一提起核,很多人往往首先想到核電站、核能這些高精尖領域,事實上,核技術也廣泛應用于農作物生產和食品安全等方面,與我們的生活息息相關。
記者近日參加中核集團2015年核科普公眾開放周活動,來到浙江大學原子核農業(yè)研究所和浙江省農業(yè)科學研究院,對核技術在農業(yè)生產和食品安全領域的應用一探究竟。
什么情況下要輻照滅菌?
一些食品和藥品不適合其他方式滅菌
在浙江省農業(yè)科學研究院作物與核技術利用研究所的輻照中心,空曠的車間里,一箱箱醫(yī)用活性炭隨著傳送帶進入輻照室,經過輻照滅菌處理后隨著傳送帶從另一邊出來。
工作人員告訴我們,輻照室里面安裝了一個鈷源輻照裝置,就是利用它放出的射線給這些活性炭滅菌的。為了一睹鈷源的真面目,我們跟隨工作人員,小心翼翼地排隊進入輻照室,透過一條幾分米寬的縫隙,看見底下透出幽幽的藍光。
工作人員說,那就是鈷-60,見我們一個個露出驚恐的表情,工作人員解釋說:“不要擔心,這個藍光是從兩米深的水下透出來的,輻射已經被水吸收了。鈷-60放射源發(fā)出的是γ射線,鉛板或厚鐵板就可以阻擋掉大部分。”果然,儀器上的數(shù)字顯示,輻照室的射線強度只比外面高一點兒。
據(jù)浙江省農科研究院作物與核技術利用研究所所長金慶生介紹,有的食品和藥品不適合用其他方法來滅菌,這時輻照滅菌就派上用場了。例如中成藥,高溫滅菌可能會破壞藥性,現(xiàn)在全國普遍采用輻照滅菌;一些醫(yī)療用品,如一次性注射器,拆開包裝后會受到污染,所以也采用輻照滅菌的方式,連同包裝一起滅菌。
為什么方便面調料也采用輻照滅菌的方式呢?金慶生解釋說,這里還涉及到一個成本的問題。輻照滅菌的成本主要取決于重量和輻照時間,方便面調料重量輕,所以也適合輻照滅菌的方式。
“除中草藥、香料、調味料之外,狗糧、新鮮的肉類也可以用輻照的方式滅菌。我國一年約有40萬噸的食品采用輻照滅菌的方式,但這只占很小的一部分。”浙江省核學會原理事長徐步進教授說。
輻照過的食物有輻射殘留嗎?
利用較高能量射線殺死微生物
很多人擔心輻照過的食物會不會有放射性物質殘留,針對這一問題,徐步進做出了詳細的解釋。
“輻照是放射源放出較高能量的射線,穿透物體,破壞致病微生物細胞,從而殺死微生物的過程。這是一個物理過程,被照射的物體吸收能量,細胞遭到破壞。不是放射性物質,而是能量進入被照射物體內。”徐步進說,“目前所用的放射源,如鈷-60等的射線能量不足以誘發(fā)二次放射,因為核反應需要達到一個閾值,低于這一閾值是不可能產生放射性的。”
據(jù)了解,由于輻照食品的特殊性,1983年,世界糧農組織和世界衛(wèi)生組織正式頒發(fā)了《輻照食品通用法規(guī)》,為各國輻照食品衛(wèi)生法規(guī)的制定提供了依據(jù)。我國一直以來對輻照食品都有嚴格的規(guī)定。早在1986年,我國就出臺了《輻照食品衛(wèi)生管理規(guī)定(暫行)》,1996年又頒布了《輻照食品衛(wèi)生管理辦法》。
“自然界的生物凈化實際上是一個突變篩選的過程。輻射是突變最主要的因素,而突變又是人類進化的主要因素。人類自身就生活在一個充滿輻射的環(huán)境中,我們周圍的空氣、土壤中都有輻射,這屬于本體輻射。只要不是大劑量的輻射,人類是可以適應的。假如我們處于完全沒有輻射的環(huán)境中,可能反而無法適應。”徐步進說。
那么,輻照和轉基因是一個概念嗎?徐步進解釋說,輻照是誘變育種的一種方式,對自然界生物已有的基因進行改良,改變DNA堿基對排列順序,不創(chuàng)造新的基因,屬于物理誘變;而轉基因是自然界不同物種之間基因的轉變,例如將某種微生物基因導入水稻中,從而使水稻獲得某種性狀,屬于生物誘變。二者是有區(qū)別的。
我國核農學發(fā)展現(xiàn)狀如何?
處于世界領先水平,仍面臨挑戰(zhàn)
在浙江大學原子核農業(yè)研究所,我們有幸見到了著名核農學家陳子元院士。陳子元院士是中國核農學奠基人之一,與已故的徐冠仁院士并稱“北徐南陳”。91歲高齡的陳子元院士執(zhí)教從研70年,依然精神矍鑠、腿腳靈便、口齒清晰。
陳子元說,1986年以后,核農學在我國開始成為一個專門的學科,我國發(fā)展核農學有核物理、放射化學等強大的理論基礎,所取得的成就得到了國際原子能機構(IAEA)的承認,從全世界范圍來看,對于原子能在農業(yè)、醫(yī)學等各個領域的應用,中國都做出了非常大的貢獻。
“我國核農學在全世界處于先進水平,取得了很大的成就。”浙江大學原子核農業(yè)研究所所長華躍進教授介紹說,“我國植物誘變輻射育成新品種800個,占世界輻射誘變育成品種總數(shù)的26.85%,為國家創(chuàng)造了巨大的社會和經濟效益。”
據(jù)了解,除農副產品
輻照加工、保鮮外,核農學主要還用于植物輻射誘變育種、農用核素示蹤技術、輻射不育防治農業(yè)害蟲等領域,應用范圍涵蓋蔬菜、水果、花卉、藥用植物、工業(yè)原料作物、經濟價值高的特種植物、微生物和水生生物。
盡管成就顯著,我國核農學仍然面臨挑戰(zhàn),具體表現(xiàn)在:農用放射性
同位素標記化合物嚴重缺乏,放射生物學基礎研究平臺缺乏、相關基礎研究薄弱,具有時代特色、符合市場生產新需求的突變新資源的創(chuàng)新力度不夠,農產品射線輻照加工技術與工藝尚不完善等。
華躍進表示,我國核農學未來發(fā)展“任重道遠、前途光明”,需要發(fā)揮優(yōu)勢、形成特色,改善研究條件,加強人才隊伍和學科創(chuàng)新平臺建設,還應加強應用基礎及理論研究,促進學科之間的相互滲透,擴大研究領域,此外,還需要加強國際交往與學術交流。