农业转基因成分检测能力验证工作的关键点分析

王颢潜

摘 要：能力验证是加强转基因检测机构能力水平和质量控制的重要措施。本文介绍了能力验证的概念和意义，以及农业部科技发展中心多年组织开展农业转基因成分检测能力验证工作的经验，包含实施方案确定、样品制备、结果分析过程中的关键点和注意事项，并对照当前能力验证工作存在的问题，提出了进一步完善的建议，以期对今后的能力验证工作提供参考。

关键词：转基因检测；实验室间；能力验证

中图分类号：TU712 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.09.022

Analysis of Key Points in the Proficiency Testing of Agricultural Genetically Modified Organism

WANG Haoqian1， LI Xiaying1， LAN Qingkuo2， LIU Pengcheng1， LI Wenlong1，ZHANG Xiujie1

（1.Development Center of Science and Technology， MOA， Beijing 100176， China；2.Tianjin Agricultural Quality Standard and Detection Technology Research Institute，Tianjin 300192， China）

Abstract： Proficiency testing was an important measure for GMO testing institution to strengthen the ability level and quality control. This paper introduced concept and meaning of proficiency testing， and the experiences of many years to organize the proficiency testing of GMO detection including determination of implementation plan， sample preparation， the key points and matters needing attention of results analysis process. By comparing the insufficient of current proficiency testing， the paper put forward some suggestions for improving the future proficiency testing.

Key words： GMO testing； interlaboratory； proficiency testing

近年来，随着转基因研发技术的不断进步和转基因作物产业化进程的不断推进，转基因生物安全监管工作的范围和难度也越来越大。转基因检测工作作为转基因生物安全监管的主要技术支撑，其重要性日益凸显。多年来，我国农业转基因检测机构承担了大量政府下达和社会委托的转基因检测工作，为我国农业转基因产业化发展做出了应有的贡献。当前，在我国不断推进全面深化改革、简政放权的形势下，转基因检测机构的技术能力建设和质量管理水平越来越重要。能力验证作为世界各国政府以及国际组织广泛认可的评价实验室能力水平的一种方法，已经成为目前国内外实验室提升自身检测水平、质量控制水平和促进检测结果互认的重要途径[1]。农业部科技发展中心的业务范围涉及农业转基因生物安全、农业科技管理、植物新品种保护等三大内容，其中转基因生物安全方面包括农业转基因生物安全监管、科普、评价及全国农业转基因检验检测机构的业务指导工作。为促进各转基因检测机构的能力水平提升，缩小机构间的差异，增加机构间检测结果的可比性，自2007年起农业部科技发展中心开始组织转基因检测机构能力验证工作，周期一般为1 年，取得了较好的效果。本文简要介绍了能力验证的概念和作用、转基因能力验证工作的组织和实施，并对照当前能力验证工作存在的不足，提出了进一步完善的建议。

1 能力验证的概念及作用

能力验证（proficiency testing，PT）属于实验室外部质量控制方法的一种，是考核实验室检测结果一致性和准确性、监督实验室质量管理过程、识别实验室存在问题的一种验证活动[2]。ISO /IEC 17043：2010《合格評定能力验证通用要求》中对能力验证进行了概括：“利用实验室间比对，按照预先定制的准则来评价参加者能力的活动”[3]。能力验证最早起源于20世纪40年代，美国临床实验室管理者发现不同实验室间检测结果有差异，因而担心检测结果准确性，于是决定组织若干实验室间的比对试验[4]。在全球市场经济一体化的今天，能力验证在评价实验室检测能力和技术水平方面具有不可替代的作用，其主要作用可以归纳为以下3个方面。

1.1 促进实验室的规范运行与管理

通过参加能力验证活动，实验室日常运行的每一个环节从接样、编号、检测任务下达、检测的开展与完成、记录的填写到结果的审核都得到了全面考核，便于实验室管理者、业务人员、检测人员及时发现实验室存在的问题，找到差距，分析问题，并采取相关的补救措施，从而对实验室的质量管理及内部质量控制起到补充和完善的作用。可以说，能力验证的结果是实验室体系整体运行状况的体现，对实验室规范管理、科学运行起到了监督和促进的作用。

