孔鲁裔
(国家农业标准化监测与研究中心(黑龙江),黑龙江 哈尔滨 150000)
食品安全关系到人民群众的身体健康、生命安全以及社会的可持续发展;作为国家公共安全的重要组成部分,食品安全关系到政府和国家形象,关系到执政党的执政能力及地位,足见食品安全责任重于泰山。
为进一步深化和完善食品安全监管机制,2008年上半年起我国政府相继制定了《中华人民共和国食品安全法》、《中华人民共和国食品安全法实施条例》等法律法规。但法律本身无法判断一种食品是否安全和危害风险存在何处,必须实行健全的法律法规和科学的检测方法的统一,建立技术支撑网络,将我省食品安全能力的提升落到实处。
从各国政府对食品安全管理的成功模式来看,构建食品安全技术支撑网络已成为一种主流趋势,食品安全技术支撑网络是一个整合各种检测资源、布局合理的网络,既拥有国际先进技术的实验室检测,也掌握快速、简便的检测方法。随着我国经济社会的快速发展,我国进入了一个非常规突发事件(洪水、地震、水污染、雪灾、毒奶粉)的高发期,因此构建一个在危机中同样也能发挥重要作用的食品安全技术支撑网络,则是一种与时俱进的、前瞻性的创举。这自然也要求所构建的技术支撑网络需要具有灵活性、便捷性和可靠性的特点。而基于公共安全检测车的敏捷性食品安全技术支撑网络则是这一战略方针的直接体现。
省质检局非常重视敏捷性食品安全技术支撑网络的建设,从2007年一次性配备了12台公共安全检测车起,已在移动实验室建设、以及为公共安全提供有效服务方面,进行了深入的实践和积极的探讨。三年来,我们的移动实验室数量大幅度提高,检测项目覆盖范围逐渐扩大,特别是总结推广了“两个前移”的执法模式,通过组织检验检测机构技术人员深入执法现场,提供快速检测,在线监测能力,促进了监管、执法和技术保障的有机融合,为提高执法的有效性、快捷性提供了保障,在应对公共安全事件和突发事件中彰显了作用,得到了省委省政府的大力支持、得到了国家质检总局的认可、得到了群众的赞颂、得到了国务院的嘉奖。因此有必要及时总结移动实验室建设和使用经验,深入进行理论研究和探讨,以便更广泛地推广应用。
在国外,移动实验室的开发应用涉及多个领域。美国4个州联合研发了“移动生物科学实验室”,可进行蛋白质光谱分析、DNA分离和抽取、鉴别基因及通过DNA指纹分析进行法医学鉴定,并建立了实验数据远程访问共享平台。2008年英国卫生部(DOH)发布了移动实验室电子清单 ,详细列出了移动实验室标志号、名称、所在城市和地方、联系方式等,旨在使移动实验室能够更加方便地开展社会化服务。
由于人员、技术和经济水平的限制,移动实验室在我国应用较少,基本上还处于应用的探索阶段。实验室的规范化管理,试验室人员的培训和管理加强车载仪器设备等硬件建设都是我们现阶段应该加强的问题。
食品安全问题关系到人们的生命健康。但近年来,食品安全问题层出不穷,如毒大米、地沟油、苏丹红等,特别是2008年的“三鹿奶案”更是引起各界对食品安全及相关安全监督问题的高度关注与担忧。
随着现代社会食品威胁源的不断演变(例如放射性污染),以及整个社会结构以及大环境的演变(如发达的食品供应链网络为不安全食品提供了快速通道、市民日益增强的维权意识),现代社会的食品安全面临着诸多诸多的挑战:
(1)19世纪出现的合成化学工业以及20世纪出现的核工业造就了源自有毒化学物质以及放射性物质的危机与灾难,食品的生产、储藏、运输和加工等环节都有可能受其波及,一个最明显的变化趋势是现代社会的食品安全问题,已从主要由食源性疾病引发向源头化学因素、重金属污染和生产加工过程中人为添加有害物转变,这些必然对检测技术提出了更高的要求。此外,转基因食品也是现代社会食品安全风险的一个源头。
(2)不完善的市场经济条件下,企业信用缺失、食品生产与流通链条中存在的信息不对称和食品加工过程中的质量控制不够完善,以及相关利益主体的利益动机、利益诱因、利益实现等方面都可能引起食品安全问题,如过量的食品添加剂,滥用食品标识,包括伪造生产日期、厂名厂址、虚假成分标识等。
