广东省中开农业工程学院广州510550申玉丽

摘要：粮食质量安全分为营养安全和食品安全。涵盖食物的数量、质量、营养健康、生态可持续发展等多个方面。“粮食安全”课题的重点是解决人类生存和粮食饱和的问题。第二，吃东西安全。2020年我国粮食产量约占世界粮食产量的24%，粮食供应比较充足，目前粮食安全研究的重点是“质量安全”问题。

关键词：食品安全跟踪系统六链融合智能预警

引言：我国早些时候实行了家庭共同生产承包政策，化肥、农药、水资源消耗增加，粮食增产。但是现代农业的负面作用也明显显现出来，过量用药、化肥使用、工业“三废”过量排放对土壤、地表水、大气等污染对粮食质量安全带来了巨大的挑战。

1.食品质量安全管理的重要性

粮食质量安全的重点是重金属、药渣超标、违反加工添加剂的使用、仓库、运输过程中的污染、后续卫生和营养成分管理等，是产品整个产业链质量管理的问题。质量安全管理方面是综合综合综合研究的科学问题，涵盖了农学、畜牧业、林业、海洋水产、卫生和防疫、法律和标准、仓库和加工、物流和销售等全产业链全景管理的整个过程。目前，人们认为，仅仅作为一个简单的技术问题，对整个产业链的粮食质量安全进行全景控制，现有的各种食品质量安全跟踪系统所使用的方法，仅仅是窥探整个产业链的质量安全管理，每个管段、每个窥探，其结果很难保证更好的粮食质量安全。

沈玉丽教授在深山冒雨观察了苗亭中国农安网网站www.agr。

粮食质量安全问题在我国和世界上仍然是一个重大而迫切需要解决的问题，粮食质量安全风险依然存在。目前，国际上对粮食质量安全要求的指标主要集中在粮食营养物质含量和人口营养状况上。与国外不同，国内初期以粮食生产为重点，建设农业养殖业、轻工业、工业质量安全保障体系，特别是儿童国产奶粉供应。在校学生和老年人安全可靠的食品生产，以及有效的质量安全监督、有效的食品安全事件实时预警和处理、这方面的基础科学问题及相关关键技术的突破、逐步加强营养安全的监督、监管指标体系的完善。

本团队通过粮食质量安全全产业链全景管理的理论体系、管理体系基本体系结构、应用服务支持平台，实施创新技术路线，以大调整思想为基础，提出了新的六链融合体系结构，并在此基础上对粮食质量安全的智能链证、智能监管方法进行了系统的创造性开发。

2.食品质量安全管理体系的构建

2.1食品质量安全跟踪系统

本团队开发的agrps V1.0)是2015年10月1日利用在线、自动识别和IT技术，帮助食品企业监控和记录食品原料、加工、包装、检验、运输、销售等关键环节信息管理和服务的平台。系统平台从粮食来源建立不可篡改的档案，包括种子、生长环境、化肥使用、药品使用、加工、储存、销售生产、供应销售、物流企业等信息，并使消费者和行政部门能够确认可靠的数据。实现国内法、标准要求、粮食种植、加工、销售等。

当时，通过解决部分粮食安全跟踪系统，利用RFID、CUAL(QR)编码技术，轻松获取产品名称、产地、产品质量检查报告，给产品合格证的跟踪系统不能伴随产品质量安全实际内容的缺乏。此外，通过RFID芯片内存，通过数十个数据，解决了试图跟踪产品质量和安全性并防止伪造的系统不足。

系统的重点是确保生产、供应、销售的各部分(粮食、生产、加工、流通、仓库、销售、食物等)信息能够正向跟踪和监控。在生产、储存、流通和使用过程中，存在解决食品质量和安全的可靠性、使用和内在价值的技术层面的可能性，包括形成、剩余营养、风险和外部特征因素的影响。管理对产品的等级、规格、质量等特性要求，同时为解决人、环境的风险水平等所需的质量安全科学问题提供基础。由于没有进行追踪工作，现行的粮食质量安全管理弥补了依赖提取检查及受损消费者申报限制，无法为虚假事件提供完整的处理依据的缺点。基于大数据的粮食质量安全管理为行政部门及社会监督提供了有力的手段，降低了粮食安全管理的难度。

