食品安全应急保障，是推动我国食品安全从“被动应对”向“主动保障”转变，确保群众舌尖上的安全和推动食品相关产业健康、快速发展的重要技术支撑。《“十三五”国家食品安全规划》[1]主要任务中明确要求要强化科技创新支撑，提升突发事件应对能力，重点围绕应急管理、检验监测等业务领域，提高监管效能。近年来我国食品药品监管技术支撑机构积极实施检（监）测能力建设，不断加强技术创新和课题研究，使技术支撑能力得到了有效的加强[2]，但目前的技术研究还主要服务于日常监管，对于监管应急技术研究还需要进一步完善。本文对国内外食品安全监管应急相关支撑技术发展情况进行了研究，为有效强化监管应急等方向关键共性技术研究，进一步完善我国监管应急技术体系提供一定的参考意见。
1 国内外食品安全应急保障技术研究进展
食品安全突发事件时间紧、任务重、影响大，归纳起来，应急保障技术研究涉及应急机制、应急快检、应急演练、应急决策、应急处置和应急供应等领域。本文系统梳理了国内外从事应急保障技术研究的主要机构及其研究成果（见表1和表2）。对比发现，由于我国食品安全应急管理工作起步晚，在应对突发事件时还存在应急机制缺乏，应急快检效率低，应急演练真实性差，应急决策和处置滞后、科学性不足，应急供应保障体系不完整等问题。
表1 国外从事应急保障技术研究的主要机构及研究成果
Table 1 Main institutions and research achievements of emergency safeguard technology in foreign countries
续表
表2 国内从事应急保障技术研究的主要机构及研究成果
Table 2 Main institutions and research achievements of emergency safeguard technology in China
1.1 应急机制研究
我国食品安全应急管理相关机制研究主要围绕应急预案开展，应急机制未覆盖全链条研究，有机联动性不足，忽略预防、预警、善后等机制建设[3]。而欧美等发达国家已形成了整体联动的食品安全应急管理机制，如美国已通过“风险评估与预警机制”实现了食品风险管理，并建立了“联邦-州-县-市-社区”高效协调、国家与国际机构交流合作的全方位、立体化、多层次和多领域的较为成熟的应急管理机制[4]；欧盟已围绕食品安全监测预警、食品安全追溯、危害分析和关键节点控制等形成了完备的应急机制[5]。
1.2 应急快检研究
国内外比较成熟的快速检测技术有化学比色、分子生物学、免疫分析、酶抑制、生物传感器、纳米技术等[6-9]，并应用于食品安全检测多个领域，如免疫分析技术广泛用于农兽药残留检测[10-11]及转基因食品[12]等；荷兰瓦格宁根大学研发的纳米级食品安全检测技术已被欧盟食品局在食品安全突发事件应急处置中采用。目前国内基层很多快检技术的应用还只处于定性或半定量水平，基于大型仪器的检测由于操作复杂、检测速度较慢、成本高等弊端无法满足及时、快速、现场的食品安全突发事件检测需求[13]，易用型的可实现模块化智能化拼接的小型化仪器的应用是快速检测技术的发展趋势。
1.3 应急演练研究
我国主要注重应急预案等制度建设。应急演练作为检验预案、提高人员能力的重要手段，存在缺乏实战性和真实性的问题，同时在演练过程中重程序、轻效果，不重视演练评估。我国虽然开始初步探索研究了灾害、化工等领域的虚拟应急演练[14-15]，但并未针对食品安全领域。目前欧美等发达国家和地区应急演练是“注重预防”理念最生动的体现，其目标设定针对性强，广泛采用实战演练、角色互换演练等方式[16]，突出实战和全员岗位演练，引入第三方进行评估[17]，并常利用网络、电话以及计算机，在演练过程中由低到高、由易到难逐步增加情景的复杂程度，以了解及增强人员在其中的应变能力[18]。
