做健康和安全的“守護(hù)者”——訪《危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制與應(yīng)用》項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人吳方迪

文/本刊記者 施京京

當(dāng)前在全球范圍內(nèi)，涉及食品安全、環(huán)境污染等問(wèn)題的公共事件時(shí)見(jiàn)報(bào)端，而在它們背后，“罪魁禍?zhǔn)住本褪俏：瘜W(xué)物質(zhì)?！拔：ξ镔|(zhì)化學(xué)成分量檢測(cè)，正是控制這些重大風(fēng)險(xiǎn)的重要技術(shù)保障。研制與應(yīng)用危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)降低危害化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類(lèi)的傷害具有至關(guān)重要的意義?！苯?，記者來(lái)到中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，采訪了該院副院長(zhǎng)、獲得2011年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的《危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制與應(yīng)用》項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人吳方迪，聽(tīng)他娓娓道來(lái)課題的研究之路、應(yīng)用之果。

小“砝碼” 大支撐

“目前，在全球分析測(cè)量活動(dòng)中，涉及化學(xué)測(cè)量部分超過(guò)了60%?！眳欠降辖榻B說(shuō)，我國(guó)從上世紀(jì)50年代起，就開(kāi)始了化學(xué)計(jì)量方面的研究，伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展以及全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)，化學(xué)測(cè)量活動(dòng)更是急劇增加，而危害物質(zhì)的檢測(cè)在各種化學(xué)測(cè)量活動(dòng)中占據(jù)著最重要的位置，是控制重大風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)保障。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是化學(xué)測(cè)量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，吳方迪生動(dòng)地比喻道：“標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用如同砝碼，是量值傳遞的載體。使用量值準(zhǔn)確、可溯源和國(guó)際互認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不但可以改進(jìn)分析測(cè)量的質(zhì)量，提高測(cè)量準(zhǔn)確度，最大程度地保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠和有效，同時(shí)通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的利用，可為國(guó)際貿(mào)易、科技進(jìn)步和創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展等國(guó)家重大決策提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐?！?/p>

他舉例說(shuō)，出于食品安全和貿(mào)易保護(hù)等原因，國(guó)際和國(guó)內(nèi)對(duì)食品中農(nóng)藥、獸藥殘留的限制種類(lèi)越來(lái)越多，限制水平越來(lái)越高；我國(guó)的環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)峻，酸雨控制地區(qū)的面積約為270萬(wàn)平方公里，占國(guó)土面積30%，我國(guó)環(huán)保部門(mén)全國(guó)酸雨普查工作已開(kāi)展多次，隨著監(jiān)管要求的提高以及檢測(cè)方法的提高，更需要持續(xù)不斷的、適用的酸雨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；涉及260萬(wàn)平方公里國(guó)土調(diào)查的《全國(guó)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)計(jì)劃》由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的支持，評(píng)價(jià)測(cè)量數(shù)據(jù)有效率一直偏低……“因此，研制滿足國(guó)家急需的危害物質(zhì)化學(xué)成分量檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，保證不同時(shí)間、地點(diǎn)和人員的測(cè)量結(jié)果可靠，是當(dāng)務(wù)之急。”

也正是這種迫在眉睫之感，促使吳方迪和計(jì)量院從事化學(xué)計(jì)量工作的同事們，從上世紀(jì)90年代起就一直致力于重要領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究。據(jù)介紹，《危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制與應(yīng)用》項(xiàng)目將食品安全中農(nóng)藥、獸藥及添加劑，水質(zhì)監(jiān)測(cè)中有機(jī)污染物，環(huán)境中元素形態(tài)、重金屬污染及酸雨，臨床檢驗(yàn)用血清中成分量等四大類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究和制備技術(shù)的攻克作為主要內(nèi)容，以研究建立國(guó)際互認(rèn)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為主線，通過(guò)廣泛地推廣應(yīng)用，整體支撐和提升食品安全、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源與環(huán)境保護(hù)、大眾健康等重要領(lǐng)域檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，保證國(guó)家范圍內(nèi)檢測(cè)結(jié)果的有效性。

