领创北京丨守护舌尖安全

《周礼·天官·兽医》记载：“兽医，掌疗兽病，疗兽疡。”很久之前，人类在发展畜牧业的同时，便开始了与动物疾病的斗争。历经时间长河的洗礼，兽医学的概念早已不再局限于“为兽医病”，而是发展为涵盖人兽共患疾病、食品安全、微生物耐药、比较医学等领域的综合性学科。

主持制定兽药残留检测方法国家和行业标准、填补兽药及有害物质残留快速检测产品空白、率先发现重要抗生素耐药新基因……中国工程院院士、中国农业大学动物医学院院长沈建忠已在动物医学的教学与科研领域学习、工作了40余载。“我很喜欢我的工作，我们的研究不仅仅在为动物的健康服务，也是在为人类的健康服务。”

沈建忠（前排右一）与同事探讨试验结果

引领行业标准制定

坐落于中国农业大学（西校区）的国家兽药安全评价中心，有两间色谱质谱室，多台大型精密仪器全年无休。天平室、样品前处理室、检测室、数据分析室等一应俱全，组成药物残留检测技术研究的“流水线”。

时间拉回到20世纪80年代末至90年代初，药物残留检测技术研究还是另一番景象。

那时，我国刚刚开展规模化养殖，农副产品也陆续出海。 然而，最初出口到国外的一些动物源性产品却被检测出药物残留不符合当地标准，这让沈建忠非常着急。 “在规模化养殖中使用兽药来防治动物疾病，这在国外已屡见不鲜。 但我国在规模化养殖方面与欧美发达国家还有差距，有些技术水平未能满足规模化养殖需求。 ”沈建忠解释。

想要确认药物残留是否超标，就要制定相应的检测手段，还要有与国际同步的相关标准。 彼时，沈建忠刚刚从北京农业大学（现中国农业大学）毕业留校任教不久，他临危受命——两间实验室、一套液相色谱仪，开始了我国动物源性食品药物残留检测方法及残留限量标准的研究工作，成为这一领域的开拓者之一。

“那时实验室条件非常艰苦，我们利用已有的设备，借鉴国外的方法，将国外的标准消化吸收，最终组织起草了我国最早一批动物源性食品残留检测方法的规范。 ”背后的压力和辛苦，沈建忠没有过多提及。

1999年底，沈建忠作为项目负责人，提交了在中国农业大学建设“国家兽药安全评价中心”的申请报告，并获批准。 以此为起点，他带领团队主持制定了一批又一批兽药残留检测方法国家和行业标准，同时作为主要参与者制定了兽药残留限量标准，为我国动物源性食品安全监控提供了技术手段和依据。

沈建忠曾经的博士生刘德俊如今担任他的助手。 他充当向导，带领记者参观了国家兽药安全评价中心，了解成果产出的背后。

“要检测食品中的药物残留，我们不能把食品直接放到仪器里，而是首先要进行样本前处理。 ”站在样品前处理室里，刘德俊指着繁复的设备解释，“我们要运用一系列复杂技术将肉蛋奶里面的痕量目标化合物提取出来，并去除一起提取出的杂质，充分净化浓缩后再送入仪器检测。 ”

随着对食品安全的要求越来越高，某些残留物的限量标准可低至每千克不到1微克的水平。 除了前处理提取技术，精密仪器的使用也非常关键。 刘德俊边走边解释，基于超高效液相色谱串联质谱仪的分析技术被视为确证分析的“金标准”，该技术在对待检样本快速分离的同时，还能够达到极高的灵敏度。 “在沈老师刚刚从事残留检测研究的年代，实验室只有色谱仪，检测难度和工作量是现在的许多倍。 ”

看着在各个实验室忙碌着的工作人员和学生，沈建忠心生欣慰。 “在兽药残留检测方法国家标准和行业标准制定方面，我们实验室依然发挥着重要的引领作用。 ”

打破快检国外垄断

2008年，奶制品污染事件让社会上对三聚氰胺的检测需求猛增。我国乃至国际上都没有有效的检测手段；奶站、超市、农贸市场等场所急需的、在几分钟内快速准确检测的技术，更是世界级难题。当时的科技部、国家质检总局、农业部等多个部委迅速行动，成立了专家组，在中国计量科学研究院里设置了“快速检测技术测试现场”，100多家科研单位、企业的科研人员先后带来自己的产品接受专家现场评估。

沈建忠团队创制的产品第一个“过关”。之后，产品迅速投放市场，将三聚氰胺牢牢地挡在了人们的餐桌之外。随后，针对动物源性食品中的抗菌药物等小分子化学性危害物，团队又开发了一系列现场快速检测产品，检测的灵敏度和速度持续提升。如今，这些产品已成为行业的主流。

