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庆祝粮农组织与原子能机构60年伙伴关系

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粮农组织/原子能机构联合中心食品安全和控制实验室的一名科学家正在进行试验,即利用多光谱成像技术检测出于经济动机在阿拉比卡咖啡豆中掺假的行为。这项分析技术有助于防止咖啡领域的食品欺诈。(图/国际原子能机构M. Casling)

今年10月,粮农组织/原子能机构粮农核技术联合中心(粮农组织/原子能机构联合中心)举办了60周年庆祝活动,这是一个具有重要意义的里程碑。联合国粮食及农业组织(粮农组织)和国际原子能机构之间这一伙伴关系自1964年建立以来,一直致力于推动核科学在促进粮食安全、提高农业生产力和环境可持续性方面的应用。

在过去的六十年里,粮农组织/原子能机构联合中心利用核技术,支持各国应对全球关键挑战,包括提高作物产量、保护牲畜、防治虫害、促进水土管理以及保障食品安全和认证等多个方面。

粮农组织/原子能机构农业和生物技术实验室自成立以来,一直是粮农组织/原子能机构联合中心工作的一个核心组成部分。这些最先进的实验室是粮农组织/原子能机构联合中心运作的支柱,它们专注于技术开发,以帮助应对农业和环境挑战。如今,这些实验室仍处于科学、技术和创新的前沿,并将继续开展重要研究、能力建设和向各国进行技术转让。

推动核科学促进粮食安全和营养保障的六十年

自成立以来,粮农组织/原子能机构联合中心通过在五个主要工作领域应用核科学及核相关技术,为改善农粮系统做出了重大贡献:

虫害防治

粮农组织/原子能机构联合中心积极推进昆虫不育技术及其他基于辐射的虫害防治技术的开发和应用。自粮农组织/原子能机构联合中心成立以来,昆虫不育技术一直是其核心职能之一,这使得该中心能够在降低或消除对化学杀虫剂依赖的同时,有效防治虫害。通过采用昆虫不育技术,可利用电离辐射对目标物种的雄虫进行绝育。在美利坚合众国佛罗里达州的迈尔斯堡,人们正在采用昆虫不育技术来抑制那些已对杀虫剂产生抗药性的蚊虫

2024年,昆虫不育技术在根除来自多米尼加共和国的地中海果蝇方面发挥了关键作用,这种害虫曾在2017年被首次根除,但后来再度出现。昆虫不育技术还在帮助该国重新进入重要出口市场方面发挥了重要作用。

一位科学家正在粮农组织/原子能机构联合中心的虫害防治实验室里饲养采采蝇。(图/国际原子能机构M. Casling)

植物育种和遗传学

粮农组织/原子能机构联合中心的一项重要工作就是推进突变育种,以培育出具有改良性状的植物。这项技术涉及对植物种子和其他植物材料进行辐照,加速自然突变过程,从而培育出理想的遗传变异,提高农业生产力。

1978年前后,来自粮农组织/原子能机构联合中心和印度的植物育种人员正在对印度的一块高粱地进行分析。(图/国际原子能机构A. Meike)

为支持各国之间的合作和知识共享,粮农组织/原子能机构联合中心维护着一个正式推广的突变作物品种综合信息库,即粮农组织/原子能机构突变品种数据库。截至2024年,该数据库中保存着3433个在全球范围内推广的改良突变品种的记录,涵盖200多个植物物种。

2022 年,粮农组织/原子能机构联合中心将种子送往国际空间站,以探索宇宙辐射和微重力对植物遗传学的影响。目前,科学家们正在对太空诱发的突变进行分析,以确定哪些特性可以提高作物对气候变化的适应力。

水土管理和作物营养

核技术和同位素技术为量化和改善土壤肥力和作物营养提供了宝贵的工具。粮农组织/原子能机构联合中心开发并转让监测和管理水、土壤和养分之间相互作用的解决方案,以提高种植系统的生产力和可持续性。此外,该中心还在牵头努力解决土壤污染和修复问题,并应对重金属、抗微生物药物耐药性、微塑料和放射性污染物等挑战。

粮农组织/原子能机构联合中心利用氮-15 同位素技术,对老挝人民民主共和国当地的研究人员和农民进行了培训,以优化肥料使用,同时有效地将稻草和粪便作为养分来源。在当地农场进行的实地试验表明,水稻产量大幅提高,增强了这个严重依赖雨水灌溉的水稻种植国家的粮食安全。该举措不仅提高了农业生产力,还促进了对该国农业部门的韧性至关重要的可持续实践。

在背景中可见的宇宙射线中子传感器将实时的土壤湿度数据发送到前景中显示的手机。(图/国际原子能机构M. Casling)

