥的试验,71岁的庞国芳却坚守在工作岗位上,乐此不疲,“我的一切兴趣爱好,都在工作中”。

 

    30年来,庞国芳团队立足外贸—服务全国—对接国际,用六大类色谱—质谱技术评价了1200多种农药兽药不同条件下的质谱特征,建立了六大质谱数据库。

 

    在此基础上,庞国芳带领团队建立了总计140项农药兽药残留检测技术标准,均在食品安全领域得到广泛应用。

 

    2006年,他们在国际上4个著名杂志同时发表了4篇农药残留高通量检测技术的论文,引起国际同行关注,特别是国际AOAC的关注。现在他们已有一项茶叶中653种农药化学污染物高通量检测技术研制成AOAC标准,“在这个领域,我们的研究走在了世界前列。”庞国芳说。

 

    庞国芳过去30年对农药残留检测技术的专注研究,跨跃了气相色谱—液相色谱—低分辨质谱三个发展阶段。

 

    如今,他的团队正在迎接高分辨质谱作为第四个研究阶段的新挑战。他们已经研究开发出以精确质量数进行农药残留鉴定的新技术,可以取代农药标准品作参比的传统方法,实现了农药化学污染物残留监控技术的跨跃式发展。

 

    “这项技术已经对我国36个直辖市和省会城市的100多种水果蔬菜400多个采样点,采集1万多批样品进行了监测。”庞国芳介绍,结果显示出这项技术是农药化学污染物残留风险监测的有效新工具,对食品安全监管将会发挥重要作用,具有广阔的发展应用前景。

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