进出口贸易生物安全防控关键检测技术研究及应用

获奖等级：科技进步奖二等奖

完成人：曲志勇、王绪敏、李金庆、鲁闽、曲江勇、尹伟力、孙涛、刘鹏、王丽君、邢志凯

完成单位：烟台海关技术中心、烟台大学、青岛海关技术中心

当一艘满载进口水果的货轮靠岸，当一批跨境电商包裹经过查验，你可能想不到，一场看不见的“攻防战”正在悄然上演。那些潜藏在货物、土壤甚至交通工具上的外来有害生物，正试图以“偷渡”的方式闯入我国生态系统。    

一、隐形入侵者：国门线上的生物安全危机

“它们可能是一粒附着在集装箱上的虫卵，可能是隐藏在进口粮食里的杂草种子，也可能是肉眼看不见的病原微生物”。 烟台海关技术中心的科研人员这样描述这些“看不见的入侵者”。随着全球贸易日益频繁，这些外来有害生物的跨境传播风险急剧增加，成为威胁我国生态安全、农业生产和人民健康的“隐形杀手”。上海多地出现的海狸鼠就是典型案例。这种原产于南美的外来物种，通过养殖逃逸或弃养进入自然环境后，凭借无天敌、适应力强的优势快速繁衍。它们啃食农作物根茎、破坏堤坝沟渠，甚至传播疾病，给当地农业生产和生态环境带来严重损失，让农户们束手无策。而这只是外来物种入侵的一个缩影。

作为世界第一大贸易国，我国每年有海量货物和人员出入境，进境粮食、矿产品、水果等大宗商品都可能成为有害生物的“顺风车”。2024年全国海关的数据触目惊心：全年截获外来物种高达4424次，检出进境植物检疫性有害生物7.1万种次，进境动物疫病6201种次。这些数据背后，是我国生物安全面临的严峻挑战——传统检测方法往往耗时费力，难以快速精准识别这些“入侵者”，一旦防控不力，就可能引发生态灾难。

党的二十大报告特别强调 “加强生物安全管理，防治外来物种侵害”，将生物安全提升至国家总体安全的重要地位。在此背景下，研发快速、精准、智能的生物安全防控技术，成为守护国门的迫切需求。

二、科技赋能：三大技术集群构筑防御体系

面对严峻的生物安全挑战，烟台海关技术中心联合烟台大学、青岛海关技术中心，历经多年科研攻关，围绕“监测更精准、检测更快速、防控更智能”的目标，在风险预警、精准检测、应急防控三大领域形成技术集群，构建起全链条生物安全防控体系，让“看不见的入侵者”无处遁形。

智能雷达：风险预警实现精准预判

“以前我们像‘大海捞针’，现在有了智能预警系统，就能‘精准撒网’”。 项目负责人介绍，团队突破传统单点监测模式，建立了“数据采集—规律解析—风险建模”三位一体的全维度风险监测预警体系。

科研人员深度挖掘全国口岸多年积累的数据，像“侦探”一样寻找有害生物的传播规律，明确了部分有害生物的传播热点区域。在此基础上，他们开发出基于故障树分析的风险评估模型，让有害生物入侵的预判率提升了40%。这套体系已纳入国家技术规范，为海关布控和疫情预警提供了科学依据。

同时，团队还对10种检疫性果蔬病毒展开系统调查，精准掌握其发生态势。通过这些举措，我国口岸生物安全监测实现了从“被动防御”到“主动出击”的转变，就像为国门装上了“智能雷达”，提前锁定潜在风险。

极速解码：检测技术实现“快准省”突破

“过去检测一种未知病原，可能需要5天时间，现在36小时就能出结果。” 这背后，是宏基因组技术带来的革命性突破。作为项目核心技术之一，宏基因组技术无需单独培养微生物，而是直接分析环境中全部微小生物的遗传物质总和，快速锁定“元凶”。

这项技术不仅将检测时间从120小时缩短至36小时，还能精准识别低丰度病原、难培养微生物等传统技术难以搞定的“疑难杂症”，同时降低企业检测成本近70%。截至目前，该技术已累计检测10万项次，为口岸大宗货物快速通关提供了可靠支撑。

除了宏基因组技术，团队还构建了涵盖荧光PCR、恒温扩增等技术的多层次检测体系。其中，SEA恒温扩增技术具备高灵敏度、高特异性的优势，反应条件简单，无需复杂设备即可快速完成检测；三重荧光PCR技术则能同时检测多种有害生物，大幅提升检测效率。这些技术就像为检疫人员配备了“火眼金睛”和“极速解码器”，实现了“检得出、检得准、检得快”的目标。

为了让检测更高效，团队还研制了28项专利装备，包括核酸提取装置、样本采集设备等，同时搭建了软体动物线粒体数据库、藻类细胞器基因组数据库等专业平台，为有害生物的精准鉴定提供了坚实的数据基础。

智慧大脑：智能防控实现全闭环监管

“42个海关、1900余台设备联网，秒级风险响应、AI预警、云端协同指挥”。这串数字勾勒出项目首创的“三库四平台”智能应急系统的强大实力。这套集数据库、知识库、专家库与四大功能平台于一体的智能化监管系统，构建起全球最大的口岸生物安全物联网络。

在这套系统的支撑下，海关监管实现了远程监控、风险预警、报警处置和会商指挥的一体化。一旦发现异常，系统能瞬间触发预警，相关人员通过云端平台即可协同处置，让应急处置效率提升83%。对于一线检疫人员来说，这套系统大幅降低了工作难度；对于企业而言，也意味着货物通关更加高效顺畅。

从风险预判到精准检测，再到快速处置，这套全链条防控体系就像为国门装上了 “智慧大脑”，实现了对生物安全威胁的全闭环监管，为我国口岸生物安全管控提供了可复制、可推广的 “中国方案”。

三、成果落地：经济效益与社会效益双丰收

经过多年实践，该项目成果已在海关系统、大型企业和高校中广泛应用，覆盖植物源性、动物源性、压舱水、土壤等多种检测场景，形成了“技术研发—标准制定—实际应用—效益创造”的良性循环。在行业引领方面，项目制定了1项国家标准、5项行业标准和 1 项国家标准品，其中“出入境动物检疫采样”国家标准填补了领域空白。同时，项目突破12项关键检测技术，授权12项发明专利、20项实用新型专利和4项计算机软件著作权，发表29篇学术论文（其中12篇SCI），出版3部论著，培养了4名高级职称专业人才，为行业发展注入了强劲动力。

在经济效益方面，2021至2024年间，项目成果累计完成检验检疫业务29.8万项次，新增收入1820万元，利润546万元。核心技术的应用不仅为企业降低了检测成本，还加速了货物通关效率，为相关行业带来了实实在在的收益。

在社会效益方面，这套防控体系有效阻挡了外来有害生物入侵，守护了我国生态安全和生物多样性，为农业生产安全和人民健康提供了有力保障。从阻止检疫性果蔬病毒传播，到防范寨卡病毒等病原微生物入境，项目成果在一次次实战中彰显了价值。

生物安全无小事，国门防线筑根基。从实验室里的技术攻关，到口岸一线的实际应用；从单一检测技术的突破，到全链条防控体系的构建，科研团队用多年的坚守和创新，为国家生物安全打造了一套“科技盾牌”。这套技术体系不仅推动了我国进出口贸易生物安全防控水平的提升，也为全球生物安全治理提供了“中国智慧”。