1.4 应急决策研究
国内外应急指挥决策平台研究主题比较分散，很少有专门针对食品安全突发事件的平台，如美国已将应急指挥系统[19]运用到消防、大规模流感疫情、反恐、医院急诊等各个领域[20]；我国深圳城市应急指挥系统可满足政府、交通、部队武警、防汛抗旱等领域的应急指挥调度需求[21]。同时目前的应急指挥决策平台在数据采集、评估决策、通信指挥、应急处置、保障支持之间沟通和协作存在壁垒，尤其缺乏多维数据支持和科学的评估模型依据。应急指挥决策可视化、智能化，应急决策和处置科学与高效是食品安全突发事件应急指挥决策平台的发展方向。
1.5 应急处置研究
应急处置包括事件调查、医疗救治、危害控制等关键环节。在食品安全突发事件发生后，国内大部分检测方法均是针对食品开展，少有针对患者的病因检测分析方法，容易造成医疗救治不及时；同时在处置时，往往忽略了问题食品的危害控制，缺乏完整、快速、有效的食品安全可追溯控制方式。近年来，针对常见的食物中毒病因，国内外的专家正在开展分子生物学快速鉴定研究；欧美等发达国家和地区已将无线射频、物联网技术应用于食品安全领域[22-23]，形成了巨大数据库，并上传到公众信息平台，实现了对问题食品的溯源和控制。
1.6 应急供应研究
在灾害突袭下，人类食物资源重大损毁，易爆发传染病和食源性疾病，食品的供应与食品的安全面临着应对难题。目前美国、日本等发达国家已研制出适应于多种极端环境的有足够营养的可满足不同人群的长期保存应急食品[24]，如日本防灾食品覆盖罐头、面包、饼干等近万个品种，主要采用防压、保鲜储存罐技术[25-27]，保质期3～5年，市面上还有糖尿病患者和特定食物过敏等人群需要的防灾食品。而我国应急专用食品单一，如矿泉水、饼干、方便面等。在应急食品供应过程中，国内外灾后应急食品供应体系风险指标主要侧重于物流研究[28-29]，尚缺乏对重特大自然灾害后应急食品供应全链条风险因子及防控技术的综合研究，致使应急食品供应效率低，风险防范能力差。当前国际上应急食品供应体系构建的核心是信息技术与应急食品供应特点的深度融合，实现供应的精准、智能、安全。
2 应急保障重点研究内容建议
应急机制、应急快检、应急演练、应急决策、应急处置和应急供应等6个研究领域根据食品安全应急管理工作实际制定，其逻辑关系如图1所示。应急机制、应急快检和应急演练为技术基础，其产出将直接服务于应急决策，通过应急决策，服务于应急处置和食品安全应急供应，根据应急处置、应急供应和应急演练实际应用效果，将进一步改进应急决策，最终达到提升我国应急管理能力的目标。
图1 应急保障研究领域逻辑联系
Fig.1 Logical relation in the field of emergency safeguard research
2.1 应急机制研究
针对我国特有的食品种类多、产品标准化和工业化程度低，自然灾害种类多、受灾人数多，重大活动参与人数多、少数民族和宗教食品需求多样的国情，一是研究食品安全应急要素及链条关系的联动机制。通过信息挖掘、模糊层次分析等方法比对国内外食品安全应急机制现状和研究理论；利用多维要素输入等技术分析要素联动关系，形成高效、系统、联动、网络化的应急机制；利用灾害演化网络技术[30]，实现分类明确、覆盖全面、链条完整的不同类型食品安全应急机制的分型构建和整体构建，解决不同类型食品安全应急机制的针对性和适用性。二是研究重特大自然灾害应急食品储备能力体系评估方案。采用场景模拟、要素识别等方法和手段，通过开展灾害风险知识集成、风险特征提取、食品风险点防控等关键点研究，建立自上而下、针对不同类型自然灾害及不同人群营养需求的全链条应急食品储备和协议储备体系方案及评估方案。三是研究食品安全应急要素相关标准体系和整体解决方案。开展应急检测技术和装备、应急人员队伍、卫生要求和作业规范、决策处置等方面标准体系的建立，研究应急标准需求触发、制修订、更新、评价体系的机制，提高技术标准的储备和实验室准备能力，形成涵盖相关标准、限量、检测模式和专家辅助决策信息等应急要素标准体系整体解决方案，并初步建立食品安全应急监控的溯源关键方法和程序。
