“這是檢測(cè)食品添加劑的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，有日落黃、檸檬黃、苯甲酸。”

“這是檢測(cè)飲用水的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，有甲苯、硝基苯類、二氯甲烷?！?

“這是檢測(cè)血清的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，包括膽固醇、甘油三酯、鈣、鎂、鐵、鋅。”

“這是檢測(cè)酸雨的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，主要有硫酸根、硝酸根、pH值?！?

“這是檢測(cè)土壤沉積物的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，主要有鉛、鎘、鐵、錳。”

……

說(shuō)起標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院吳方迪研究員如數(shù)家珍。

在該院國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心庫(kù)，記者看到各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：紅色的、黃色的、無(wú)色的;粉末狀的、溶液狀的，氣體狀的，這些標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或裝在安瓿瓶里、或裝在塑料瓶里、或裝在遮光袋里……

日前，由吳方迪研究員牽頭完成的“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，獲得2011年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。項(xiàng)目研制的138種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，涉及食品安全、環(huán)境保護(hù)、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其中107種為國(guó)際首創(chuàng)，實(shí)現(xiàn)56項(xiàng)國(guó)際互認(rèn)。

研制“砝碼”的目的

三聚氰胺、瘦肉精等事件背后的罪魁禍?zhǔn)锥际俏：瘜W(xué)物質(zhì)

“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”，僅從字面上，普通人很難看出這一項(xiàng)目的重要性。但說(shuō)起三聚氰胺、瘦肉精、大米鎘超標(biāo)、松花江水污染、酸雨等，大家都不會(huì)感到陌生。

“其實(shí)，這些重大突發(fā)事件背后的罪魁禍?zhǔn)锥际俏：瘜W(xué)物質(zhì)。而準(zhǔn)確檢測(cè)其成分量是控制這些重大風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)保障。”吳方迪告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“除此之外，出于食品安全和貿(mào)易保護(hù)的原因，綠色貿(mào)易技術(shù)壁壘也對(duì)危害化學(xué)物質(zhì)成分設(shè)立了越來(lái)越嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。比如日本的肯定列表制度就對(duì)進(jìn)口食品中農(nóng)藥、獸藥以及飼料添加劑殘留量做出了嚴(yán)格要求。”

數(shù)據(jù)顯示，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%，而危害物質(zhì)的檢測(cè)在各種化學(xué)測(cè)量活動(dòng)中則占據(jù)了最重要的位置。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是檢測(cè)危害化學(xué)物質(zhì)分量的“砝碼”

作為建立化學(xué)測(cè)量最有效的工具，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可追溯。吳方迪給記者打了個(gè)形象的比喻：“不管任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，我們都希望不同的檢測(cè)人員能對(duì)同一種危害物質(zhì)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、一致，這就需要一種‘砝碼’。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)就好比是‘砝碼’，確保測(cè)量結(jié)果具有一致性和可比性。如果沒有它，就會(huì)產(chǎn)生不可靠或者錯(cuò)誤的檢測(cè)結(jié)果——同一種物質(zhì)，在同一種食物中，在一個(gè)地方檢測(cè)是‘安全’的，在另一個(gè)地方檢測(cè)卻是‘有害’的?！?

鑒于此，很多國(guó)家都將目光集中到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究上。國(guó)際計(jì)量委員會(huì)秘書長(zhǎng)、物質(zhì)量咨詢委員會(huì)主席羅伯特·卡爾斯曾指出：“標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已成為炙手可熱的研究重點(diǎn)。我們需要有越來(lái)越多的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，需要持續(xù)不斷地研究新領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以此來(lái)適應(yīng)全球工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，并提高人們的生活質(zhì)量。”

在這種背景下，科技部于2004年啟動(dòng)了“國(guó)家化學(xué)測(cè)量溯源急需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究”項(xiàng)目，此次獲獎(jiǎng)項(xiàng)目是其主要內(nèi)容。

揭開“砝碼”的秘密

138種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是如何制備的

在計(jì)量院化學(xué)計(jì)量與分析研究所的研究室里，氣相色譜—高分辨質(zhì)譜儀、液相色譜—三重四極桿質(zhì)譜儀、二維氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀、高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、各種光譜、色譜分析儀等各種儀器占據(jù)了很大空間，這些都是為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制定值的相關(guān)設(shè)備。

