以科技為盾 守衛國門生物安全

朱水芳與其科研團隊在工作

1966年，一個男孩從夏威夷帶了幾只非洲大蝸牛送給邁阿密的祖母，3年內蝸牛就蔓延了整個邁阿密；從歐洲傳入的梨火疫病菌毀掉了美國東部全部梨園……因外來有害生物入侵，美國每年損失1400多億美元。

近年來，隨著國際貿易持續擴大、國際旅遊更加便捷及跨境電商的不斷發展，大陸國門生物安全形勢日趨嚴峻。外來有害生物的數量和種類出現前所未有的增加，危害著大陸農業、生態環境，乃至破壞經濟、社會的穩定，威脅國家安全，也對出入境檢驗檢疫工作提出了巨大的挑戰，而中國檢驗檢疫科學研究院（以下簡稱中國檢科院）正是國門生物安全的守護者，也是應對這一巨大挑戰的「科技擔當」。

多年來，中國檢科院的科技工作者為國門生物安全工作默默奉獻，今年，該院承擔的「大陸檢疫性有害生物國境防禦技術體系與標準」科研項目摘得2017年度國家科學技術進步獎二等獎，這讓中國檢科院朱水芳及其科技團隊走進了大眾的視野，檢驗檢疫這個沒有硝煙的戰場也得以在世人面前展露其神秘的面紗。

據海關統計，2018年前三季度，大陸貨物貿易進出口總值為22.28萬億元人民幣，比去年同期增長9.9%。其中，出口11.86萬億元，增長6.5%，進口10.42萬億元，增長14.1%；貿易順差1.44萬億元，收窄28.3%。

近年來，大陸進出口貿易逐年增加，根據國家統計局發布的數據，2017年大陸進出口貿易總值在全年國內生產總值中占比約三分之一。這意味著，被譽為拉動經濟的「三駕馬車」之一的進出口貿易，對國家經濟穩定有著舉足輕重的作用。

「改革開放以來，大陸貿易量增長了100多倍，2013年成為世界第一貨物貿易大國，但國門安全科技整體發展水平遠落後於經濟貿易發展需求，國門安全治理能力亟待提升！」中國檢科院首席專家、植物檢疫研究所所長朱水芳說，「要達到‘用科學說話、以理服人、公正透明’解決國際質量安全爭端的目的，需建立基於科學公正原則的國門安全風險合理治理體系，應對新時代國際治理挑戰。」

國門生物安全的重要性

對外貿易為大陸經濟社會發展提供了強大動力，同時也帶來了一系列安全風險。特別是美國及其盟友將大陸定義為戰略競爭對手後，來源於國外的各種安全風險驟然增加。

國門生物安全，是指國家檢驗檢疫機關通過在出入境口岸設置防線，對出入境貨物、人員、運輸工具等實施檢疫查驗，防止外來有害生物入侵，避免和減少對大陸的生態系統、生物多樣性、農林牧漁業生產以及人類健康造成危害。和軍事安全、政治安全、外交安全等傳統國家安全不同，國門生物安全屬於非傳統國家安全。

近年來，隨著城市寵物熱的日益升溫和跨境電子商務的迅猛發展，檢驗檢疫部門截獲的新型寵物逐年增多，其中既有數量的增多，也有種類的增多。而今這樣一些外來物種經常「反客為主」，破壞生態平衡，甚至威脅到民眾人身安全。美國白蛾、亞洲型舞毒蛾、松材線蟲……這些外來有害生物的名字，隨著科技和信息的發展，逐漸令公眾耳熟能詳。外來生物是指發生於正常分布區域以外的物種；外來有害生物是指對生態體系、環境及其他物種有破壞作用的外來生物。

在進出口貿易大幅增加的今天，跨境電商的蓬勃發展使得我們進入了一個「買全球賣全球」的嶄新時代，風險源於世界各地。據調查統計：傳入中國的外來生物39.6%屬有意引種傳入，49.3%是隨人類活動（主要形式為貿易、交通、旅遊等）而無意傳入，只有11.1%是由於風或物種遷徙等自然原因越境傳入的。這三種傳入途徑里，除了少部分的非人為因素，絕大部分都可以通過質檢的環節「防患於未然」，這就是給邊境檢驗檢疫提出了全新的挑戰。