2.2 应急快检研究
针对目前常规快速诊断检测方法存在通量小、指标单一、智能化水平较低等技术瓶颈，一是研发食品安全突发事件及重大事件典型污染物的高通量筛查和智能识别系统。针对农兽药残留和违禁添加物等典型污染物风险因子，建立污染物特征光谱检测数据库，融合光谱归一化和主成分分析等计量学方法，实现对典型污染物的高分辨、高通量筛查和识别。构建致病菌的现场高效富集检测等一体化关键技术，研制出食品中细菌指标的现场智能判读仪，实现对主要致病菌定量检测的快速化、标准化和智能化；建立相关国家标准快速查询的定位方法，自动搜索各类应急案例发生的原因，以及相应的检测标准方法和限量等。二是研发快速诊断产品模块化设计技术及一体化智能检测装备。依据快检产品指标组成模块化检测单元，如样品前处理模块、理化检测通用指标模块、微生物通用模块以及致病微生物检测模块等，并对快检产品的数据输出端口进行对接和模块处理，通过对多种检测技术测试程序的内嵌式设计，优化设备成套化的数据互联接口，建立标准化检测模块的显色识别智能算法和人机接口，实现不同检测模块的智能化拼接。三是研发食品安全突发事件应急检测成套装备远程控制系统。在上述一和二对现场快速检测数据采集和分析处理基础上，研发应急装备互联通信和服务器数据管理系统，构建检测装备数据监测管理平台和远程控制系统，实现现场检测数据实时传输至应急决策技术平台，便于现场科学决策和指导。
2.3 应急演练研究
针对食品安全应急演练联动性差、演练体验差、真实性差等问题，一是研究食品安全突发事件及重大事件应急演练及评估模型。综合应用系统反馈控制理论、仿真技术、机器视觉技术等技术原理，解决在应急演练平台上开展食品安全突发事件数字建模、演练建模、演练评估建模的动态配置问题，构建全方位、多场景的可视化应急演练平台。二是开发食品安全突发事件及重大事件应急演练动态建模技术。应急演练不同模型在不同场景下具有差异性，而在模型应用上，不同场景下的不同模型所使用的分析、处置、实时通讯等技术在技术层面具有共同性。通过研究可为不同的应急演练场景进行动态化、参数化建模的动态建模引擎技术，以解决差异性与共同性之间融合应用的问题，实现应急演练模型的数字化、动态化构建。三是研究基于仿真技术的食品安全应急演练体验中心建设标准。基于仿真技术，研究应急演练体验中心的功能定位、功能设置、组织领导和运行机制建设等相关标准、软硬件系统要求、体验教材建设等，实现应急决策、处置、风险管理、媒体沟通等功能的情景模拟演练。
2.4 应急决策研究
围绕食品安全突发事件运行参数和具体的检测数据，形成大数据预测预警方法、可视化分析、决策支持等关键技术，一是研究食品安全舆情分级预警方法与专家辅助决策技术。通过全方位多源数据采集和整合处置，形成突发事件数据源、全国舆情数据源、全国食品安全舆情专家库，并利用多元回归、时间序列等数据挖掘关键算法，系数回归法和案例推理等方法，研究食品安全舆情分级方法和智能研判技术，搭建突发事件预测、快速响应、事件符合需求模型。二是研发食品安全突发事件应急指挥决策平台系统。在集成智能研判、舆情监控预警、食品快检、专家辅助决策技术等其他研究成果的基础上，对不同类型重特大自然灾害应急食品供应的符合需求进行分析，搭建应急指挥决策快速响应、智能决策的需求模型，结合相应的食品安全事件数字化预案、可视化展示平台和预警通知方法，研发突发事件应急指挥决策平台。三是构建食品供应与安全保障可视化智能化决策平台。依托地理信息定位、远程监控、可视化展示、大数据、可视化通讯和交互等技术手段，构建运输设备群性能状态跟踪的数据库系统，实时跟踪车辆的运行状态和食品安全状态，规划食品供应流转的最优调度线路；建立食品供应和保障资源的分配与调度方案，实现食品保障资源的合理配置与分配。
