文/宋丹 阚莹 李红梅 卢凡 程苹
标准物质是具有足够均匀和稳定的特定特性的物质，可广泛用于检测方法与检测设备评价和校准、待测样品的赋值与质量控制、检测实验室及人员能力评价等，对于确保不同时空下检测结果及数据的可比性、可靠性与国际互认具有重要意义，是建立一致可比的全球测量互认体系的物质基础和保障。
标准物质作为参考测量标准，是化学、生物等领域准确测量必不可少的基础物质。国家标准物质资源库是我国有证标准物质实物和信息的主要获取渠道，是推进生命健康和新兴产业领域的测量技术创新和产业发展的重要基础设施。本文梳理了我国标准物质资源库的发展动态，以真菌毒素和临床检验标准物质资源服务为案例，展示了我国国家标准物质资源库在开展资源创制，推动国际互认、服务重点领域等方面取得的成果，并对未来标准物质资源发展进行了展望。
资源库是服务国家有效测量体系的重要平台
国家标准物质资源库始建于国家科技基础条件平台—国家标准物质资源共享平台建设项目，于2003年启动试点建设、2005年开始全面建设，2011年通过科技部认证为国家科技平台，2019年更名为国家标准物质资源库（以下简称标物资源库）。
标物资源库以“2020—2025建设运行实施方案”为依据，持续跟踪《国际计量委员会（CIPM）2030+战略》《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》等，聚焦国际标准物质热点和国家“十四五”重点发展方向，重点推进大众健康、食品安全、环境监测等民生领域和医药、新材料等产业资源创新与应用。着力加强优质科技资源技术与集成创新，提升资源应用效率，持续发挥在食品、临床、药物、化妆品、环境、钢铁等国际热点和重点发展领域的技术优势，开展高端技术研发与知识传播，为科学研究、技术进步、经济和社会发展提供共享服务，支撑资源在国家有效测量体系中发挥更大效用，助力相关领域产业高质量发展，对在全球范围内的技术扩散具有重要意义。
标物资源库围绕资源建设、运行管理、共享服务3个方面，形成了稳定的国家标准物质资源汇交机制，实现了全部国家有证标准物质资源动态信息及实物共享，在资源数量与质量、品种结构与分布、技术创新能力等方面具有明显优势。截至2022年11月20日，全国标准物质总量达到16400余种，全部实现信息实时共享。国家中心库集中保藏资源2000多种，涉及环境、化工、钢铁、地质、物化、有色金属、核材料、食品、临床与医药、煤炭、工程技术、建材和高分子材料等13个应用领域，共享范围从全国扩展到亚洲、欧洲、非洲、美洲等的30余个国家。
近年来，国家标准物质数量快速增长，标准物质新增资源主要分布于环境、临床医药、食品以及材料等领域，体现了满足重大需求、服务国计民生、支撑高新领域的特点。以2017—2021年为例，共获批发布国家标准物质5100余种，增速达37%。13大类中，环境、化工材料、临床药物、食品、地质矿产5个领域品种数量增加最快，其中环境领域增加超过2000种，增速尤为明显，化工材料、临床药物、食品3个领域也分别增加超过500种。
在国际计量委员会互认协议（CIPM MRA）框架下，世界各成员国的国家检测与校准测量能力（CMC）通过国际同行评审获得国际互认，发布于国际计量局（BIPM）关键比对数据库（KCDB）中。截至2022年11月20日，KCDB中发布关键比对1137项，辅助比对664项，CMC 25976项。其中QM（化学与生物）CMC 6307项，占总数的24.2%。中国CMC 1857项，其中QM相关CMC 1061项，位列全球第一，占全球QM领域CMC总数的16.8%，占我国CMC总数的57.1%。其中，高纯物质、无机溶液、有机溶液及食品领域互认能力数量分别排名第一、第二、第二和第一，数量上具有一定领先优势。