在積累中創(chuàng)新

回憶起項(xiàng)目組的研究階段，吳方迪感慨地說(shuō)：“這是個(gè)很有實(shí)力與潛力的團(tuán)隊(duì)，他們年輕有悟性，刻苦又能堅(jiān)持?！彼浀迷陧?xiàng)目剛開(kāi)始時(shí)，大家面臨著很多的“第一次”，例如沒(méi)有現(xiàn)成的資料，需要自己摸索。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)要求的純度很高，許多物質(zhì)的制備獲得比較困難，需要采用許多基準(zhǔn)方法，不斷地研究、選擇?！皩?shí)驗(yàn)做到一半才知道不成功，需要重頭來(lái)做，是常有的事。此外，我們的定值技術(shù)幾乎是沒(méi)有通用方法的，是因?yàn)槲覀兊挠?jì)量工作要求更加細(xì)致，要用‘放大鏡’來(lái)看每個(gè)細(xì)節(jié)。”

歷經(jīng)十幾年的積累、堅(jiān)持和努力，帶來(lái)了多方面的科技創(chuàng)新和技術(shù)突破。項(xiàng)目組創(chuàng)新研制了138種國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，期間主導(dǎo)或參與國(guó)際比對(duì)10項(xiàng)次，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)國(guó)際計(jì)量主導(dǎo)關(guān)鍵比對(duì)零的突破，比對(duì)結(jié)果均得到國(guó)際等效并互認(rèn)。

吳方迪介紹說(shuō)，項(xiàng)目的科技創(chuàng)新性主要包括六個(gè)方面：首先是通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成創(chuàng)新，研制國(guó)家重大領(lǐng)域急需的化學(xué)成分量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)138種，其中，國(guó)際首創(chuàng)107種、國(guó)內(nèi)首創(chuàng)23種，為國(guó)家重大領(lǐng)域測(cè)量提供了可溯源的高準(zhǔn)確度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)；其次，創(chuàng)新應(yīng)用新型制備純化技術(shù)，研制了56種高純度農(nóng)獸藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在國(guó)際上首次為該系列農(nóng)獸藥危害物質(zhì)監(jiān)測(cè)提供了準(zhǔn)確計(jì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)；第三，基于新型分析定值技術(shù)的成功應(yīng)用，一批標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為國(guó)際互認(rèn)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布在國(guó)際計(jì)量局關(guān)鍵比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，在全球測(cè)量活動(dòng)中起到了關(guān)鍵支撐作用；第四，基于同位素稀釋質(zhì)譜基準(zhǔn)測(cè)量原理，在國(guó)際上首次建立了血清中尿酸和尿中違禁激素代謝物準(zhǔn)確測(cè)量方法，獲得美國(guó)商務(wù)部的感謝；第五，基于GUM化學(xué)測(cè)量不確定度原理，創(chuàng)新性減少不確定度分量貢獻(xiàn)，提升了不確定度水平，獲得國(guó)際認(rèn)可，為我國(guó)高水平標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；第六，基于人尿基體砷元素形態(tài)分析研究，開(kāi)創(chuàng)性研制系列砷元素形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，為地方砷污染疾病的防控作好了技術(shù)支撐，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

與此同時(shí)，項(xiàng)目組在科研攻關(guān)過(guò)程中取得了重大的技術(shù)突破，例如：致力于國(guó)際互認(rèn)研究，直接獲得危害物質(zhì)測(cè)量與校準(zhǔn)能力的國(guó)際互認(rèn)56項(xiàng)；重點(diǎn)突破純物質(zhì)制備與定值技術(shù)，目前，高純物質(zhì)互認(rèn)位列全球第一；在大眾健康領(lǐng)域，血清和尿液基體成分量同位素稀釋質(zhì)譜測(cè)量方法獲得關(guān)鍵性突破；土壤沉積物順序提取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制方法實(shí)現(xiàn)了突破，處于先進(jìn)水平；首次將HPLC-IDMS（液相色譜同位素稀釋質(zhì)譜）準(zhǔn)確測(cè)量方法引入興奮劑檢測(cè)領(lǐng)域，建立了3種國(guó)際領(lǐng)先的激素準(zhǔn)確測(cè)量方法；建立的先進(jìn)技術(shù)成為國(guó)際比對(duì)的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