支持系统以分布式云数据库平台为基础运行，系统直接服务于市长/市场管理、卫生防疫、产业行政、进出口管理等领域。同时直接服务于粮食生产、加工、经销商等生产运营用户。消费者；通过平台提供粮食质量安全数据，包括现场检查和认证信息、大气、土壤、地表水等实时监测数据。生产资料包括化肥用药品的合法性数据、法律规定、市长/市场流通和仓库质量安全等数据，通过大数据分析，可以与监管部门、生产者、第三方服务机构共享。

平台向全国提供粮食质量安全全产业链管理服务，利用正确的信息来源或现场传感器收集土壤质量、现场管理、天气等数据，通过平台获取耕作方法、种子选育等信息。平台在支持生产企业生产、加工质量等方面遵守规定的同时，支持行政部门

平台提供从原料的源头到食用的全程对消费者的健康、安全的全方位保证，包括存储、加工、运输等方面的污染情况；加工添加剂、生产配剂、介质使用情况，以及辐射食品、转基因粮食等工业技术发展所带来的质量安全问题数据，以及食品标识、用法及警示说明等问题规范要求。

2.2基于大协调思想的六链融合系统

2018年度推出了agrpa V2.0,系统的基于大协调学的基本思想，将粮食质量安全全产业链划分为六链，实现粮食全产业链质量安全证据链互联互证，通过对区块链链间管理的方法与机制创新，依据产品生产组织要求、轻工食品加工要求、卫生及防疫要求、人类卫生健康要求、法律及标准要求、特殊食品如辐射食品与转基因原料及配剂生产及使用要求、物流仓储与销售要求、全产业链监管等要求，构建包括链间加密、链内关键点划分、预警点信息处理等大数据分析处理模块，形成基于大协调的六链融合的粮食质量安全保障体系。

依据粮食质量安全全产业链结构及每个质量安全关键点的可追溯性，将粮食质量安全六链架构细分为，如生产资料的供给链，涵盖要素包括种子、肥料、饲料、农药、兽药、添加剂、等等；生产链可分为产地与产环境、品种选育(品种培优及选购、动植物检验检疫等)、生产过程（除草、用肥、用药、饲料、防疫等）；以及加工、添加剂、仓储及质检、进出口管理要求，卫生健康要求等等，销售及市场管理，监管模块，以及特殊食品（辐射食品与转基因粮食生产，包用料、添加剂，配剂，辐射计量等）；仓储、运输、销售链块：卫生、保鲜、污染等；基于六链融合的全产业链的各个环节相关信息能够全景正反向追踪，从而使产品的整个生产经营活动中涉及质量安全问题的关键环节都可以有效观测，质量安全问题的根源靶向精准，依据HACCP的食品质量安全关键点溯源便捷。

法律及标准链包括生产标准及法规、卫生防疫法规外又包括行业部门及工商市场的监管要求，国家现行相关法律及标准化建设(标准包括CAC标准、欧盟标准及173成员国相关标准；法律包括生产、交易国家的现行法律)。市场管理及品牌建设链：商标、品牌规划建设与推广、品质提升与市场宣传，各类认证，各类荣誉、各类资质，包括工商、卫生等。监管及社会反馈：依照法律及标准，以及行业管理、工商管理、市场监管、卫生防疫，环境污染、消费者反馈、产品标准、产品推广评级来源及真实性等，实施智能预警及监管。产品质量管理要求，品牌创建生命轨迹及特色等溯源。营养与健康，功能标识及功能认证，营养与健康科普及法律法规要求包括成分及能量验证数据。通过粮食质量安全的可靠性、使用性和内在价值分析，提供对人、环境的危害预防科学依据。

将粮食质量安全管理体系融合处理形成基于大协调体系架构的闭合链，链间采用链间加密方法，保障链块中数据安全，各链块依据HACCP要求定义出关键控制点，智能链证的方法依据这些关键点的溯源状态，通过法律+科技、监管+科技的方法，实现链证预警，启动问题食品处理模块。

图（1）基于大协调思想的六链融合粮食质量安全架构

3.智能预警及链证

基于大协调体系架构下，实现全链各个关键点的数据智能获取,为粮食质量安全的可靠性、使用性和内在价值，包括在生产、贮存、流通和使用过程中形成、残存的营养、危害及外在特征因子影响分析提供相关依据，进而对产品实现等级、规格、品质等特性要求的管理，获取对人、环境的危害等级水平评估数据，全景质量安全管理的科学问题的解决提供依据，为实现法律+科技（Legal Tech）和监管+科技(RegTech)）的方法创新，为实现大协调架构的粮食质量安全智能链证的创新打好基础。