2.5 应急处置研究
为实现快速、及时和准确地处置食物安全突发事件，从事件调查、医疗救治、危害控制三个关键环节进行相关技术研究，并建立应急处置模型，对处置效果进行评价。一是研究食品安全突发事件现场处置技术。针对现场流行病学信息采集，研发具备食物中毒调查处理和诊断程序的手持式设备。针对采样，研发集生物样本采集、储存、运输、前处理等多种功能于一体的新型现场快速采样及前处理装置和基于现场样本信息采集手机应用软件。二是研究食品安全突发事件医疗应急处置系统。病因诊断是医疗救治的关键，针对食物中毒最常见的中毒化合物和病原微生物两类病因开展快速检测研究。建立多种类中毒化合物同时测定技术、研制中毒化合物检测仪，实现中毒化合物高通量多组分一体化检测；建立食源性疾病患者常见临床样本，开发相应的食源性病原体检测试剂盒并基于大数据分析技术开发食物中毒检伤分类系统，实现动态报告。三是研究食品安全突发事件食品危害追溯与控制技术。集成无线射频标签、问题追溯算法、物联网等技术构建食品安全溯源系统，并采用选择性物理场非热技术对问题食品进行无害化处理，实现食品安全问题的溯源与控制。四是研究食品安全突发事件应急处置模型。从人员危害、社会影响、舆情传播、处置时效等多个维度，形成能够准确评价应急处置效能的多维度评价指标体系及评价方法，并采用数据统计等数据挖掘技术对不同应急事件应急处置效果相关数据进行比较研究，提出“有效处置食品安全突发事件”的最优标准。
2.6 应急供应研究
能量充足、营养均衡、适口性好，且有人群专属性的应急食品是构建应急食品供应全链条的必要前提，综合风险防范技术的建立和应用是应急食品及时、安全、精准投送灾区的重要保障。一是基于重特大自然灾害下不同人群需求的应急食品营养配方设计。针对重特大自然灾害现场的不同类别人群，开发不同营养成分的应急食品。针对普通受灾群众和普通救援人员营养需求，以我国居民营养膳食指南为基础，以人体血糖指数变化为指标，研究持续供能、营养均衡的新一代通用应急食品营养配方；针对严重应激反应受灾群众，以甲状腺激素、肾上腺糖皮质激素等为指标，研究抗应激食品营养配方。针对高强度救援人员，以超氧化物歧化酶及丙二醛为指标，研究抗疲劳应急食品营养配方以及以线粒体氧化能力和骨骼肌完整性为指标，研究体能恢复营养配方。二是研究基于不同营养配方的应急食品加工制造关键技术。研究应急食品干热非晶化加工工艺，解决应急食品复水与口感问题；开发制备高能淀粉糖原产品的方法，解决应急食品持续均衡供能问题；研究高能淀粉糖原产品的双酶改性工艺，实现应急食品持续供能淀粉糖原产品的制造。选取合适的高阻隔包装材料，结合上述关键加工工艺，研制出适口性、复水性好，持续均衡供能，保质期长的应急食品。三是研究重特大自然灾害应急食品全链条供应体系综合风险指标及防范技术。采用模糊数学模型和物联网等现代信息技术，设计与构建可视化、数字化、高效、智能的应急食品供应全链条，并全面分析应急食品筹集、储备、运输、配发等环节的风险类型，识别归纳各环节风险因素，建立风险因子与风险效应量之间的映射关系，构建不同自然灾害条件下多因素耦合应急食品供应体系综合风险指标模型及综合风险评估技术，提出针对不同风险类型、不同等级风险的具体方法措施。
3 结论
围绕应急机制、应急快检、应急演练、应急决策、应急处置、应急供应等领域，对国内外食品安全监管应急技术发展现状进行了综合分析，针对我国相关技术薄弱环节，明确提出食品安全突发事件应急保障重点研究领域具体研究建议，以进一步提升我国监管应急技术水平，推动我国经济、科技、社会进步。
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