厚积才能薄发。 沈建忠的速度来自多年的技术积累。 早在2000年前后，他就敏锐地意识到，实验室仪器检测的方法无法满足开展现场检测的市场需求，发展快速检测技术势在必行。

“实验室检测尽管结果准确，但操作步骤繁琐、速度慢，检测样品需要使用大量有机溶剂提取，容易造成污染，同时需要有专业人员的操作，检测费用也高。此外，对食品安全的要求使得对检测灵敏度的要求越来越高，而高灵敏度的仪器价格势必更加昂贵。这些因素都不利于在实验室里开展大规模的药物残留检测。”沈建忠说。

国外厂商显然也瞄准了快速检测这一商机，相关产品几乎垄断了当时中国90%的市场。然而，进口产品动辄数千元，受制于高昂的成本，大规模开展食品检测几乎不可能。“那时候我就想，我们科研人就应该在这时候扛起重担。”于是，他义无反顾地带领团队走上了残留快速检测技术的自主研发之路。

药物残留快速检测，主要采用免疫分析的方法，利用的是抗体对药物的特异性识别反应。“蛋白质这样的大分子物质产生抗体是很容易的，但是兽药、违禁添加物都是小分子化合物，分子量很小，难以产生有效的免疫应答，导致制备高亲和力特异性抗体非常困难，而抗体是实现快速检测的关键。”沈建忠道出困难之处。

困难挡不住科研人的脚步。 比如，针对喹诺酮类药物这类小分子化合物，在研究分子结构的基础上，沈建忠还从分子的改造上想办法。 他带领团队采用计算机辅助设计、精准定点修饰等多种技术，设计合成了具有不同结构特征的数十种半抗原分子，再将这些半抗原分子载体蛋白进行连接，制备出了近百种免疫原； 经过半年多努力、数百次的失败后，他们最终获得了可特异性识别多种喹诺酮类药物分子的高性能单克隆抗体，为该类药物快速检测产品的研发提供了关键核心材料。

未雨绸缪才能防患于未然。 在十几年的时间里，沈建忠带领团队又相继解析了一系列小分子化合物结构性质与免疫应答强度的相关性规律，基于单克隆抗体精准创制和进化理论技术的突破，构建了一个涵盖食品产业链中主要兽药等小分子化合物，库容量超过600种的抗体资源库。

“我们已经走通了关键的技术路线，以后再遇突发的食品安全事件，我们可以直接套用现成的技术体系，第一时间拿出快速检测产品。”

让沈建忠自豪的是，在他以及国内同行的共同努力下，快速检测产品的市场占有率已经从十多年前的不到10%提升到了90%以上，价格仅是国外产品的几十分之一。

鉴于在动物源性食品安全残留检测领域取得的成就，他的团队于2006年和2015年分别获得国家科学进步二等奖和国家技术发明二等奖。

成果推动政策调整

放眼全球，细菌耐药性已经成为一个重大的公共卫生问题。

动物也会生病，抗菌药物在养殖业中的使用不仅带来了药物残留，还有可能导致动物源细菌耐药性的产生与传播。这也成了沈建忠及其团队又一重要研究方向。在沈建忠看来，细菌耐药性流行带来的威胁主要体现在两个方面：药物失效，动物的疾病得不到及时治疗，肉蛋奶供应得不到保障；动物源耐药菌/耐药基因会通过食物链、环境进行传播，对动物和人的健康造成危害。

2001年，沈建忠申请的国家自然科学基金项目“大肠杆菌对氟苯尼考耐药性分子机制研究”，是动物医学领域较早获得的有关动物源细菌耐药性研究的专项课题。随后，他联合华南农业大学、浙江大学等单位，组建了一支专注于细菌耐药性研究的科研团队，围绕耐药性产生、传播与控制等关键科学问题开展了研究。

经过近20年的合力攻关，团队已构建了涵盖近80万条数据的动物源细菌耐药性数据库，探明了动物主要病原菌耐药性的变化趋势，揭示了多种细菌耐药性的产生与传播机制，阐明了这些耐药细菌与耐药基因在动物、环境/食品及人群间互相传播的规律及风险。这些研究成果为我国乃至全球应对细菌耐药性提供了重要的科学依据。