国家标准物质资源库的发展始终聚焦国际化学计量研究热点、国内应用急需，在重大疾病诊断、食品、环境等重点领域，开展前沿定值技术研究、关键结构鉴定与成分定量技术开发、新资源创制、国际合作与交流，推进自主化先进技术成果扩散及知识传播，提升资源分布合理性，为支撑国计民生重大领域可持续发展提供重要保障。
国家标准物质品种的年度增长情况（2012—2021）
真菌毒素资源支撑全球有效测量体系建设
真菌毒素（mycotoxin）是由真菌产生的次级代谢产物，具有极强的毒性和致癌、致畸、致突变作用，主要包括黄曲霉毒素、展青霉素、玉米赤霉烯酮等。真菌毒素是粮食等农产品的主要污染物之一，毒性大旦易受温湿度等气候及存放环境条件影响，危害食品安全，阻碍粮食贸易，全世界每年受真菌毒素影响造成的经济损失达10亿美元。
目前，世界上100多个国家已经针对食用农产品中真菌毒素含量制定了限量标准，真菌毒素准确测量标准和技术成为其质量保证的重要技术手段，测量标准和测量结果的国际互认成为保证食品安全、支撑国际贸易的关键。
国家市场监管总局“营养与健康化学计量及应用”重点实验室团队等围绕“一带一路”倡议和粮食等农产品质量安全与自由贸易热点，从真菌毒素全球测量体系构建、关键技术研究、成果应用、示范与推广等方面开展国际联合研究。按照溯源源头标准建立、点面结合、分步实施的思路，突破关键核心技术难点，建立系列真菌毒素高准确度测量技术，研制20种典型真菌毒素纯度、溶液及相关基体标准物质，其中5种填补国际空白并获得国际互认。资源库共整合真菌毒素国家标准物质63项，以信息、实物资源共享推动全球范围内测量结果互认。
标物资源库以真菌毒素高准确度测量关键技术研究为基础，形成真菌毒素校准标准溯源性指南和技术报告6份，相关关键技术报告和指南文件已发布在国际计量局（BIPM）官方网站，作为全球开展真菌毒素纯度和溶液标物研究的示范性件。立足技术优势，对“一带一路”沿线国家开展中长期技术培训，提升整体测量水平；组织开展亚、非、美洲等粮食量产较大区域“玉米粉中玉米赤霉烯酮测量”国际能力验证活动、主导3项化学和生物计量学咨询委员会（CCQM）核心计量比对，为推动世界各国的测量能力提升及建立各国计量溯源体系奠定基础，“指南文件—技术培训—能力提升—国际互认”多模式国际合作方式获得国际计量局认可，国际计量同行称“促进了经济体中真菌毒素计量溯源体系的建立”，并以案例的形式写入国际计量局国际物质量咨询委员会有机工作组（CCQM OAWG）2021—2030年发展战略。
国际互认体系构建
服务心脑血管等重大慢病的临床检验标准化
临床检验是疾病诊断、治疗、预后评价的关键技术手段，影响了约80%的医疗决定，测量结果准确度将极大影响临床医生的诊断。为了保证测量结果的准确性和可比性、避免资源浪费，国际标准ISO 17511对测量过程中的参考测量方法或标准物质的溯源途径进行了明确定义和分级，各国也对该标准进行了转化与应用。我国国家标准GB/T 21415-2008对不同等级标准物质的应用及溯源性进行了划分：病人的测量结果需经过体外临床诊断试剂溯源至厂家校准品，而厂家校准品的量值需依靠参考方法溯源至血清/血浆等基体标准物质，基体标准物质量值由参考测量程序溯源至纯度标准物质，最终通过纯度标准物质实现至SI基本单位的溯源。
近年来，国家市场监管总局“营养与健康化学计量及应用”重点实验室团队等针对我国重大疾病与临床检验关键测量标准急需，攻克了蛋白等标准物质不稳定及测量准确度和溯源性技术难题，形成了一批核心标准物质：CRP、HCY、cTnI等心脑血管疾病诊断溯源用纯度及基体标准物质；Aβ纯度、溶液标准物质为阿尔兹海默症诊断中Aβ标志物检测参考方法的建立提供支撑；B型利钠肽（BNP）、氮末端B型利钠肽原前体（NT-proBNP）溶液标准物质等，填补国内空白和部分国际空白，资源已进入国家标准物质资源库中。首次突破“C反应蛋白全新内标”技术，解决了复杂基质中CRP前处理损失的评估难题，系列标准物质为63家次体外诊断试剂企业提供了溯源服务，提升了产品国际竞争力，并取得良好的经济效益，支撑医疗机构检验报告量值互认和溯源。C-反应蛋白系列标准物质还为91家临床医院提供外部质量评价溯源，为检验医学的溯源提供了技术保障。
