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一切、一放、一拍,10分钟快速检测农药残留
2024-08-30 来源:北京科技报 阅读量:1.5万

京菜、鲁菜、川菜、粤菜……我国广袤的土地上孕育出了口味不同、充满地域特色的各式菜系。然而,美食在丰富与满足我们味蕾的同时,食品安全问题也是消费者非常关心的话题,其中,农药残留最为引人关注。 

农药是一把“双刃剑”,科学合理使用农药对保障农作物生产安全、提高农产品质量、保护生态环境以及人畜安全意义重大,但由于其生物活性,残留农药对食品安全、生态环境的影响不可避免。对于消费者而言,不仅要挑选“好看”的农产品,更希望能买到无农药残留的农产品,做到吃得舒心、吃得放心。可我们如何知道购买的农产品是否有农药残留呢?

让农药残留检测“走出实验室”

“过去,我们要检测农药或兽药残留,只能送到实验室,用价值上百万的专业仪器去检测,不仅成本较高、检测时间也较长。在物流电商快速发展、消费者对于生鲜农产品需求日益增长的今天,这种检测方式显然不能满足企业、普通消费者、农作物种植者的需求。”北京壹拾智检生物科技有限公司(以下简称“壹拾智检”)董事长曹振表示。

那么,我们能否大胆想象,农药残留检测是否也能像新冠抗原、早孕检测试纸等快速检测技术一样,低成本、易使用,且专业可靠呢?壹拾智检让这一愿景成为了现实。

在壹拾智检的实验室里密密麻麻地摆放着针对不同品种的检测包,鲈鱼、香蕉、芹菜、茄子、芒果……种类多样、应用丰富。

▲不同检测包样品

通过不同种类的检测包,按照以下步骤,便可在10分钟内快速检测农药残留。首先,将用于检测的农产品样本切碎,放入试管中,加入提取液,然后滴到样品池中;其次,将试纸条插入盛有样液的样品池边缘的小孔中,反应5-8分钟;将反应完毕的试纸条依次摆放在试纸条承载托盘上;最后,通过“壹拾智检”小程序拍照上传,检测结果便可直接显示在用户手机界面上。

▲待检测的农产品样本及提取液

一切、一放、一拍,不用专业的检测设备,自己操作就能马上知道是否有农药残留。

“依托我们的‘基于免疫层析试纸条和移动终端的食品安全及医疗诊断智能识别技术和系统’,用户只需要执行样品前处理、试纸条反应、图像获取和上传等操作,图像处理及数据分析都在云端由图像识别系统自主完成,有效提高了胶体金免疫层析快速检测的智能化和便捷化水平。”曹振介绍道。

即使在不同的环境光条件下,使用不同型号的手机,技术和系统均表现出较好的稳定性,且试纸条身份信息识别准确率可达99%以上。

在走廊对面的另外一间实验室,摆放着专业的农残仪器检测设备。“像这样一台仪器,成本需要几百万,正常来说,它30分钟检测一个样品,即使24小时不停地转,仪器一天也只能测48个样品,一年加起来能测的样品数非常有限。”曹振表示。“而采用我们的快速检测系统,时间不仅可以缩短到十几分钟,检测结果阳性和阴性与实验室仪器检测符合率也能达到92.9%,而按照市场监管局相关快检标准要求,只要达到85%以上即可(假阳性率小于15%、假阴性率小于5%)。”

十余年技术积累,实现AI判读技术创新

有了快速检测技术,我们可能又会担心,那么多农药品种,它怎么检测得过来呢?