(3)老百姓日益增强的维权意识。当今社会的老百姓已不再只简单的关注食品的色、香、味,而对食品的产地、来源和成份等各方面都日渐关注。尤其是对一些加工过的食品来说,加工后商品成份是什么、哪个地方生产的,都成为消费者关注的重点。在市民日益增强的关注意识下,不安全的食品极易造成群众心理上的恐慌,因此食品安全的快速检测技术以及信息的及时发布都提出了新的要求。
图1 食品安全检测的生命周期
(4)危机发生过程中的食品安全挑战。现代危机的发生往往会伴随有生命线系统的瘫痪,危险源、有毒物质的泄露,疾病的传播,群众心理上的恐慌、判断认知能力的下降等等;在这种情景下,食品安全的风险会被成倍的放大,无论是在危机的响应过程中,还是灾害的恢复重建,食品安全都是危机应对过程中最为关键的影响因素之一,随着我国近年来开始大力着手应急救灾能力的建设,必然会对食品安全工作提出新的要求,其中适宜于现场的快速的检测技术,移动性能更高的检测设备应成为优先考虑的对象。
传统的食品安全检测体系主要是围绕固定的检测中心来建设的,从食品检测的整个流程与生命周期来看(见图1),与传统的食品检测方法相比,移动实验室系统的流程更为紧凑、且整个检测过程的三方汇聚在同一时间和地点上,具有更高的参与度、便于获取更多的信息,也更易于沟通和现场教育、传达食品安全精神,用学术术语来说就是该技术系统具有更好的社会嵌入性。当然,这并不是说移动实验室系统能够完全替代传统的固定监测中心系统,鉴于当前固定的检测中心系统已现对较为完善,因此此时优先发展移动实验室系统无疑是一个更优的选择。
具体说来,移动实验室系统可广泛应用于辖区流通环节食品安全日常巡查工作中,可对粮、油、肉、蔬菜、禽蛋及其制品、水产品、奶制品、豆制品、酒类、饮料等重点食品质量安全进行快速判定,能够快速检测出食品中是否含有甲醛、吊白块、二氧化硫、亚硝酸盐、农药残留等有毒有害成分。在食品安全监管工作中,移动实验室系统具有如下突出优势:
(1)移动实验室具有高的移动性能,运用快速检测技术成本低、频率高,能覆盖到农村、城乡结合部等偏远地带,使基层的食品安全监管手段得到强化。
(2)移动实验室具有快速的反应能力,对突发公共卫生事件拥有较强的现场应急处理能力,能最大程度地避免和减小各类突发食品安全事故的损害。
(3)在危机情景下,移动实验室能够更快的发布食品安全的风险信息,有利于纠正公众的错误认知并平息公众的恐慌情绪及过度反应行为。根据风险认知理论,公众的食品安全风险认知,往往和实际的食品安全风险相距甚远,食品安全风险认知扭曲了,更多时候放大了食品安全风险。例如,公众对禽流感和疯牛病等食品安全突发事件的恐慌,往往被科学家认为是非理性或反应过度的。因为这些食品危害的后果虽然严重,但发生的概率非常小,从技术的角度看,实际风险水平非常低。但由于后果的严重性,公众认为这类食品安全问题的风险非常高。当然也存在着相反的情况,有的食品安全问题非常严重,却被公众低估了。例如很多消费者忽视过多摄人脂肪在长期会引发心血管系统疾病的可能性而低估不合理饮食结构的风险。
(4)移动实验室具有更好的社会嵌入型,现场工作易于获取更多的社区信息,易于掌控辖区食品安全的动态、易于普及食品安全知识和宣传相应的政策法规,同时也易于进行沟通和说服教育工作,可在很大程度上提升执法人员现场控制能力和公信力。
(5)日常监管中对于大量的样品先用快速检测方法对其筛选,发现有问题的食品再通过固定的检测中心进一步判定可以节省大量的人力物力,进而节约运营成本。
移动实验室是黑龙江省质量技术监督局实行“两个前移”的监管新模式,将检验检测仪器设备以移动式、便携式、车载式前移,进入执法监管现场,实施现场快速检测,辅助执法监管。在提升公共食品安全中起到了非常重要的作用,主要体现在:
(1)移动实验室在黑龙江省质量技术监督局连续三年开展的质检护农“春雷行动”中发挥重要作用,免费为农民检测农药、化肥受到农民的好评。
(2)移动实验室在国内两次大型的应急突发事件(松花江水危机、汶川地震)中反映迅速,并在危机的应对中起到了非常重要的作用,得到了国务院的嘉奖。