团队共研制临床化学领域标准物质49种，以HCY、CRP、cTnI 3个产品为例，测量标准技术成果转化服务企业，支撑合作企业研发产品销售额约为20亿元。此外，团队在国际上首次建立肌钙蛋白I和Aβ蛋白等大分子诊断标志物测量源头基准，并实现溯源至SI单位。通过外部质量控制与体外诊断产品（IVD）产品溯源，总计支撑了逾3亿次的准确测量，大大减少了重测误测带来的医疗资源浪费和损失。
标物资源库牵头成立了“药物及诊断试剂计量测试产业联盟”，解决药物及诊断试剂产业中的计量测试难点、痛点问题，精准服务产业标准化需求。示范性建立了以国际互认高端标准物质为基础的准确测量溯源链，稳步推进临床医学领域检验结果有效性和IVD产业技术竞争力提升，以推动我国药物及诊断试剂产业转型升级，促进质量提升，完善产业计量测试服务体系。
进一步加强应用领域资源研发和规模化应用
国家标准化组织（ISO）自2021年由标准物质委员会（REMCO）变更为标准物质技术委员会（TC334）以来，聚焦国际热点和重点领域需求，加快了由国际导则和指南性文件向国际标准的转化以及新的国际标准制定，并加强了与利益相关方的互动。为应对全球重大测量领域需求和挑战，2021年6月，国际物质量咨询委员会（CCQM）发布了2021—2030年战略文件，识别了医疗健康与生命科学、食品安全贸易及真假确证、能源、法庭医学等9个方面的计量挑战与需求。下属各工作组也据此分别制定了各专业领域工作重点，比如，有机工作组（OAWG）将协调开展真菌毒素食品污染物国际比对，组织关键领域知识传播，帮助提升发展中国家食品安全的测量能力。
欧美发达国家普遍重视在食品安全、环境保护、大众健康、大宗产品贸易等领域建立稳定、可靠的研发与供应保障体系。美国于2021年6月通过了《创新和竞争法案》，欧盟委员会于2022年7月通过新的《欧洲创新议程》，强调了对生物、医学、新材料等基础研究科技创新与技术转化产业应用的支持，进一步优化尖端科学、技术和工程创新环境。面对激烈的技术创新竞争，标物资源库应进一步加强应用领域资源研发和规模化应用，探索有利于扁平化应用的新模式和新机制，使标准物质研究成果快速发挥效应，支撑国家经济与产业发展，提升核心竞争力。
为应对新冠病毒挑战，保护民众健康，全球计量界积极利用已拥有的并大力开发新的测量技术应对新挑战。过去三年，国际计量局（BIPM）、国际检验医学溯源联合委员会（JCTLM）等国际组织通过组织国际研讨会、国际比对充分发挥协调作用，计量界已建立了支撑和保护健康所需要的多种测量技术能力，如研发核酸标准物质用于SARS-CoV-2病毒检测。未来，国家标准物质资源库将在生命科学、生物技术等领域继续发挥作用，加强科研攻关，为疫情防控和支持复工复产提供有力测量支撑和保障。
部分计量机构真菌毒素标准物质研发情况
国务院发布的《计量发展规划（2021—2035年）》提出了建立完善以国家基准物质、国家标准物质和工作标准物质为主要组成部分的标准物质体系和实施标准物质能力提升工程，加快生命科学、生物医药、环境监测、食品安全、自然资源、刑事司法等重点领域的标准物质研制和应用的要求。可以预见，上述关键领域的标准物质将得到进一步强化和飞速发展。
在国家标准物质资源数量和国际互认保持世界前列的同时，应该看到，与欧美等发达国家相比，我国资源的特性量丰富度和对核心测量能力的覆盖面等方面尚有较大完善空间，资源的“含金量”需进一步提升。作为国家标准物质资源建设与服务的牵头单位，标物资源库将进一步完善标准物质研发与应用技术标准体系规划，携手资源单位以及利益相关方，以国家战略和重大产业需求为引领，加速资源的高质量、规范化发展，确保保藏资源的安全、可靠，促进资源深度挖掘和高效共享。
