辛勤耕耘十余载 铸质量安全追溯利剑

2018-01-02 10:34:12来源: 中国食品报

  近年来,随着我国对农产品及食品质量安全的日益重视及民众安全消费意识的不断提升,建立“从田间到餐桌”的全过程质量安全追溯体系,已成为确保民众“舌尖上安全”的迫切需要。北京农业信息技术研究中心副主任杨信廷研究员以及他的团队从2005年起,围绕食用农产品质量安全管理与溯源研究,展开了10余年的辛勤耕耘。

  国家支持  产业需求

  自2000年参加工作以来,杨信廷主要从事农业专家系统研发与推广,对于食用农产品质量安全十分关注,初步形成了质量安全源头控制到全程跟踪的智能系统研究思路。“2004年在和北京一家农业合作社社长的谈话中,对方结合曾实地探访台湾农业所受到的启发,建议开展‘农产品质量溯源’研发,”杨信廷回忆到。

  凭着对科学和产业发展态势的敏锐感知,2005年起,杨信廷开始组建农学、计算机、电子技术、食品科学等交叉学科团队,从追溯条码打印做起,先后主持欧盟FP7玛丽居里国际科研人才交流计划、国家重点研发计划、国家“863”、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目,在农产品标识与供应链信息快速采集、质量安全智能决策与预警、追溯系统集成等各方面进行了技术攻关与突破;以生产过程源头控制和供应链全过程管控为核心,构建了“来源可追溯、去向可查询、责任可追究、风险可控制”的食用农产品质量全程跟踪与溯源技术体系,探索了面向粮油、果蔬、畜禽、水产等不同品类和不同供应链模式的集成应用体系,获得2015年国家科技进步二等奖、2016年全国农牧渔业丰收奖二等奖项、天津市科学技术进步奖二等奖等多项省部级奖励,并于目前申报了2017年首届长城食品安全科学技术奖。

  源头掌控  实时追溯 

  “食用农产品质量安全是生产管控出来的,而不是事后检测出来的。”针对食用农产品生产过程质量安全控制能力弱的问题,杨信廷等开发了面向生产企业的产地环境评价系统,研制了多源生产履历采集设备,建立了基于环境—病/虫情实时监测数据的果蔬主要病虫害预测预警模型,构建了基于动物体表特征的经过式个体识别与表型数据采集系统和异常行为判别技术,提出了基于近红外机器视觉的养殖鱼类福利监控及行为量化分析方法。发明了农药残留快速检测数据安全锁定方法,开发了基于GAP/HACCP的生产和初加工过程质量安全管理与控制系统,实现了食用农产品生产过程质量安全监测与预警。

  杨信廷等针对食用农产品冷链环境实时采集能力不足、空间监测水平薄弱、品质预警模型缺乏、影响流通过程品质控制等问题,突破了冷藏车厢中传感器节点的低功耗设计和通信可靠性问题,研发了车辆位置信息、车厢环境信息感知一体化的车载物流监控终端;建立了“冷链厢体—包装箱—果品”三者耦合下的冷链控制模型,实现了不同层级温度场的预测模拟及冷链决策控制的优化;探究了鱼类近红外光谱与感官评价特征的互动规律,构建了多源信息融合的生鲜农产品新鲜度预测模型,实现了鱼类货架期的快速预测。“通过上述技术,我们可以坐在办公室实时追踪食用农产品冷链物流车的运行轨迹和车厢环境,还可以为消费者采购安全、新鲜、营养、美味的生鲜农产品提供依据。”杨信廷如是说。