吳方迪告訴記者，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，大體包括原料選擇、純化分離、提取、配制、均勻化、分裝、定值、均勻性檢驗(yàn)、穩(wěn)定性檢驗(yàn)等步驟，涉及到加工制備設(shè)備、稱量設(shè)備、分裝包裝設(shè)備、樣品前處理設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、環(huán)境控制與監(jiān)測(cè)設(shè)備等。

課題組將食品安全中農(nóng)藥、獸藥殘留，水質(zhì)監(jiān)測(cè)中有機(jī)污染物，環(huán)境中元素形態(tài)、重金屬污染和酸雨，臨床檢驗(yàn)用血清中成分量等四大類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為主要攻克內(nèi)容，在多年的時(shí)間里，通過(guò)新型制備與分離、新型聯(lián)用和分析等技術(shù)完成了138種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制，其中107種為國(guó)際首創(chuàng)，實(shí)現(xiàn)56項(xiàng)國(guó)際互認(rèn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中，包括農(nóng)藥、獸藥類56種、食品添加劑類13種，元素形態(tài)7種、環(huán)境及水質(zhì)監(jiān)測(cè)55種，臨床檢驗(yàn)7種。期間，主導(dǎo)或參與國(guó)際比對(duì)10次，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在國(guó)際計(jì)量界主導(dǎo)關(guān)鍵比對(duì)零的突破。在研究建立的許多測(cè)量新方法中，特別值得一提的是，課題組基于同位素稀釋質(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的準(zhǔn)確測(cè)量方法，獲得美國(guó)商務(wù)部的感謝。

如何利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)

作為應(yīng)用型科研項(xiàng)目，“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”研究成果已經(jīng)應(yīng)用于全國(guó)近千家食品安全檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室，保證了食品中農(nóng)藥、獸藥、添加劑等危害物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

那么如何利用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)呢?

吳方迪以曾經(jīng)被很多媒體報(bào)道的“大米中鎘含量超標(biāo)”事件為例。他說(shuō)：“檢測(cè)過(guò)程很復(fù)雜。簡(jiǎn)單地說(shuō)，大米中的鎘可通過(guò)質(zhì)譜或光譜等先進(jìn)的分析儀器進(jìn)行檢測(cè)，首先要進(jìn)行復(fù)雜的樣品化學(xué)前處理，將大米轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤籂顟B(tài)，然后再使用分析儀器進(jìn)行鎘測(cè)量。如何保證這一復(fù)雜測(cè)量過(guò)程的可靠性，就需要使用含有鎘的大米粉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢驗(yàn)整個(gè)測(cè)量過(guò)程，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)值的比較，即可得到準(zhǔn)確的大米中鎘的含量?！?

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心庫(kù)里，由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的國(guó)家化學(xué)成分量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的數(shù)量已經(jīng)有1000多種。吳方迪告訴記者：“隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要檢測(cè)的東西越來(lái)越多，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)庫(kù)每年就要發(fā)往全國(guó)各地實(shí)驗(yàn)室40多萬(wàn)個(gè)單元數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)還出口到歐洲、美國(guó)、南美洲、東南亞等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū);在一些重要領(lǐng)域我國(guó)占據(jù)了國(guó)際量值的主導(dǎo)地位?！?

掌控“砝碼”的意義

用于食品中的興奮劑檢測(cè)

體育比賽中，興奮劑一直是長(zhǎng)盛不衰的熱門話題，不少世界名將就曾栽倒在“尿罐子”里。而食物中興奮劑的存在將問題進(jìn)一步復(fù)雜化，因?yàn)榕d奮劑在肉中的含量是相當(dāng)?shù)偷?，要從肉類的樣品中檢測(cè)出1/10億、甚至1/100億的興奮劑， 沒有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)做“砝碼”簡(jiǎn)直無(wú)法想象。

日前，國(guó)家體育總局為國(guó)家隊(duì)備戰(zhàn)奧運(yùn)會(huì)專門下發(fā)文件《關(guān)于做好備戰(zhàn)倫敦奧運(yùn)會(huì)國(guó)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員肉食品安全保障工作的通知》，通知要求各中心、國(guó)家隊(duì)嚴(yán)格保障運(yùn)動(dòng)員的食品安全，避免誤食含有興奮劑的食品。