朱水芳介紹道，「十二五」期間，大陸進境有害生物截獲種次年均增長26.8%，累計監測截獲外來有害生物8945種。大陸檢驗檢疫部門截獲外來有害生物、疫病疫情已達9000餘種，來源於世界200多個國家和地區，還有數以萬計的各種有害因子隨時可能入侵，可造成數以萬億元的經濟損失。而檢驗檢疫結果或措施標準可能引發一種產品全面禁運或風險向一個產業甚至跨領域擴散，引發全局性風險甚至引發重大外交事件。如歷史上的瘋牛病、光肩星天牛引發2/3中國集裝箱出口禁運等案例無不如此。

當今世界秩序和格局進入一個變革和調整期。作為一個負責任的大國，中國提出的解決方案是構建「人類命運共同體」，要在全球化過程中保護自身安全、獲得更大發展的同時，保護各國主權、安全和發展利益。國門質量安全處於國際治理舞台中央，迫切需要依靠現代科技全面提升國門質量安全風險防控能力，來滿足新時代國家發展與大國外交需求。

三個小故事了解國門生物安全

雜交水稻種子是大陸最有出口優勢的農產品，但多年來，由於國外擔心中國種子攜帶進口國沒有的真菌、細菌和病毒病害而不敢進口，使得袁隆平院士「要讓雜交水稻造福全人類的夢想」無法做到。2004年，朱水芳團隊運用分子檢測等技術對出口的雜交水稻種子進行了全面的檢疫分析，並且將種子在特定的隔離區進行種植，跟蹤種子成長，監測成長過程中的任何病害，經過多次嚴謹的實驗，最終發現大陸的雜交水稻種子帶有的病毒並不能傳給幼苗，這一鐵的事實圓滿地解決了兩國之間檢疫科學的爭端。於是，2004年開始，大陸雜交水稻種子就大規模出口到東南亞和非洲等十多個國家和地區，每年貨值數億元，農民增收20%—50%。「袁隆平院士當時對我們團隊說，檢驗檢疫部門幫他們解決了大問題。」朱水芳自豪地告訴記者。

2009年，美國在中國對其出口產品的集裝箱中發現了亞洲型舞毒蛾蟲卵。舞毒蛾，又叫秋千毛蟲、蘋果毒蛾、柿毛蟲，其幼蟲取食500餘種植物，所過之處，樹葉片甲不留。於是，美國把亞洲列入疫區，出台了非常苛刻的「船舶無亞洲型舞毒蛾」標準，要求來自疫區的船舶必須保證沒有這種蟲子，一旦發現全部退貨。

這意味著什麼？朱水芳說：「2000億美元的出口貿易產品一旦出了問題，將引發整個國家經濟出現重大安全災難，整個國家的GDP將縮水，繼而造成百姓失業。為了國家利益，我們團隊加緊研發亞洲型舞毒蛾誘劑，並針對大陸舞毒蛾分布區進行了重點調研，通過氣候、環境等因素進行重點排查，最終確定了亞洲型舞毒蛾重點出現的地區和發生時間，這樣就增強了出口檢疫的針對性，大大減少了工作量，同時我們研發的亞洲型舞毒蛾誘劑誘捕率高出國際其他化合物誘劑50%。通過這些檢測、監測和除害處理等多項綜合檢疫措施，現在我們滿足了美國的檢疫標準，產品可以順利出口，成功解決了由舞毒蛾引發的輸美集裝箱運輸貨物危機。」

本世紀初，中國百姓對紅酒養生逐漸認可，葡萄酒需求量大幅增長，導致大陸對於葡萄苗的需求也日漸增加，而作為葡萄酒故鄉和葡萄苗出口大國的法國成為大陸引進葡萄苗的重要產地。為了保障苗木進口的安全性，國家出入境檢驗檢疫局為「法國進口葡萄苗隔離檢疫」成立了專門的技術保障組，並交由朱水芳負責。