成果應(yīng)用廣泛

“通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)施，以及我院化學(xué)計(jì)量工作者的努力，我國(guó)整體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制技術(shù)水平和成果進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先行列，全球排名第二。研制成果在同類(lèi)技術(shù)中獲國(guó)際認(rèn)可數(shù)排名全球第二?！眳欠降闲牢康卣f(shuō)。據(jù)了解，《危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制與應(yīng)用》項(xiàng)目作為國(guó)家重點(diǎn)科技支撐項(xiàng)目，得到了科技部和國(guó)家質(zhì)檢總局的大力支持，多年來(lái)，該項(xiàng)目的研究成果已在各重大領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

“在食品的日常檢測(cè)和科學(xué)研究中，科研成果應(yīng)用于全國(guó)近千家食品安全檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，有效保證了各類(lèi)食品中農(nóng)藥、獸藥、非法添加劑等危害物檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，有力地支撐了國(guó)家‘十一五’《食品安全關(guān)鍵技術(shù)》計(jì)劃的實(shí)施；在全國(guó)160萬(wàn)平方公里地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)樣品測(cè)試中，科研成果的應(yīng)用為測(cè)試提供了質(zhì)量保證，使得分析數(shù)據(jù)的有效性從46%提高到85%；在全國(guó)31個(gè)省、直轄市、自治區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站的水質(zhì)檢測(cè)中，科研成果強(qiáng)有力地支撐了水質(zhì)監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施，使得對(duì)應(yīng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)危害物覆蓋率分別達(dá)到了100%和92%；在全國(guó)500余家環(huán)境監(jiān)測(cè)站和260萬(wàn)平方公里國(guó)土的酸雨測(cè)報(bào)工作中，科研成果大力保證了環(huán)境治理和酸雨監(jiān)測(cè)工作的準(zhǔn)確性和有效性。科研成果還在相關(guān)的技術(shù)工作中主導(dǎo)了全球測(cè)量結(jié)果的一致性?！?/p>

而讓吳方迪感到尤其高興的是，伴隨著項(xiàng)目的實(shí)施，整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)?！把芯繄F(tuán)隊(duì)的技術(shù)創(chuàng)新能力得到了提升，尤其是青年技術(shù)骨干的成長(zhǎng)非常令人欣慰，并且在解決國(guó)家重大與突發(fā)事件方面得到充分凸現(xiàn)。”例如，在汶川大地震中，他們13天成功研制《水質(zhì)組胺等五種生物胺的測(cè)定高效液相色譜法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，解決了汶川大地震災(zāi)區(qū)水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)的難題，保證了飲水安全；他們僅用一個(gè)月時(shí)間，成功研制出《原料乳中三聚氰胺快速檢測(cè)液相色譜法》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，解決了國(guó)家四部委組織的急需生鮮乳快速檢測(cè)技術(shù)這一重大社會(huì)關(guān)注的難題；為服務(wù)北京奧運(yùn)會(huì)，他們成功研制了“奧運(yùn)食品興奮劑檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”，首次為供奧食品中違禁藥物檢測(cè)提供測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，大力支持了供奧食品檢測(cè)保障體系……“項(xiàng)目組研制的危害物質(zhì)化學(xué)成分量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)正在各個(gè)重要領(lǐng)域發(fā)揮著重要的技術(shù)支撐作用，而與此同時(shí)，我們的團(tuán)隊(duì)把研究過(guò)程中的奮斗精神貫穿了下來(lái)，發(fā)揚(yáng)光大?！眳欠降细锌卣f(shuō)。

也正是這種奮斗精神，讓他們成為了捍衛(wèi)人們健康和安全的“守護(hù)者”。