他把化学残留挡在餐桌之外:科研方法与论文写作的幽默课堂
在一片小小的试纸上滴几滴牛奶,仅凭肉眼看试纸条上T线颜色的变化,就可以快速判断出牛奶中的三聚氰胺是否超标。今天,这种检测手段已在全国普及,但在10多年前,这还是不可能的事。2008年,三聚氰胺奶粉事件震惊全国,此事给当时发展势头正盛的中国乳业来了个“急刹车”。那年,中国工程院院士、中国农业大学动物医学院教授沈建忠,带领团队研发出三聚氰胺快速检测产品,第一个通过三部门专家现场评估,解决了当时三聚氰胺快速检测手段匮乏的难题,相关产品开始向全国推广。
牛奶、肉类等动物源食品在国人饮食结构中的地位举足轻重。如果把瘦肉精、三聚氰胺、兽药等可能对健康造成伤害的化学物质比作威胁食品安全的“敌人”,那么食品安全检测技术及相关产品就是御敌的“城墙”,沈建忠及其团队,就是修筑“城墙”的人。
因在动物源食品安全领域作出了突出贡献,沈建忠于近日荣获2020年度何梁何利基金奖科学与技术进步奖。
找到“大海捞针”的方法
兽药、霉菌毒素、非法添加物都是小分子化合物,一旦超标就会对健康造成极大的伤害。然而,其在食品中的残留量极低,大部分化合物每千克或每升食品中残留量可低至1微克。如果说这些残留物是“沧海一粟”,那么针对它们的检测工作就是“大海捞针”。
与实验室检测环境不同,在农产品生产和流通一线,工作人员不可能随时动用大型精密设备,而是需要开发成本越低、使用越方便他们越容易完成大批量检测任务。
2000年初,我国动物源食品中化学危害物残留检测试剂几乎全部依靠进口,一盒试剂要数千元。我国自主研发生产的小分子危害物快速检测试剂寥寥无几,其灵敏度低、稳定性差。受制于成本,大规模开展食品安全检测几乎是不可能的事。这不仅制约着检测试剂产业发展,也影响了我国的食品安全。
看到这一现状的小沈建忠决心带领团队研究如何实现这样的高效率、高准确性的快捷测验。在研究这类分子的结构基础上,他带领团队合成了数十种半抗原,再通过不同的生物偶联技术将这些半抗原与载体蛋白连接,最终获得了特异性识别该有机化合物的一百多种单克隆抗体,为其快速测验提供了关键材料。
经过十年的努力,他们使国产检测试剂盒价格下降到十分之一市场占有率从不足20%提升到80%。
黄金满屋不如桃李满园
1980年,小沈建忠告别风景如画的地里——浙江省桐乡市来到北京农业大学(现中国农业大学),进入该校兽医系学习。“我喜欢医学,所以选择了这里。”他回忆道。
入学五年后,他以50门课程47门优秀成绩被保送至本校基础兽医学专业读研。毕业后,小沈建忠走上了科研道路。
探索科学使用抗生素之道
今天,当谈起见证了中国动物源食品安全从无到有的故事,小沈建忠深知这一路走得多么艰难。他还记得1999年的山东省出口日本鸡肉被发现磺胺过限的问题,那次事件让国家损失巨额,并加强了他的决心,从事此项研究。
1999年国家投入1400万元设立国家兽药安全评价中心,以此为起点,小沈建立立创新理论,为重要兽药、三聚醛等快捷测验ELISA试纸盒和胶体金试纸条设计并开发了一系列新型产品。
近期,对于由于广泛应用而导致耐药性的问题,小沈又转向细菌耐药性研究。他指出,如果未能遏制抗菌药械使用,将会出现2050年的预警,即由耐病菌引起死亡人数超过癌症死亡人数。此刻,他正致力于揭开耐病菌产生机理及其传播规律,以及它所带来的潜在风险。(王烁)