【农民日报】我国研发的粮食霉变 “预警雷达 ”技术斩获日内瓦国际发明展金奖

我国粮食产后损耗每年高达700亿斤，这个数字意味着什么？它几乎相当于四川省一年的粮食总产量。粮食从田间归仓，万里长征才走完第一步。仓储环节的霉变损耗，是产后损失链条上的“隐形杀手”。霉变不仅让粮食失去食用价值，更会产生具有强毒性和致癌性的黄曲霉毒素等真菌毒素，严重威胁人民群众生命健康。如何守牢粮食入仓后的“霉变攻击”，一直是广大粮库管理人员和科研工作者共同面对的难题。

日前，中国农业科学院农产品加工研究所传来好消息：粮油减损与真菌毒素防控创新团队研发的“全细胞生物传感器阵列及其应用”技术，在第51届日内瓦国际发明展上斩获金奖。这项硬核技术，正在让粮食霉变预警从“事后检测”迈向“事前先知”，为粮食产后减损装上了灵敏的“预警雷达”。

传统上，粮食霉变检测主要依赖酶联免疫吸附测定、液相色谱、液质联用等方法。这些技术虽然精准，但短板同样明显：需要样品预处理、依赖昂贵设备、对操作人员有较高专业要求。更关键的是，它们大多属于毒素已经产生后的“确认性检测”，等到结果出来，霉变已成事实，毒素已经产生，粮食受损已不可逆转。对于需要长期储存的玉米、花生等粮油作物而言，这种“秋后算账”式的检测，往往意味着巨大的经济损失。

该团队创新开发的全细胞生物传感器，完全换了一条技术路径——以活体微生物细胞作为“侦察兵”，专门捕捉真菌侵染和生长早期释放的标志性有机挥发物。通俗地说，就是粮食还没长毛、毒素还没产生之前，霉菌活动时散发出的微弱“气味信号”就已经被传感器敏锐捕捉。信号在活体细胞内被逐级放大，最终转化为肉眼可见的生物发光信号，实现了快速、无损、原位监测，真正做到防患于未然。

更让基层粮库管理者感到踏实的是，这套技术不仅灵，而且“接地气”。团队将生物传感器阵列与机器学习模型相结合，显著提升了检测的灵敏度与特异性。在实验条件下，该技术对霉变前期不同阶段花生的预测准确度达到95%，对玉米的预测准确度更是高达98%，对霉变与健康样本的区分准确率达到了100%。同时，这类生物传感器成本低、靶向性强、易于集成，未来可嵌入小型化便携式设备，在粮仓、筒仓等仓储环境中实现原位监测。传感器数据实时上传至云端人工智能模型，对霉变进程与毒素风险进行连续评估与动态预测，预警信息直接推送至粮库管理人员的手机端，让每一座粮仓的管理者对自己负责的粮食“健康状况”心中有数、手上有招。

目前，该成果已获得国家发明专利授权，技术成熟度和可靠性得到了同行认可。目前团队正在加紧研发小型化便携式设备、半导体气体传感器和电化学气体传感器，推进成果的转化应用。

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