在2005年12月松花江苯污染事件中,食品安全监测车昼夜兼程前往黑龙江哈尔滨并沿江而下实时监测水体污染情况,在零下32度的困难环境下,行程一千多公里,及时出色地完成了全部的检测和监测任务,特别是在开始阶段,在污染团快速流向下游的紧急情况下,监测车及时准确地出具数据,为政府的决策提供了及时可靠的数据和技术支撑。
在2008年5月12日的汶川大地震中,公共安全监测车接到上峰的命令紧急驰援汶川,经过60多个小时的昼夜兼程,我省公共安全检测车到达一线,在保证四川民众以及官兵、志愿者等救援力量的食品安全方面发挥了重要的作用。
(3)多次到农贸大市场、果蔬批发市场、大型超市、学校、医院、企业以及田间地头、农村大棚等地,开展免费检验检测服务。除此之外在每年的哈洽会和3-15活动中都有突出贡献。
目前,移动实验室系统已成为了我省提升公共安全的重要力量、提升公共食品安全的核心力量,以上出色的成绩得益于仪器设备配置的规范化、技术标准与质量控制的规范化,以及移动实验室管理的规范化:
1.仪器设备配置规范
图2 移动实验室安全管理流程
设备配置的规范有利于技术标准、技术方法的规范,有利于新技术、新方法的引进与推广,有利于系统提高实验室的技术水平和检测能力 ,是将食品安全监测车提升为具有法定检测资质移动实验室的基础。我省新购入的12台移动实验室中,配备了气相色谱仪、十合一速测仪和食品安全快速检测箱,并配备了22种快速试剂盒及其一系列配套设备。仪器设备的规范配备使其成为了符合计量实验室要求的移动实验室检测平台,具有很强的快速检测能力并且具有权威性,能够检测食品中农药残留、食品添加剂、食品中重金属以及瘦肉精、亚硝酸盐、大米新鲜度、陈化米中液体石蜡、豆浆生熟度、注水肉、酱油中总酸与氨基酸态氮、食醋总酸、游离矿酸、碘盐含碘量、谷氨酸钠、测氯试纸、参假芝麻香油、苏丹红、水中有色孔雀石绿筛查柱、敌鼠钠盐、鼠药安妥、氟乙酰胺、毒鼠强、食品中矿物油、食品中桐油、食品中大麻油、食品中巴豆油、食用油过氧化值、食用油酸价等等。
2.技术标准与质量控制规范
检测方法(标准)的适用性和检测过程的质量控制是确保检测结果准确可靠的关键。同时,技术方法的先进性又是获得科学、权威检测结果的重要技术支撑。目前,我国多数计量认证实验室都采用或等同采用国际先进标准,并定期开展比对实验和实验室能力验证,提高检测质量管理和质量控制水平。移动实验室技术标准规范化应借鉴计量实验室管理方法,在仪器设备满足检测要求的情况下,跟踪采用国际、国内最新检测方法标准,并对所用方法进行包括最低检测限(LOD)、回收率、准确度、精密度和不确定度等的确定,制定并实施方法的标准操作程序(SOPs)。其中:
(1)快速检测技术(产品)的检出限,检出限是快检产品质量评估最根本的一个技术指标,检出限不合格容易导致检测难以判定,还可能出现假阴性的结果;
(2)快速检测技术(产品)的准确性,将快检产品检测结果和相应的国标方法进行比对,快检产品检测结果与根据相应的国标方法用实验室精密分析仪器进行分析的检测结果一致性应在95%以上。
(3)快速检测技术(产品)的稳定性,不同批次的同类快检产品检测结果的一致性也应在95%以上。对按说明书标明的储存条件下储存的同一快检产品在保质期内每隔一月检测一次,连续检测5 次,检测结果的一致性应在95%以上。
同时,对从样品制备、分析试剂采购和使用、实验用器皿使用、检测过程等关键点进行质量控制,以确保检测结果的真实客观、准确可靠。
3.移动实验室规范化管理
移动实验室管理涉及对车辆运行、仪器设备、检测操作等的安全管理和规范。只有构建规范化的管理体系,才能确保移动实验室不断改进和提高检测能力,成为第三方公正检测机构,更好地服务于社会。现有的移动实验室规范体系构建参照中国合格评定国家认可委员会(CANS)“检测与校准实验室认可准则”要求,制定了移动实验室运行手册、操作规范、安全管理程序等(图2),从人员、仪器设备、设施和环境条件、检测方法、量值溯源、结果质量保证等方面进行了规范与管理。
在已有的技术基础与流程基础上,移动实验室系统的进一步升级则有赖于各种资源的进一步整合、包括物理资源、制度资源与人力资源,具体则为移动实验室设备耗材的进一步升级,与快速检测技术相配套的快检产品信息平台的建设,物联网的开发,以及实验室人员的培训与再培训等。