1.2 全面提升实验室的能力水平

通过参加能力验证活动，检测人员在具体实践中有效地提升了技术水平和操作规范性，是很好的教育、考核、培训的机会；对于实验室而言，可以有效识别自身与其他实验室的系统偏差，针对性地提升整体技术水平建设，提高实验室检测能力和检测水平，确保检测质量[5-6]；对于管理者，则提供了一个客观了解实验室技术能力和水平的机会，以更好地把握和制定实验室未来发展方向和目标。合格的能力验证结果不仅是对现有仪器设备、标准物质、检测方法的有效确认，更是验收新的仪器设备、确认新的检测项目的一种有效手段，不断丰富实验室的能力范围。

1.3 增加了实验室的公信力

通过能力验证，证明了实验室现阶段能力水平维持在较高水准，增强了客户对于实验室出具数据和结果的信任度，也增强了实验室的自信心和公信力。能力验证的结果同样也是考核实验室、评选基准实验室、参考实验室、重点实验室的重要依据和加入国际互认协议（MRA）的必要条件，实验室在能力验证中的良好表现无疑会为实验室赢得机会和优势。

2 能力验证的组织与实施

2.1 实施方案确定

为做好转基因检测能力验证工作，必须先制定科学合理的实施方案。农业部科技发展中心每年都会召集业内专家针对能力验证实施方案的制定进行充分讨论，明确考核的目的和意义，特别是要利用能力验证活动为政府、为社会、为实验室解决一些实际问题，确保实验室能够满足新方针政策和管理制度的要求。为制定一个科学、合理、有效的方案，通常情况实施方案应至少包括以下信息：

（1）验证的性质和目的；（2）验证范围（面向哪些单位开展能力验证）；（3）样品类型、测试项目及测试依据（简要说明设计的理由和思路）；（4）样品获取来源、制备方法、预期结果和运输保存；（5）样品的均匀性、稳定性验证安排；（6）能力验证时间进度安排及说明；（7）参加单位返回结果的要求；（8）能力验证结果的统计和评价方法国；（9）能力验证结果报告的相关说明；（10）组织单位信息、联系人及联系方式。

能力验证实施方案确定后文件化，并以此作为能力验证活动的组织和运作的指导性文件，然后组织者将通知发放给各考核对象，考核对象根据通知安排做好引物合成等相关准备工作。

2.2 能力验证样品设计

为真实反映检测机构的水平，能力验证考核样品应按照多数转基因检测机构日常检测样品的常见类型及种类来制备。而对于考核参数的设置，农业部科技发展中心根据以下三方面综合考虑来确定：一是结合历年能力验证参数的统计结果；二是结合当前转基因发展形势和政府监管的需求；三是结合农业转基因检测体系的整体水平和发展方向。

基于目前我国的转基因检测以定性检测为主，确定定性检测作为能力验证的必考项目。一般选择实际检测工作中常见的调控元件特异性参数、基因特异性参数，以及转化体等作为能力验证考核参数。此外，转基因检测标准中阳性对照转基因含量为0.5%或1.0%，检出限为0.05～0.10%；且已有文献发表的转基因检测方法，如：依赖于凝胶电泳的PCR[7]、实时荧光PCR[8]、巢式PCR[9-10]、多重PCR[11]、免疫荧光反应[12]、ELISA[13-14]、数字PCR[15]等，检出限一般在0.01%～0.50%。为确保按照标准方法均能检出，故将考核样品中各阳性转化事件的含量水平设定为1%。

为了对各转基因检测机构的定量检测能力进行摸底，提升各机构掌握的实时荧光定量PCR技术、数字PCR技术等转基因成分定量检测技术，为将来转基因安全管理实施定量标识和阈值管理做准备，农业部科技发展中心将定量检测项目作为能力验证的选考项目，以转基因作物的含量为考核参数，各机构可以根据自身条件及能力水平情况自行决定是否参加定量测定。

2.3 样品的制备

样品的制备环节尤为重要，在样品材料选择、制备方法、包装标识、储存条件、运输分发等环节都应按照规范程序执行。为保证测试样品的真实性、均一性和稳定性，制备的样品在分装前后分别进行实验室内验证和实验室间验证。

2.3.1 定性检测样品 首先对所需的原始转化事件进行身份验证，对阴性填充物进行转基因成分筛查。使用验证合格的一种或多种转化体与阴性填充物按1%比例混合制备成12类480份的考核样品。在实验室内部每类样品随机抽5个样，每个样品3个平行进行普通PCR检测，如果5个样的3次平行反应均扩增得到一致的预期结果，说明该类样品的有效性和均一性良好。将验证完毕的样品进行随机编号，以盲样的形式发送至多家检测机构进行进一步实验室间验证，实验室间验证结果合格的样品作为考核样品。

