中央农村工作会议系列解读⑭树立大食物观 构建多元化食物供给体系******
作者:赵思诚、王国刚,中国农业科学院农业经济与发展研究所
“洪范八政,食为政首”,顺应居民食品消费结构调整趋势,保障食品供给数量充足、质量过硬、结构适配,是我国农业生产的重点任务之一。而树立“大农业”“大食物”观念,是新时期保障我国食品市场供需平衡和居民营养健康的重要抓手。2022年中央农村工作会议强调,要树立大食物观,构建多元化食物供给体系,多途径开发食物来源。未来一段时间内,在“吃得饱”“吃得好”之外进一步倡导“吃得健康”,深挖潜力构建更为全面的食品供给体系,是树立大食物观的题中之义。
随着经济发展以及居民收入提高,我国居民的食品消费结构发生显著调整,口粮消费不断下降,水果、蔬菜与畜产品消费持续增长。2021年我国人均口粮消费131.4公斤,相较于2013年下降11.3%;人均禽肉消费量26.5公斤,增长55.1%;人均蛋类消费量13.2公斤,增长61%;人均奶类消费14.4公斤,增长23.1%;人均水产品消费14.2公斤,增长38.5%;居民食品消费多元化趋势十分明显,畜禽产品消费快速增长,膳食营养水平不断提升。居民食品需求结构变化直接反映于食品进口端,2021年,我国食品进口额再创历史新高,全年进口额高达1354.6亿美元,同比增长25.4%。进口额排在前五位的食品品类分别是肉类、粮食、水产品、乳制品和水果,五项进口额均超过百亿美元。
粮食安全概念应当与居民食品消费结构调整相适应,目前我国粮食安全仍然存在“米袋子”提得多、“菜篮子”提得少,“供给端”提得多、“需求端”提得少的“两多两少”问题。未来一段时间内,粮食安全概念应当向食物安全逐步转变,除了稻谷、小麦、玉米、大豆等粮食作物之外,也需要将肉、蛋、奶、菜、果等品类纳入考虑范围,在更广泛的基础上讨论数量安全和自给能力问题,力争实现主要食品供需动态平衡。
食品消费结构调整直接影响居民营养健康情况。总体而言,我国居民营养供给快速增长,蛋白质、脂肪与能量供给充足,动物蛋白供给明显增加,居民人均每日能量供给量达到3400千卡,能够满足居民营养需求。但“吃得好”并不等同于“吃得健康”,居民营养水平提升也引发了一系列问题。
首先是膳食结构不平衡,居民营养供给存在短板。当前我国居民精加工谷物食用多而全谷物与杂粮食用少,红肉食用多而白肉食用少,蛋类食用多而奶类食用少,油、盐、糖消费过多而各类维生素与钙、铁等微量元素摄入不足,居民营养过剩与营养缺乏问题同时存在,大量居民处于“隐性饥饿”状态。
其次是膳食结构不平衡导致肥胖与慢性病患病率增长。根据《中国居民膳食指南科学研究报告(2021)》的统计结果,我国18岁及以上居民超重或肥胖比例已经超过50%,6~17岁儿童青少年超重肥胖率已经达到19.0%,而超重肥胖是引发心血管疾病、糖尿病、高血压等慢性疾病的主要诱因之一。当前我国成人高血压患病率为27.5%,糖尿病患病率为11.9%,膳食结构变化对居民营养健康的影响不容忽视。
最后是城乡居民营养供给仍有差距,老龄人口的营养健康状况需要引起关注。农村居民肉类消费以红肉为主,维生素、钙等营养素供给水平相较于城镇更低。农村居民营养不良、贫血的发生率也高于城市地区,而农村居民对高血压问题的知晓率、控制率和治疗率均显著低于城市居民。当前我国老龄化程度不断加深,部分老龄人存在能量和蛋白质摄入不足,80岁以上高龄老年人贫血率达到10%,新冠疫情背景下,老年人营养不良问题仍需高度警惕。
需求端,首先,树立科学的膳食营养观,倡导均衡饮食结构。宣传低油、盐饮食与粗粮的营养健康作用,降低居民精粮消费倾向,控制钠盐与脂肪摄入。推广普及禽肉、水产等白肉的健康功效与营养价值,倡导居民使用白肉消费替代猪肉消费,促进肉类消费多元化,从饮食层面降低各类慢性疾病发病率,提升居民营养健康水平。其次,开展节粮动员,树立节粮减损意识,遏制饮食铺张攀比。厉行节约,倡导科学点餐,狠抓食堂浪费,持续关注外卖行业中的点餐过量和畜禽养殖过程中的饲料粮浪费问题,多渠道“堵漏”,通过“食”端的调整,实现“农”端的节粮减损目标,降低食品供给体系的压力。
供给端,首先,多渠道构建食品供给体系。以粮食为基础,在充分考虑自然环境承载力的基础上,通过设施农业、生物技术等手段,按照宜粮则粮、宜经则经、宜牧则牧、宜渔则渔、宜林则林的原则,向山水林田湖草沙要食物,充分利用广袤的国土资源,有效缓解我国人均耕地不足的窘境。其次,重点关注蛋白饲料粮的供给问题。发展低蛋白日粮技术,着重研发大豆蛋白替代产品,推动小品种氨基酸生产核心技术突破,加大对新型限制性氨基酸生产技术的支持,满足低蛋白日粮配制需求,适度降低饲料中豆粕等蛋白原料用量,逐步降低养殖行业对进口大豆蛋白的依赖。推广大豆玉米带状复植技术,努力实现“玉米不减产、多收一季豆”的政策目标。做好玉米大豆的协同发展的研判工作,尽可能提升我国的大豆自给能力。
科学家成功合成铹的第14个同位素******
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素,也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素。铹-251具有α衰变性,可以发射出两个不同能量的α粒子。
超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。铹是可供合成并进行研究的一种超镄元素,引起了人们极大的兴趣。
近日,科研人员利用美国阿贡国家实验室充气谱仪(AGFA)成功合成了超镄新核素铹-251。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。
此次合成铹的新同位素,运用了什么技术方法?合成得到的铹-251,具有什么基本特征?合成的铹-251对于物理、化学等学科的研究来说具有什么意义?针对上述问题,记者采访了这一工作的主要完成人之一,中国科学院近代物理研究所副研究员黄天衡。