Agrps V2.0，将所服务的粮食质量安全标准及相关法律要求等数字化，结合“智能链证”技术为产品的生产、加工、销售以及问题产品的追踪、过程管理、质量安全事件的预警提供支撑，涉及到主要是相关领域的法律的完备及及监管与技术的可信性。在监督科技方面主要体现在产品标准使用、产品质量安全、产品信誉、社会信用等方面，同时为政府综合监管的各个行政部门提供全景管理服务。

目前，欧盟建立了食品安全管理局，德国、英国、丹麦、爱尔兰、荷兰、加拿大等国专门建立了食品检验署，承担食品安全监管职能。

在中国，食品安全监管责任由中央、省级以及地方政府共同承担。在中央一级，负责食品安全监管的机构包括国家食品药品监督管理局、卫生部、质检总局、农业部、国家工商总局、商务部等部门构成。

目前，综合监管以及食品药品监督管理局负责协调的工作模式，仍然存在综合协调部门资源未能充分利用、部门之间的协调性差、上级与地方的关系有待进一步理顺、行业自律机制不健全、消费者的作用没有得到充分发挥等等问题。

利用监管科技RegTech和法律科技LawTech结合，实现系统的监管的数字化、标准化，在六链融合溯源的基础上，将依据HACCP的关键点状态作为质量安全法律证据为判据。完成粮食质量安全主要解决的自证和共证中证据的真实性问题，包括产品的判别归属包括企业、产地、品牌的归属；加工添加剂配料的合法性责任归属；肥料、药、饲料的真假；交易违约；生产、仓储、运输、销售卫生安全；特殊食品如辐射食品的辐射剂量合法合规等等以及这些事件判别的法律依据及生产及快速溯源依据。同时对食品质量安全事件如禁用农药、兽药，产品污染变质、假冒伪劣举报、市场诚信受罚、产品虚假宣传、土壤重金属污染、大气污染、突发疫情事件等等。

预警等级将分为一般到紧急危险6级，根据预警等级触发不同的响应机制。通过智能链证预警，构建起农企、市场、质量技术监督、卫生、工商、环保、出入境检验检疫、消费者等公正、公平粮食质量安全服务保障窗口，其架构如图2。

图2 基于六链融合的粮食质量安全溯源、事件预警、链证管理模块

4.总结

通过对粮食的全产业链全过程全景分析及系统构建，以及依据相关标准要求及法律法规对全产业链的质量安全证据链的梳理，力图构建一个通过证据链为质量安全判据的粮食质量安全事件智能预警及监管体系，通过预警快速启动监督模块的应急响应，进而使食品安全事件能够快速处理，以弥补食品质量安全可信及实施有效监督不足的问题。

课题组在实施粮食安全全产业链质量安全服务的基础上，对生产、生产资料供给，法律与标准，仓储物流销售、市场与品牌、智能监督方面的实施要求的研究及验证，在大协调思想的基础上，实施六链融合的智能链证方法研究及放心粮安全生产供给保障服务，实现新型监管机制的创新以及产品质控管理可信体系的构建。

沈玉利教授实地考察农业种植情况

团队介绍：仲恺农业工程学院是以著名革命先驱廖仲恺先生命名的纪念性综合大学，学校本着“注重实践，扶助农工” 理念办学，成果誉满海内外。课题组依托的“现代农业信息技术研究所”多年来一直和农企及信息服务企业合作，走的是一条产学研结合的道路，现为《广东省“区块链+”农产品溯源服务标准化试点创建单位》，团队创建的粮食质量安全服务平台（www.agr）于2015年10月1日上线，常年公益服务于生猪、鸡鸭鹅、鱼虾的数字化养殖以及大宗粮食、蔬菜、水果、农药等数字化种植等领域的农业数字化建设。

作者介绍：

沈玉利，西北工业大学模式识别与智能系统博士，计算机科学与技术教授；中国未来研究会AI分会副会长，中国科学管理研究院商学院，广东科学技术职业大学客座教授，仲恺现代农业信息技术研究所所长；获“南粤食品安全溯源体系建设的开拓者”“中国农安网创始人”等荣誉，事迹在光明日报，中国网等媒体报道；近年来获广东省农业推广一等奖及中国产学研合作创新与促进奖-产学研工匠精神奖，获发明等专利40多项。