朱水芳就想這是一個很好的機會，可以驗證一下分子生物學方法「嫁接」到檢驗檢疫領域效果如何。當時，國內從法國進口大量葡萄種苗，朱水芳和同事們取了6000棵葡萄苗進行檢驗，結果發現了其中含有番茄環斑病毒、煙草環斑病毒等大陸進境植物檢疫一類和二類危險性有害生物。這些有害生物如果不加以控制，將會對大陸果樹產業造成嚴重危害。根據這一檢疫結果，檢驗檢疫部門立即對有病苗木進行了及時的檢疫除害處理，銷毀了價值1000多萬美元的葡萄苗，防止了重大外來生物對大陸農業的損害。

法國人對於葡萄苗出口的重視程度非常高，中國檢驗檢疫的這一行動，在中法貿易中掀起軒然大波。在法國人看來，當時的中國檢驗檢疫有害生物檢測技術落後，沒有先進的設備，何談具備高水平的檢測技術和能力。

很快，法國方面派來了國際知名的病毒專家進行談判，抗議大陸檢驗檢疫部門對有病葡萄苗木進行的檢疫除害處理。而初出茅廬的朱水芳則是中法談判的主談專家之一，「我當時心里也直打鼓，我們所十多個人雖然都是留學歸國的學者，但和法國專家相比，不是在同一個量級。」朱水芳打趣說自己的資歷在其中是最差的，可在談判對手面前不能首先輸掉氣勢，他巧妙地介紹了自己曾在澳大利亞求學時的導師是國際病毒學會分類委員會主席，而在美國留學的實驗室是國際最著名的三大植物病理學科學中心之首。隨後，他讓法國專家看了檢測報告和相關技術，並且重點介紹了實驗已經排除掉可能影響結果「污染」的干擾因素，證明出現的症狀就是這類病毒的症狀。「我們的實驗結果獲得全部國際已知最先進的病毒檢測技術交叉驗證，最關鍵是通過基因測序技術獲得了病原物的全部分子序列。」朱水芳給外國專家翻看原始實驗材料和報告，並同意實驗結果可經世界任何實驗室復核。在確鑿的事實面前，法國專家一改以前傲慢態度，最後讚嘆：「你們實驗做得真漂亮，技術先進，結果也很可靠，你們有些技術我的實驗室還沒有，今後中法葡萄的檢疫以中國技術為標準。」這場較量最終完美收尾。

這不只是一項技術高低的較量，更是一場為維護國家利益進行的戰鬥。這樣的故事在朱水芳團隊還有很多很多。

為國門安全建立生物防禦體系

「檢疫性有害生物是法律規定的、需要國家控制的重大外來有害生物。IPPC國際公約和SPS協議規定：採取檢疫措施是國家主權。構建檢疫性有害生物防禦技術標準體系，是國家的需要。」朱水芳告訴記者。

2000年以前，大陸進境植物檢疫標準接近空白。大陸在檢疫性有害生物方面面臨「檢不出、檢不準、檢得慢和檢出來怎麼辦」等系列難題。在這一背景下，「大陸檢疫性有害生物國境防禦技術體系與標準」項目於2000年正式立項，由朱水芳牽頭、3家單位共同承擔。

「我們課題的一個重要任務，就是防控檢疫性有害生物入侵。《中華人民共和國進出境動植物檢疫法》規定了攜帶哪些疫病的動物、植物和有害生物不能入境，我們就重點監督這些。因為涉及的生物種類非常多，不可能都去查，為此，需要明確大陸應該重點關注的外來有害生物種類，確保沒有風險才能入境；如果在沒有辦法除去風險的情況下，必須採取退貨處理。」朱水芳說。

預測高風險外來生物入侵是一個世界性難題，涉及全球氣候、生物地理等複雜多因子模擬預測。朱水芳帶領課題組創建了有害生物危險性定量評價、經濟損失評估、生物種面積關係等模型，對全球4萬餘種有害生物進行了定性定量的風險評估，發現435種（屬）需重點防控的有害生物，並定量評估了重要有害生物的適生性、經濟損失等關鍵風險環節，這些研究成果，隨後被國家收錄並發布在《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》中，為保護大陸農林生態安全、人類健康與支撐對外貿易談判提供了法律依據。