2.3.2 定量检测样品 按比例添加转化事件和阴性填充物，制备成不同含量水平的样品，绘制标准曲线使用高含量样品，测试样品使用低含量样品。高含量样品随机抽5个样，每个样品3个平行进行实时荧光PCR检测绘制标准曲线，保证标准曲线线性区间和斜率均符合要求。低含量样品随机抽5个樣，每个样品3个平行进行实时荧光PCR检测，如果5个样的3次平行反应均得到一致的预期结果，说明该类样品的有效性和均一性良好。将验证完毕的样品进行随机编号，发送至多家检测机构进行进一步实验室间验证，实验室间验证结果合格的样品作为考核样品。

2.4 样品的抽取和分发

为保证验证结果的真实性和科学性，避免机构间的串通，农业部科技发展中心采用双盲随机的方式，从12类400余份样品中抽取，每参加单位测试4个样品，如果同一个单位抽到两个同一类的样品，要进行人为调整，原则上每个单位测试样品种类不少于4类。此外，还采取了限制测试样品量和结果上报时间节点等措施，确保能力验证结果是短时间内、有限次数检测的结果，这样就能真实反映机构的检测水平。在样品的包装与运输方面，采用统一规格加厚密封塑料小瓶外加泡沫进行包装，降低样品损坏和污染的可能性。

2.5 结果评价

收集各考核对象的结果，结合原始记录和检测报告对结果的真实性、科学性进行核实与评定。

2.5.1 定性检测 能力验证中定性检测的结果除了具体结果和数据外，还应从“人、机、料、法、环、测”六大方面根据机构的质量体系文件要求提供获得该数据和结果的过程及依据，以便后续对结果的真实性进行全面考核和评价，故农业部科技发展中心要求参试者提交相关原始记录和检测报告等信息。结果评价标准为参试实验室对测试样品所有参数的判定结果都符合预期结果，且其提供的原始记录等的科学性和规范性符合要求，则判定为满意，否则为不满意。

2.5.2 定量检测 对全部参试机构提供的验证结果进行统计分析的基础上，评价某个机构验证结果的准确性。基于Z比分数的四分位数稳健统计方法是国际上实验室能力验证中使用最为广泛的统计方法。Z比分数的计算公式为：z=（x-X）/S（式中：x代表参试实验室的测试结果；X代表中位值；S代表标准化四分位距，等于四分位距的0.741 3倍）。

按照ISO/IEC指南43-1：1997[16]，z比分数绝对值超过3时，评为离群值，实验室应开展纠正措施，加强质量控制；z 比分数绝对值落在2～3，表明结果可疑，应引起实验室注意；z 比分数小于2时，表明结果满意。

2.6 结果报告的签发

汇总并分析各参试机构能力验证结果，撰写能力验证结果报告。报告应全面、清晰，包括以下内容：本次能力验证基本情况、样品设置说明、结果评价方法、能力验证结果总体情况、各参试机构的具体结果评定等。经中心领导审核后报送各参试单位及其上级主管部门，并抄报农业部相关业务司局。

3 能力验证存在的问题

3.1 专业化水平较低

我国组织实验室能力验证工作起步相对较晚，特别是转基因检测领域，与国外的英国食品与环境研究院（FERA）、英国政府化学家实验室（LGC）、美国谷物检验、包装及储存管理局（GIPSA）、国际种子检验协会（ISTA）等机构组织相比缺乏相关经验[17]。能力验证组织者和相关技术人员专门从事此项工作的时间不长，也都不是以该项工作为主业，在制定计划、项目设置、样品制备和结果处理等方面缺乏深入的研究，组织实施工作以及样品制备设施的科学化水平需要进一步提高。

3.2 覆盖率和结果利用率不高

农业部科技发展中心每年组织的能力验证目前只有农业部部级转基因检测机构参加，其他诸如出入境检验检疫行业、省市级质检机构和第三方检测公司等含有转基因检测项目的实验室都没有覆盖，导致规模和透明度较小，覆盖率和影响力不大。并且现行的能力验证体制不够完善、宣传不够到位，导致能力验证工作未能引起部分实验室和其上级主管部门的足够重视和支持，在结果的利用上也不够充分。目前能力验证的结果主要用于实验室内部的质量控制和实验室评审，暂未用于其他事项，结果的采信度和利用率偏低，并且还不能与国际接轨。