不断进行探索,再次合成铹同位素
铹的化学符号为Lr,原子序数为103,是第11个超铀元素,也是最后一个锕系元素。“一般来说,原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡介绍。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同一种元素的同位素在化学元素周期表中占有同一个位置,同位素这个名词也因此而得名。
103号元素由阿伯特·吉奥索等科研人员于1961年首次合成。为纪念著名物理学家欧内斯特·劳伦斯,103号元素被命名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族中原子序数为89—103的15种化学元素的统称,其中,铹元素在锕系元素中排名最后。
截至目前,科研人员们共合成了铹的14个同位素,质量数分别为251—262、264、266。目前合成的铹的14个同位素中,铹-251至铹-262是在实验中通过熔合反应直接合成的,铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。
目前,铹的化学研究中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研人员通过化学实验证实铹为镥的较重同系物,具有+3氧化态,可以被归类为元素周期表第七周期中的首个过渡金属元素。由于铹的电子组态与镥并不相同,铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构研究方面,受限于合成截面等原因,目前的研究仅集中在铹-255上。然而即使是铹-255,其结构能级的指认目前也还存有争议。
通过熔合反应,形成新的原子核
铹和其他原子序数大于100的超镄元素一样,无法通过中子捕获生成。目前铹只能在重离子加速器中通过熔合反应合成。由于原子核都具有正电荷而会相互排斥,因此,只有当两个原子核的距离足够近的时候,强核力才能克服上述排斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加速器进行加速。在轰击作为靶的原子核时,粒子束的速度必须足够大,以克服原子核之间的排斥力。
“仅仅靠得足够近,还不足以使两个原子核发生熔合。两个原子核更可能会在极短的时间内发生裂变,而非形成单独的原子核。”黄天衡介绍,如果这两个原子核在相互靠近的时候没有发生裂变,而是熔合形成了一个新的原子核,此时新产生的原子核就会处于非常不稳定的激发态。为了达到更稳定的状态,新产生的原子核可能会直接裂变,或放出一些带有激发能量的粒子,从而产生稳定的原子核。
在此次实验中,科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流轰击铊-203靶,通过熔合反应合成了目标核铹-251。这个新的原子核产生后,会和其他反应产物一起被传输到充气谱仪(AGFA)中。在充气谱仪(AGFA)中,铹-251会被电磁分离出来,并注入到半导体探测器中。探测器会对这个新原子核注入的位置、能量和时间进行标记。
“如果这个原子核接下来又发生了一系列衰变,这些衰变的位置、能量和时间将再次被记录下来,直至产生了一个已知的原子核。该原子核可以由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。根据这个已知的原子核以及之前所经历的系列连续衰变的过程,科研人员可以鉴别注入探测器的原始产物是什么。
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素,也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素(具有相同中子数的核素),还是利用充气谱仪(AGFA)合成的首个新核素。目前的实验结果表明,铹-251具有α衰变性,可以发射出两个不同能量的α粒子。
拓展新的领域,推动超重核理论研究
由于形变,若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级会降低到质子数Z约等于100、中子数N约等于152核区的费米面附近。对于这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验,从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质。由于上述原因,对于这一核区的谱学研究是当下探索超重核结构性质的热点课题。
此前的理论模型均无法准确地描述这一核区铹的质子能级演化,相关的实验数据十分有限。“本次实验的初衷为把铹的结构研究进一步拓展到丰质子区,尝试开展系统性的研究。”黄天衡表示。
研究结果表明,形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外,研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法(PNC-CSM)较好地描述了这一现象,并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的重要作用。
“此次研究指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的重要的作用,对现有的理论研究提出了新的挑战,将推动超重核领域相关理论研究的发展。”黄天衡说。(记者颉满斌)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)