有了檢疫對象，外來有害生物就可以被擋在國門之外嗎？實際情況並非如此簡單。傳統形態學方法難以鑒定不同發育階段生物個體（如種子、卵、無性階段等）、近似種、復合種、隱存種與生物殘體等。「有的有害生物破壞性很大，甚至可能給生態環境帶來滅絕性的破壞。所以，找到準確、快速的檢測方法至關重要。」朱水芳告訴科技日報記者。

朱水芳運用自己對交叉學科間方法的集成和創新能力，率先將分子生物學方法引入檢驗檢疫領域，打造了世界植物病毒種類全覆蓋的篩查晶片技術。他指著電腦上的一張項目技術列表強調道，「這項技術屬於國際領先，其他國家沒有的。」該技術讓大陸檢驗檢疫技術在技術方法和研究對象上都得到了大幅度的提升，傳統方法檢測幾個星期甚至幾個月的工作量，現在只需幾個小時。「病毒晶片技術可以一次性檢測已知的1200種植物病毒，並能發現新病毒。該晶片技術的前期開發工作相當困難複雜，我們發現了4010個屬種特異性標記基因位點，對每屬種病毒設計了兩條以上的探針。」朱水芳繼續介紹，「研究成果得到了美國病理學年鑒高度評價：建立了植物病毒高通量鑒定技術。」同時，他們針對所有已報導的39個植原體組/741株系首次建立了比對分析軟件，提高了植原體分子檢測的準確性，簡化了操作，達到了微生物進化分析領域國際先進水平。

針對大陸國境口岸點多、面廣、距離遠、專家資源短缺的現狀，朱水芳帶領課題組發明了大陸有害生物遠程鑒定系統等一系列先進技術，並推廣應用於全國質檢領域，使大陸檢驗檢疫從監測到防控都有較大突破，也使大陸的檢驗檢疫技術能力接近世界領先水平。「十一五」期間，中國鑒定出的外來生物批次每年都以20%—25%的速度增加，大大提升了大陸檢驗檢疫能力，使大陸能夠及時發現和處理重大疫情，避免了重大經濟社會損失。這些創新的手段解決了境外有害生物風險不明、檢測監測技術基礎薄弱和有害生物檢測監測不快不準的難題。但是，對攜帶有害生物的大宗貨物安全無損的除害處理難題，又該如何處置？

朱水芳帶領課題組發明了溴甲烷吸附回收和再利用技術，創建了環境友好型熏蒸除害多參數智能控制系統，研發了木材、集裝箱熏蒸處理大型裝備，首創了熱處理時間多因子預測模型，做到了高風險大宗貨物及集裝箱的全天候不間斷檢疫處理通關；溴甲烷回收再利用率達95%以上，優於美國和澳大利亞同類技術。

……

經過10餘年的系統研究，從全球4萬多種有害生物中定性定量評估出435種（屬）高風險有害生物，通過WTO-SPS國際咨詢，最終該名錄被國內外接受，2007年大陸以法令形式頒布了《中華人民共和國進境植物檢疫性有害生物名錄》，解決了「檢什麼」的問題；建立了一系列高通量、高精準檢測監測方法，研制大陸首個具有自主知識產權的昆蟲、雜草等有害生物遠程鑒定系統和截獲疫情監測預警管理系統，做到了偏遠口岸有害生物遠程快速鑒定和疫情監測快速預警，解決了「檢不出、檢不快、檢不準」的問題；研發的檢疫性有害生物檢疫處理技術和口岸高效環保處理裝置，廣泛應用於大陸進境原木處理區，解決了「檢出來怎麼辦」的問題；為「科技興檢」起到了良好示範作用。