  “信息化手段是食用农产品防伪的利器。”针对食用农产品追溯编码防伪性差的问题,杨信廷等提出了基于GS1的农产品三段式追溯编码方法和基于AES的农产品追溯码分组加密压缩方法,发明了具有位置信息—产品信息—责任人信息采集、加密与在线编码打印等功能的原产地包装防伪设备,实现了果蔬产品追溯码的在线赋码和防伪。针对流通过程责任主体跟踪能力弱的问题,发明了车辆位置—车厢环境信息—品质劣变信息一体化采集的车载物流监控终端、开发了物流配送过程管理系统。针对食用农产品质量安全实时监管能力弱、追溯手段单一等问题,发明了条码-RFID追溯标识转换设备、交易主体-交易量-交易价格一体化采集的条码溯源电子秤,开发了交易过程质量安全监控系统,突破了基于XML的食用农产品追溯数据交换与集成技术,研制了嵌入式包装标识识读设备,构建了追溯监管一体化平台,开发了多操作系统、支持多终端多方式的多维信息追溯系统,实现了面向政府管理部门的现场监管和面向消费者的实时追溯。

  十年一剑  硕果累累

  10年来,杨信廷带领的团队在学术上取得了公认的成绩:累计授权专利99项,其中发明专利20项;出版专著2部;发表论文193篇,其中SCI/EI 收录论文106篇;获得软件著作权登记154项;制定颁布国家标准2项、行业标准3项、地方标准3项;取得北京市新产品证书3项;获得国家科技进步奖二等奖1项、全国农牧渔业丰收奖二等奖1项、天津市科学技术进步奖二等奖和三等奖各1项,他本人还获得了科技部中青年科技创新领军人才等荣誉称号。

  应用层面,团队探索并建立了政府主导型、合作社/行业协会和零售企业主导型的3种追溯技术应用模式,成果在天津、广州、三门峡等市地实现了全面应用,并推广到北京、天津、河北、上海、广东、河南、山东、浙江、陕西、宁夏、西藏、内蒙、辽宁、江西、江苏、湖北、山西、甘肃等18个省(直辖市)的425个基地/园区/合作社/物流企业。12年间累计推广作物(粮油、果蔬)782.8万亩,畜禽1200万头(只),水产3万亩,培训农技人员10万余人次,据技术产品应用主体估算,新增产值29逾亿元。在提高企业质量安全管理水平、提升政府质量安全监管能力、保障市民菜篮子安全、保护生态环境等方面取得了显著的社会、经济和生态效益。

  项目组还以重大活动为契机开展推广应用。2010年第16届亚运会期间,通过与承担大会农产品质量安全检测任务的广州市农业标准与监测中心合作,上线了广州市农产品质量安全监管平台,在广州市15家供应亚运会食品产品的生产基地/企业应用了果蔬类农产品安全生产管理系统、供亚运会企业追溯标签打印系统,为亚运农产品质量安全保障奠定了坚实的基础。并开发了在天津市举办的第十三届全运会的蔬菜专供基地质量安全监管平台,为保障第十三届全运会蔬菜基地质量安全提供了强有力的支撑。

  铸新平台  立新起点

  2017年,北京农业信息技术研究中心作为承担单位,联合北京工商大学、北京农业质量标准与检测技术研究中心、中国国际电子商务中心、大唐软件技术股份有限公司等单位共同申请的“农产品质量安全追溯技术及应用国家工程实验室”获得国家发展和改革委员会批准,正式开始组建工作。杨信廷任实验室常务副主任。该实验室属于“互联网+”领域国家工程实验室,主要针对我国农产品流通环节信息化程度不高、追溯信息管理系统不健全等问题,围绕保障农产品质量安全的迫切需求,建设农产品质量安全追溯技术及应用创新平台,支撑开展农产品追溯编码与产品标识、供应链信息快速采集、质量安全检测、农副产品关键质量信息实时监测、质量智能决策与预警、溯源数据交换与查询、大规模数据处理及查询等技术的研发和工程化,为提高我国在农产品及食品质量安全保障方面的原始创新能力和持续发展能力提供技术支撑。

  随着我国人工智能国家战略的提出和落实,杨信廷和他的团队正面向我国农业重大需求和世界智能农业科技的前沿,推进人工智能技术与农业深度跨界融合,构建具有中国特色的智能农业技术体系、应用体系、服务体系,变革农业传统生产方式,推进农产品质量安全智能管控、溯源、监管平台及相关产业的发展。 李明  通讯员  罗雯靖

 
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