農藥殘留高分辨監測技術研發

農藥殘留檢測如何實現電子化、農藥殘留大數據報告如何實現自動化、農藥殘留風險溯源如何實現視頻化，是我國農藥殘留檢測面臨的三大挑戰。筆者團隊圍繞世界常用的?1?200?種農藥化學污染物展開研究，在高分辨質譜技術+互聯網與數據科學、地理信息多元融合技術研發等?3?個方面均取得了原創性突破。

研發以電子標準替代實物標準，實現農藥殘留偵測電子化

采用氣相色譜-四極桿-飛行時間質譜（GC-Q-TOF/MS）或液相色譜-四極桿-飛行時間質譜（LC-Q-TOF/MS）研究開發了世界常用?1?200?多種農藥的一級精確質量數據庫和二級碎片離子的譜圖庫。在此基礎上，為世界常用?1?200?多種農藥的每一種都建立了一個自身獨有的電子身份證（電子識別標準），以電子標準取代農藥實物標準作參比的傳統鑒定方法，實現了農藥殘留由靶向檢測向非靶向篩查的跨越式發展。實現了高速度（30 min）、高通量（千余種農藥以上）、高精度（0.0001 m/z）、高可靠性（10?個確證點以上）、高度信息化、自動化和電子化。由于徹底解決靶向檢測技術的弊端，分析速度和方法效能是傳統方法和靶向檢測技術不可想象的。其檢測能力居國際領先地位，遠遠超過了目前美國、歐盟和日本農藥殘留檢測技術的實力，從而可以大大提高農產品質量安全的保障能力。同時，檢測的水果蔬菜種類覆蓋范圍達到?18?類?150?多種，其中?85%?屬于國家?MRLs?標準（GB 2763-2016）列明品種，緊扣國家標準反映市場真實情況。同時，節省了資源，減少了污染，完全達到了綠色發展、環境友好和清潔高效的要求。

研發高分辨質譜+互聯網+數據科學三元融合技術，實現了農藥殘留檢測報告生成自動化

鑒于非靶標農藥殘留偵測技術的高度數字化、信息化和電子化，產生了海量分析數據，向傳統數據統計分析方法提出了挑戰，急需建立新的大數據的采集、傳送、統計和智能分析系統。圍繞食品農藥殘留檢測數據分析中目前難以解決的數據維度多、數據關系復雜、分析要求高等難題，在深入分析農藥殘留檢測數據特征和分析需求的基礎上，解決了“多國?MRLs?標準-農產品分類-千余種農藥特性”的關聯存儲與查詢關鍵技術；提出了面向農藥殘留檢測數據的多維度交叉分析方法、農藥殘留污染綜合評價與預警模型；建立了多國?MRLs?標準等四大基礎數據庫，實現了農藥殘留基礎數據的關聯存取與調用，為農藥殘留偵測結果的判定提供了標準依據。

自主研發了農藥殘留數據采集系統，構建了農藥殘留偵測結果數據庫。提出的“數據獲取-信息補充-衍生物合并-禁藥處理-污染等級判定”的數據融合與處理模型，實現了對農藥多殘留檢測結果數據進行快速在線采集、融合，以及參照多國?MRLs?的精準判定，實現了農藥殘留偵測結果數據庫的動態添加與實時更新，為國家食品安全決策提供了科學數據支持。

自主研發了農藥殘留海量數據智能分析系統，提出了面向海量農殘檢測數據的多維度交叉分析方法、農藥殘留污染綜合評價與預警模型，實現了從農產品、農藥、地域、多國?MRLs?等多維度進行的?18?項農藥殘留指標的自動統計和?5?項報表的自動生成，以及根據統計結果的綜合評價和預警信息的自動生成，最終實現“一鍵下載”。一本圖文并茂的農藥殘留偵測報告可在?30?分鐘內自動生成，大大提高了偵測報告的精準度，其制作效率是傳統分析方法無可比擬的，這為農藥殘留數據分析提供了有效工具。

研發高分辨質譜+互聯網+地理信息系統（GIS）三元融合技術，實現了農藥殘留風險溯源視頻化

將農藥殘留數據與地理數據相關聯，完成了農藥殘留數據驅動方式下中國地圖的新應用，其研發的核心技術包括：從多空間分辨率，全國-省級-地市級多尺度表達農作物農藥殘留特征；按照不同農產品類型對各類農藥殘留特征進行統計分析與制圖；反映各類農藥殘留在空間上和農作物類型上的分布特征與數量指標；參照中國、歐盟和日本等多國?MRLs?標準，按地區和農產品種類展現農殘超標情況。采用高分辨質譜+互聯網+地理信息系統（GIS）多元技術融合，設計編制了目標農藥、食品名稱、食品產地等多維空間特征的可視化系統，現已形成兩個產品——“31?個省會/直轄市市售水果蔬菜農藥殘留水平地圖集”和“31?個省會/直轄市市售水果蔬菜農藥殘留在線制圖系統”，從而實現農藥殘留檢測、溯源和預警三個關鍵點的“智慧一張圖”管理；為產業自律、政府監管和第三方監督提供了基于空間可視化的科學數據支撐；構建了面向“全國-省-市（區）”多尺度的開放式專題地圖表達框架，既便于現有數據的匯聚，也實現了未來數據的動態添加和實時更新。

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