宇宙射线中子探测器等工具正在通过提供精确的土壤湿度数据,改变水资源的管理方式。宇宙射线中子探测器可通过测量土壤中天然存在的中子,实时对含水量进行大规模精确监测。

动物生产和健康

粮农组织/原子能机构联合中心通过应用核技术及核相关技术,在改善动物生产和健康方面发挥着至关重要的作用。该中心的工作促进了动物生产能力和饲料效率的提高,同时改善了动物疾病的诊断和防治,使得畜牧系统更加安全、高效。

2020年8月,在粮农组织/原子能机构联合中心的支持下,波斯尼亚和黑塞哥维那与塞尔维亚的实验室成功利用基因组测序技术对COVID-19病毒进行了表征。这项能力以实时逆转录-聚合酶链反应技术为基础,使研究人员能够追踪病毒来源并分析其传播模式。兽医实验室凭借在人畜共患疾病方面的经验,特别做好了充分准备,从而可以进行有效的干预措施规划和共享有关病毒突变的重要数据。

科学家们在粮农组织/原子能机构联合中心在支持下,制备动物辐照疫苗。(图/国际原子能机构)

为应对跨境动物疾病和人畜共患疾病,粮农组织/原子能机构联合中心的兽医诊断实验室网(兽医诊断实验室网)加强了各国特别是非洲和亚洲国家兽医实验室的诊断能力。兽医诊断实验室网便利了国家动物疾病诊断实验室之间的专门知识、培训和信息共享。它通过协调地区性早期检测和疾病警报方案,加强对动物疾病和人畜共患疾病暴发的准备和响应。

食品安全和控制

原子能机构和粮农组织协助各国打击食品欺诈,检测有害污染物,并确保食品的真实性和质量。

例如,越南通过应用食品辐照技术,大幅增加了其食品出口,因为这些技术可有效防止跨境虫害的传播,消除可使食品变质的微生物,从而确保消费者获得安全的产品。

粮农组织/原子能机构联合中心努力加强食品安全的另一个例子是,自2001年以来,该中心一直在帮助斯里兰卡的食品安全和质量保证实验室发展先进的检测能力,以检测黄曲霉毒素——一种由霉菌产生的、存在于玉米和花生等作物中的危险污染物。核技术被用于监测食品有无受到黄曲霉毒素的污染,在制定国家食品安全条例、确保受污染食品不流入市场以及保护当地和国际消费者免受癌症等潜在健康风险的影响方面发挥着关键作用。

在孟加拉国,粮农组织/原子能机构联合中心为兽药残留分析实验室的科学家们提供了培训,内容涉及如何检测一系列食品中的危害,以及如何筛查和验证食品中的残留物和污染物。兽药残留分析实验室现正利用基于同位素和核技术的分析工具和技术,确定动植物源食品中的抗微生物药物残留和真菌毒素,并正在努力建设对食品进行微生物检测的能力,包括食源性人畜共患病的检测。在粮农组织/原子能机构联合中心的支持下,每年对3000多份食品样本——包括鸡蛋、牛奶、鸡肉和虾——进行分析,以生成残留物数据。

为努力遏制食品欺诈,粮农组织/原子能机构联合中心开发并转让核技术,用于检测欺诈性食品。例如,斯洛文尼亚约瑟夫-斯蒂芬研究所的科学家们在粮农组织/原子能机构联合中心的支持下,利用同位素分析识别假冒白松露。这种方法有助于确定松露的产地并有效防止食品欺诈。

庆祝创新与合作60周年

在粮农组织/原子能机构联合中心成立六十周年之际,该中心回顾了其创新与合作的传统,该项传统强调,科学和国际合作在应对农粮系统转型所面临的全球挑战方面发挥着关键作用。粮农组织/原子能机构联合中心致力于制定解决方案,以促进不断增长的人口获得安全和有营养的食品,同时最大限度地减少农业对环境的影响,并应对气候变化威胁。

为帮助提高全球粮食产量和营养水平,原子能机构和粮农组织在2023年的世界粮食论坛上发起了“原子用于粮食”倡议。该倡议为各国提供针对粮食和农业各个方面的量身定制方案,并支持各国利用创新核技术提高农业生产力、增强农粮系统的韧性、提高粮食产量、改善食品安全和应对气候变化挑战。 

粮农组织/原子能机构联合中心将继续通过促进以研究促发展,加强能力建设和知识共享以及加强伙伴关系来推动创新,并为世界各国面临的不断变化的农业挑战提供切实的解决方案。

历史性成就

粮农组织/原子能机构联合中心在近几年取得了许多显著成就,同时,在其六十年的发展历程中,它一直在开发和应用各种宝贵的核技术,并在实地产生了重大影响。这其中包括:1979年,在尼日利亚启动了一个防治采采蝇的项目,结果到1987年,便在整个项目区根除了这一虫害;1978年在巴基斯坦引入耐盐碱大麦和小麦品种后,盐碱土壤变成了高产农田;在20世纪80年代初为根除牛疫做出了贡献。

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