項目成果絕大部分被國家質量監督檢驗檢疫總局發布的標準採用，推廣應用到35個直屬檢驗檢疫局和全國口岸，檢測鑒定速度從原來平均數天提升到數小時，顯著提高了通關速度和進出口貿易效益；為雜交水稻種子出口等12項重大貿易爭端解決提供了技術方案，促進了貿易出口和農民增收；檢疫處理技術方法和標準的推廣應用為可傳帶疫情但國家發展急需的大宗資源類產品的進口及數以百億計美元的帶木包裝產品出口提供了技術支撐，減少了溴甲烷排放，履行了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》國際公約。該項目成果對於保護國家農林生態安全，促進對外貿易的可持續發展，產生了巨大的社會經濟效益。僅檢疫性有害生物就發現了130餘種，每年挽回經濟損失上百億元，也促使貨值上千億元的10項國際貿易爭端解決。朱水芳主持的「大陸檢疫性有害生物國境防禦技術體系與標準」榮獲2017年度國家科技進步獎二等獎。

國門生物安全風險類型多、來源複雜、隱蔽性強、 新髮突發事件頻繁、隱存風險巨大，是各種風險交會點，而且還極易引發系統性和全局性風險。

新時代、新使命、新征程。黨的十九大報告中指出，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，做到前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。作為大陸檢驗檢測檢疫領域重要的科技支撐和技術保障部門，身處機構改革的洪流之中，中國檢科院不忘初心，堅定「強院大市場」的發展思路，發揮檢驗檢測檢疫科技引領「火車頭」作用，在促進國際貿易發展、維護消費者生命財產安全、保障國門安全、保護國家生態安全等方面都做出不可或缺的貢獻，為做到中華民族偉大復興的中國夢，做到人民對美好生活的向往提供有力的技術保障。

人物檔案

朱水芳，第十三屆全國政協委員、農業和農村專業委員會委員、中國檢驗檢疫科學研究院首席專家、植物檢疫研究所所長。

在外來有害生物、轉基因生物等生物安全風險防控領域工作30餘年，多次參加國家中長期科技發展規劃、國家重大及重點科技計劃戰略研究。牽頭創建了國家轉基因產品口岸查驗技術體系和國家檢疫性有害生物國境防禦技術體系，為國家轉基因產品監管和外來有害生物防控提供了全面的技術支撐，為祖國的邊境口岸搭建了一張無形而高效的生物安全科技保護網，經濟和社會效益顯著。

其成果獲國家科技進步獎二等獎2項，國家質檢總局「科技興檢獎」一等獎4項、二等獎4項，中國「標準創新貢獻獎」二等獎等省部級獎勵20餘項；主編專著5部和發表論文160餘篇（SCI120篇）、制修訂標準45項（國際標準5項）、獲得重要發明專利20餘項。

中國檢科院簡介

中國檢科院是國家設立的公益性中央研究機構，2004年建院，其前身是成立於1954年的農業部植物檢疫實驗所和成立於1979年的中國進出口商品檢驗技術研究所。主要任務是開展檢驗檢疫應用研究，以及相關基礎、高新技術和軟科學研究，著重解決檢驗檢疫工作中帶有全局性、綜合性、關鍵性、突發性、基礎性的科學技術問題，為國家檢驗檢疫決策和檢驗檢疫執法把關提供技術支持，為質量安全科普教育及社會實踐培訓提供社會服務。

中國檢科院始終緊密服務國家和經濟社會發展全局，在防控SARS、甲型流感、伊波拉病毒、中東呼吸綜合征和登革熱以及在應對輸歐米制品轉基因、輸日水餃中毒、三聚氰胺奶粉、農夫山泉、雙匯瘦肉精、日本核輻射、「地溝油」等一系列突發事件中發揮了重要的科技支撐作用，為2008年北京奧運會、2010年上海世博會、2014年南京青奧會、2016年杭州G20峰會、「一帶一路」論壇等重大活動的食品安全檢測和生物反恐提供了重要的技術保障，為汶川、玉樹地震災區防疫、食品安全檢測及災後重建工作做出了重要貢獻。多年來，為社會提供了大量公正、權威、精確的檢測技術服務，在促進國際貿易便利化、維護消費者生命財產安全、保障國門安全、保護國家生態安全等方面發揮了重要作用。