在曹振看来,该技术系统得以实现,离不开其所在科研团队的多学科交叉知识背景,以及长期的技术积累,此外,技术人员田间地头的实践经验也提供了坚实基础。

事实上,虽然该技术在2020年6月才发布,但技术团队早在2005年便开始了相关技术研发。作为中国农业科学院批准成立的国家高新技术企业,壹拾智检的核心成果发明团队来自中国农科院农业质量标准与检测技术研究所农产品质量安全研究室,在团队资深首席科学家王静教授的带领下,团队在农产品质量安全检测技术领域已有超过18年的积淀。而大量的数据样本也让技术“BUFF”叠满。

作为农产品质量安全研究“国家队”的中国农科院质标所,掌握着从2005年到2024年全国各省(自治区、直辖市)果蔬茶肉蛋奶相关的农药、兽药残留数据。基于此,研发团队挑选了不同农作物品种中风险最高的几种农兽药品种,并研发出相应抗体,做成试纸条。

除了能快速检测,精准的识别也是必不可少的。公司的一体化检测箱及判读App(小程序)采用了自主研发的全球领先的AI判读技术。对于技术团队而言,这种AI本质上最难的不是图像识别,而是把计量化学模型变成光学模型,再变成数字模型。“庆幸的是,基于团队多学科交叉的背景,及理解抗体和农药结合、抗体和病毒结合背后逻辑的复合型人才,这一技术得以实现。”

▲六通道试剂盒

在实际应用场景中,基于壹拾智检开发的监管平台,以湖南当地使用的检测App为例,采样完成后用App进行现场检测,然后上传图片,便可现场获取所有检测结果。检测结果还可以跟样品信息、样品种植者等信息关联起来,从而实现监管。

目前,该技术已在全国超20个省份的农业农村监管体系中推广应用,使用该技术的政府监管部门、企业用户等已超万个,帮助用户获取快检数据超70万条,为用户节省成本超亿元。

就本段开篇提到的问题,“通常而言,种菜时种植者并不会几百种农药全都用一遍,最常用的杀虫杀菌的农药也就是相对固定的一些种类。”曹振进一步表示。

坚守初心,面向人民生命健康

技术创新的出发点和落脚点,始终在于面向百姓,实现应用。对于曹振及团队而言,能最大程度阻断有农药残留的农产品进入市场、保障人民群众生命安全与身体健康便是技术研发的初心。

“此外,我们还希望食品安全的大数据能掌握在我们自己国家的手中,因此一定要有具有自主知识产权的可替代技术。”曹振表示。

目前,壹拾智检已开发出400多种智能快速检测试剂盒,包括针对缸豆、热带水果、水产品等重点治理品种的农药残留、兽药残留快速检测产品。同时,作为2019年国家技术发明二等奖基础上的再次突破,该技术系统共获得(或正在申请)独立自主知识产权19项,包括国内授权发明专利6件、实用新型专利1件、软著4件,授权美国专利2件、日本专利2件,申请国际专利(进入欧、澳国家阶段)4件等。2023年,该技术被农业农村部列为2023年农业主推技术,并获得北京市科技进步一等奖。

▲实验人员操作将样本液体滴入样品池中

▲实验人员操作试纸条 

“在企业发展壮大的过程中,离不开国家和市级各主管部门的支持以及各项政策带来的红利。”曹振表示。

2021年11月,中央全面深化改革委员会第二十二次会议审议通过《关于支持中关村国家自主创新示范区开展高水平科技自立自强先行先试改革的若干措施》,围绕做强创新主体、优化创新机制、集聚创新要素等方面在中关村探索开展一系列重大改革措施。目前,各项改革措施全面落地,累计出台50余项配套政策,财税、人才等改革措施已在中关村示范区全域乃至更大范围推广实施。

作为研发驱动型初创企业,壹拾智检2023年便切实享受到了针对中小企业研发投入的“税收优惠”。

“2023年度,我们认定的加计扣除总额达450余万元。按照国家给的优惠政策可以100%加计扣除,也就是允许在没有发票的情况下多扣除450万,最终按照900万进行扣除。这样计算增加了费用,降低了纳税的利润,也就少交税了。”曹振解释道。“对于我们这样的初创企业,2023年度还未实现盈利,但是高新技术企业是必须做研发费加计扣除的,即使当时是亏损的,只要10年内盈利,投入的费用都允许抵税。”

曹振提到的政策,便是针对中小企业研发费用加计扣除的政策,即将科技型中小企业研发费用加计扣除比例提高到100%,让科技型中小企业享受更大改革红利。据了解,目前,北京已有超1.1万户科技型中小企业享受此项政策红利。

来源:北京科技报

记者:贾朔荣   摄影/动图 段大卫

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