1.移动实验室设备耗材的进一步升级
主要通过增加串联液质(LC—MS)等,进一步改建提升减震能力,增加供气系统,并通过功能单元设计,对水电气供应、器具和耗材存储、数据处理与传输等方面进行优化设计,进一步提升移动实验室的性能,从而实现仪器精确确证分析和定量筛查相结合的检测能力。
2.信息平台建设
以移动监测车为载体的移动实验室,从本质上来讲,属于一种分布式的信息处理系统,因此从长期来看,必然存在信息多源、异步、异步等问题,因此需要建立统一的信息平台才能真正发挥分布式系统的潜力并避免以上存在的信息整合问题。此外,快速检测需要有公开透明的检测信息标准及检测结果查询发布体系,才能保证其公信力的进一步提升,该信息平台与发布体系最基本的功能应包括各种快检产品的检测项目、检出限、有效期、相对标准偏差、适用范围,以及检测的历史记录等相关信息,公众、基层单位可通过网络直接查询。
3.物联网
物联网,顾名思义,就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器、……等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而 RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
可见,物联网是当今最先进的资源整合理念与智能化嵌入方法,当前,理论上的研究已经在各行各业展开,实际应用也再行业内部悄然进行,尽管还仅只局限于行业内部。一般来讲,物联网的开展步骤主要如下:
(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;
(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心(处理中心可能是分布式的,如家里的电脑或者手机,也可能是集中式的,如中国移动的IDC),由处理中心完成物体通信的相关计算。
因此,构建基于物联网的移动实验室系统将是最有前景的方案,值得进行一些先期的预研性研究。
4.加强移动实验室人员培训与再培训
实验室人员对产品的质量评定标准要相当熟悉,对各个项目的检验原理、方法都应能正确地理解与创造性运用。这是因为企业在实行质量控制时可以有多种方法,实验室人员要能判断方法与标准的一致性或符合性此在质量管理体系的要素中应有相关规定由于产品质量控制的要素很多,涉及到的环节以及所用的检测仪器也较多,实验室不可能拥有所有检测设备,或是将其仪器都带至检测现场,因此会有借用仪器的需求而且有时主要是借用生产现场的检测仪器进行监督。这就要求对借用的仪器及管理办法提出严格规定首先对制造厂产品质量控制用的检测仪器的管理体系要有审核办法;其二对需借用检测仪器的量值溯源要有检查办法;其三通过自带某些标准物质来验证借用检测仪器的真实性与可靠性。
规范化的食品安全移动实验室不但具有同类别固定实验室的所有装备、性能,而且同时具有移动灵活、快速反应、安全可靠、经济实用等特点,能深入田间生产源头、加工储运和批发零售等整个食品供应链的各个环节,开展现场在线检测和质量监控,也可为政府处置食品安全突发事件提供技术支持,是我省公共食品安全能力建设的核心组成部分,具有突出的地位和十分重要的现实意义。而以物联网为基础的下一代移动实验室系统也必将能大大的推动我省未来的公共食品安全能力建设。
[1] Mobile laboratory list[EB/OL].[2011-04-06].http://www.dep.state.f1.us/labs/library/mobilab.htm.
[2] 中国21世纪议程管理中心著.移动生物安全实验室使用手册[Z].北京:科学技术部
[3] 罗建波,刘礼平.公共卫生移动实验室质量技术与安全[M].广州:中山大学出版社.2008.51, [4]夏铮铮,刘卓慧.移动实验室认可与管理基础知识[M].北京:中国计量出版社,2009.86.