在这一领域取得的多项成果中，最让他骄傲的是团队对人类抗菌药物“最后一道防线”的守护。

“守护战”的对手是多黏菌素。沈建忠说，多黏菌素对食品动物具有良好的抗菌促生长作用，在过去半个多世纪以来，许多国家将其广泛用作抗菌促生长剂。以往研究表明，多黏菌素耐药主要由细菌染色体突变引起，不可水平转移，不易传播扩散。因此，多黏菌素耐药性多年来一直处于较低水平，未引起广泛关注。

然而，团队开展的动物源细菌耐药监测显示，自2006年开始，多黏菌素耐药率快速升高，但成因不明。这一发现提示，该药可能出现了可水平转移的耐药新机制，并对医学临床上多黏菌素的使用造成潜在风险。

“守护战”一打就是十余年。在这期间，团队研究人员持续在各个环节采集细菌样本，对细菌的结构“析毫剖厘”，试图捕捉到耐药背后的罪魁祸首。功夫不负有心人，他们率先发现了mcr-1这一可水平转移的多黏菌素耐药新基因，并揭示了该基因及其携带菌在动物-食品/环境-人间传播的流行规律和风险。

该成果的问世，突破了多黏菌素不存在可转移耐药机制的传统观点，揭示了多黏菌素耐药性迅速上升的主要原因，推动了全球多个国家和国际组织抗菌药物使用政策的调整，为我国抗菌药物减量化行动计划的出台和有效实施提供了关键性科学依据。沈建忠也凭借该成果获得了2023年度国家自然科学二等奖。

教导学生诚实踏实

开学在即，沈建忠在忙于科研的同时，不忘抽时间为本科生备课——《兽医科学发展与人类健康》。这门课他已经连续上了好多年，但每次上课之前，他总要重新备课，补充最新的科研成果，结合本科生培养要求融入新的内容。

“教书不能用嘴去教，而是要用心去教。作为老师，得确保自己课程的内容有吸引力。”在所有的头衔之外，“老师”对沈建忠具有特别的意义。因为他看到过好老师的样子，也因为他曾差一点没将老师的职业道路走到底。

出生在浙江桐乡的沈建忠从小就一直想去看看外面的世界。1980年高考时，他便报考了北京的院校，从此与北京农业大学（现中国农业大学）结下了不解之缘。那时，学校周围空旷荒凉，他的内心却异常充实。北京农业大学由北京大学、清华大学、华北大学的农学院合并而成，兽医系的老师资历深厚，很多都是留学归来。在老一辈科学家的身上，沈建忠看到了执着的力量，也坚定了学习动物医学专业的信心，并逐渐从一名动物医学研究的门外汉变成了行家里手。

本科、硕士、博士一路向前，沈建忠把动物医学这个专业越读越精深。在这个过程里，他越来越深地意识到动物医学对实现农业农村现代化的重要性，也慢慢坚定了投身动物医学教育的决心。因此，刚刚留校任教时，他怀抱着满腔的热情，希望将自己所学传授给更多的学生，让更多的学生投身国家动物医学事业的发展。

然而，留校后的现实又让他陷入了迷茫：简陋的实验条件、紧张的科研经费以及身边不少下海经商的同行，“钱”景无限的未来、浙江人骨子里的经商基因，让他一度动摇。

父亲的一席话让沈建忠看清了自己的内心。回忆起当年与父亲谈话的场景，沈建忠依然感慨万千。“赚钱不是坏事，但你赚再多的钱，也总有人比你赚的钱更多。可是如果你认认真真做一名好老师，几十年后桃李遍天下，这些财富是无法用金钱衡量的。”父亲简简单单的几句话，让沈建忠幡然醒悟，重拾“做个好老师”的初心。

“我的性格就是这样，既然下决心做，肯定不会拖泥带水。”

即使已是院士，他仍然坚持为本科生上课，他想让自己学院以外的学生也能科学地认识动物医学，了解这一学科不仅跟动物健康有关，还与人类健康密切相关。凭着严谨的治学态度和生动幽默的讲述，沈建忠深受学生欢迎。“通过这些课程，更多的年轻人了解并喜欢上了动物医学，每年通过转专业政策进入我们学院的学生超过40人。”沈建忠说。

在沈建忠看来，要教好学生，不仅要培养他们对专业的兴趣，还要培养他们正确的人生观、世界观。“诚实地做人、踏实地做事”是他最看重的品质，因此，他还承担了研究生的《科研诚信与学术规范》这门课程，帮助将来走向科研道路的学生系好第一粒扣子。

父亲当年的愿景如今已经成为现实。沈建忠桃李满天下，相继培养了200多位博士生、硕士生。他们就像一颗颗火种，为中国动物健康、食品安全与公共卫生事业的发展不断贡献着自己的智慧与力量。

来源：《北京日报》

记者：牛伟坤