其實(shí)，早在2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，計(jì)量院課題研究團(tuán)隊(duì)就承擔(dān)了“奧運(yùn)食品中違禁藥物檢測(cè)急需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制”項(xiàng)目。課題組成員之一張慶合研究員告訴記者：“我們將動(dòng)物源性食品中的違禁藥物按照β-受體激動(dòng)劑、糖皮質(zhì)激素和類固醇三大類進(jìn)行分類研究，成功研制了鹽酸克倫特羅、氫化可的松、玉米赤霉醇、睪酮等34種奧運(yùn)食品中違禁藥物檢測(cè)急需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。”

這一系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制除了服務(wù)奧運(yùn)食品檢測(cè)，更重要的是為我國(guó)長(zhǎng)期食源性興奮劑檢測(cè)提供技術(shù)保障。

用于酸雨測(cè)報(bào)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為環(huán)境帶來(lái)了很多問題，比如酸雨問題。我國(guó)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%，環(huán)保部門全國(guó)酸雨普查工作已開展多次，隨著國(guó)家監(jiān)管要求的提高和檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要持續(xù)研制適用的酸雨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

“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)目通過(guò)模擬酸雨溶液機(jī)體，研制出硫酸根、硝酸根等成分酸雨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，科研成果持續(xù)應(yīng)用于全國(guó)500多家環(huán)境監(jiān)測(cè)站和為260萬(wàn)平方公里國(guó)土的酸雨測(cè)報(bào)工作中，為酸雨的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和有效治理提供了有效的技術(shù)支撐。

此外，項(xiàng)目組為水質(zhì)監(jiān)測(cè)研制出苯系物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、硝基苯類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和鹵代烴類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，主要用做飲用水和其他各類水樣品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。為全國(guó)31個(gè)省、直轄市、自治區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站提供測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，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%，保證了水質(zhì)監(jiān)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施。

用于法庭科學(xué) 為量刑提供依據(jù)

除了用于食品安全、環(huán)境保護(hù)、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)還有一個(gè)重要作用——用于法庭科學(xué)。吳方迪告訴記者：“目前管控的違禁品品種有200多種，而且隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，越來(lái)越多的新品種不斷涌現(xiàn)，給案件的偵破增加了一定的難度。同時(shí)，違禁品有效成分的確認(rèn)和含量的檢測(cè)對(duì)于司法部門來(lái)說(shuō)尤為重要，是有關(guān)司法量刑的重要依據(jù)。因此，提高法庭科學(xué)測(cè)量結(jié)果的可靠性和可比性，建立測(cè)量數(shù)據(jù)的共享與互認(rèn)，減少重復(fù)測(cè)量已成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。同時(shí)也是相關(guān)食品和保健品中違禁品質(zhì)量控制的重要技術(shù)基礎(chǔ)。國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)違禁品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究非常重視，已經(jīng)研制了多種法庭科學(xué)領(lǐng)域檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)?！?

由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院聯(lián)合有關(guān)部門研制的“相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”已經(jīng)應(yīng)用到我國(guó)司法領(lǐng)域的法庭科學(xué)。

有檢測(cè)的地方就有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

吳方迪(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、研究員)：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。比如，在制藥業(yè)，必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)確保每一批藥品的成分和效果都是一樣的;在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)確保各國(guó)測(cè)量數(shù)據(jù)具有可比性;在新能源開發(fā)方面，必須指導(dǎo)不同生物能源的準(zhǔn)確成分……

可以說(shuō)有檢測(cè)的地方就有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。而且，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)還可用于檢測(cè)方法評(píng)價(jià)、檢測(cè)儀器評(píng)價(jià)、待測(cè)樣品測(cè)試、檢測(cè)環(huán)境評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)人員與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室能力的評(píng)價(jià)等。

《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》中就明確指出：“研究制定高精確度和高穩(wěn)定性的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)體系”?！笆晃濉币詠?lái)，國(guó)家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究給予了高度重視和大力支持。

通過(guò)本項(xiàng)目的研究，提高了我國(guó)計(jì)量的國(guó)際地位，通過(guò)化學(xué)計(jì)量和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)國(guó)際互認(rèn)，使出口產(chǎn)品中危害物檢驗(yàn)結(jié)果獲得了國(guó)際認(rèn)可，提升了我國(guó)在國(guó)際貿(mào)易中的話語(yǔ)權(quán)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

[來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)] 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)