3.3 对能力验证工作的认识不到位

首先是有的参试者对工作认识不到位，大多参试者是为了满足资质认定和考核的要求，被动地参加能力验证，而不是为了识别发现自身问题、积极改正、不断提升，主动积极地接受考核。其次作为组织者，对考核的本质和目的把握不准，导致在考核难度设置和项目设置上的科学性有待加强。另外，从全国范围来看，政府和认可机构对能力验证工作的推动还不够，体制机制不够成熟和规范。目前，国家认监委、CNAS、农业部、出入境检验检疫部门、省质监局等都在自行组织各自行业内的能力验证，彼此沟通共享较少，造成一定程度上的重复低效和资源浪费，缺乏一个全国能力验证信息综合平台，将各系统的项目有机整合起来，推动我国能力验证工作的发展。

4 完善能力验证工作的建议

4.1 建立队伍，提升能力

建立一支专门从事能力验证组织工作的高水平队伍，积累组织能力验证工作的经验，关注转基因领域发展现状和发展方向，学习数据统计、量值溯源、均匀性和稳定性测定等方面的知识，在项目设置、样品制备和结果处理等方面的专业化水平需要进一步提高，特别是要保证样品的均一性和稳定性，使能力验证工作能适应转基因行业领域的发展。从转基因检测行业、资质认定评审领域选择一些专家，成立能力验证专家咨询委员会，提供方案制定、样品制備、结果评价等能力验证相关环节技术支撑和政策应用，共同研讨发现的问题，促进转基因能力验证工作科学化发展。

4.2 建立机制，扩大规模

充分发挥中心对转基因检测体系的指导和建设作用，建立能力验证综合信息平台，将考核结果与参加机构和人员的评比、奖惩挂钩，并与其他能力验证组织机构合作，扩大转基因能力验证工作的覆盖面和影响力，进一步丰富和提升能力验证结果的应用。加快制定农业转基因能力验证管理办法，明确能力验证组织者的责任、地位、组织实施流程、结果应用、信息发布等方面，不断提升转基因能力验证组织工作的规范化；加强与CNAS的合作与交流，按照CNAS认可的能力验证提供者的标准推动中心能力验证工作的规范化，将转基因能力验证工作推上一个新的高度。

4.3 加深认识，促进交流

正确认识能力验证工作的重要性，作为参加者，应当尽快将“要我参加”的意识变为“我要参加”，并正确看待和处理发现的问题，特别是对检测工作有重要影响的环节：标准物质的有效性、仪器设备的稳定性、操作规程的合理性，切实提升检测水平；作为组织者，是能力验证工作成败的关键，对自身机构及配套实验室的能力建设和日常管理要抓紧抓牢，立足于为政府、社会、实验室服务的根本，精心组织实施能力验证工作，切实起到“科学公正考核、持续推动发展”的目标；相关主管部门应加强与国内外先进能力验证提供者的交流与合作，学习借鉴其先进技术体系，促进能力验证活动系统化、规模化和常态化，早日实现我国转基因能力验证工作的国际互认。

5 小 结

随着我国行政审批改革和“放管服”改革工作的深入推进，检验检测机构自身能力建设越来越重要。能力验证作为实验室质量控制的重要手段，其应用将越来越广泛、系统。通过多年的能力验证组织工作，农业部科技发展中心发现各转基因产品检测机构的整体水平能够满足转基因生物安全监管的需要，但各机构间也存在一定差异。世界各国政府、实验室认证认可机构和实验室的客户对实验室检测结果的真实性、准确性、可比性和溯源性都非常关注，在转基因检测领域组织实验室能力验证活动，对进一步提高转基因检测体系的能力水平，促进我国农业转基因检测工作与国际接轨具有深远的意义[18]。随着转基因作物的商业化种植以及转基因研发技术的不断发展，转基因检测技术的发展也会越来越快，这无疑对我国转基因能力验证工作提出了更高的要求。例如，如何通过能力验证方案的设计更真实、有效地反映实验室日常检测的真实水平；参加单位结果不满意原因的分析；能力验证不满意结果纠正措施的跟进与落实；尽快建立能力验证信息平台，扩大规模等等，都需要我们进一步研讨，以期不断提高能力验证工作开展的水平，为我国农业转基因生物安全监管工作提供坚强的技术支撑。

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