当今全球化浪潮汹涌，人员、物资、信息在全球范围内高速流通，与之相伴而来的是病原微生物引发的公共卫生危机，频繁冲击人类社会的健康防线。 疫情期间新冠病毒全球肆虐造成经济损失惨重，季节性流感持续威胁公众健康，乙肝、丙肝等慢性感染性疾病给社会和家庭带来长期的困扰。在此严峻形势下，病原微生物的精准检测与溯源是公共卫生安全、疾病防控和临床诊疗的关键。 微生物计量溯源作为确保检测结果准确性及一致性的核心手段，通过建立标准化的测量方法和溯源体系，为病原微生物的检测提供了科学依据和技术保障。
开展病原微生物计量溯源的必要性 病原微生物种类繁杂、传播快速、变异活跃，其检测的准确性直接关乎疾病诊断、疫情溯源和公共卫生决策效能。 当前检测工作存在诸多挑战： 首先，检测方法存在多样性，如培养法、实时荧光聚合酶链式反应（qPCR）、数字PCR（dPCR）、高通量测序（NGS）、免疫学方法、等温扩增等，各方法在灵敏度、特异性和检测范围上存在显著差异，导致结果可比性不足； 其次，复杂样本基质干扰、技术局限性及操作差异会影响结果可靠性； 最后，病原体快速变异易致检测靶标失效，造成漏检。 通过建立统一的计量溯源体系和标准化方法，能够实现检测结果的量值统一与跨平台互认，有效提升传染病早期筛查准确率，降低假阴性风险。 这不仅能为精准医疗提供可靠数据支撑，更可缩短疫情防控响应时间，大幅提升公共卫生事件处置效率，同时减少因误检导致的医疗资源浪费，切实保障公众健康安全与经济社会稳定运行。
国内外微生物计量溯源与标准制定 近年来，随着新发、突发传染病的频次上升以及检测技术的快速发展，微生物计量溯源工作在全球范围内得到了高度重视。 世界各国及国际组织通过制定标准、研制标准物质以及开展质量控制计划等一系列举措，推动了微生物计量溯源体系的建设，并取得了显著的阶段性成果。 1、国外 1 世界卫生组织（WHO） WHO在病原微生物计量溯源领域发挥了重要的引领作用。 例如，WHO联合英国国家生物制品检定所（NIBSC）研制了多种病原微生物检测的国际标准品，包括人类免疫缺陷病毒（HIV）、腺病毒（ADV）、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、人乳头瘤病毒（HPV）及流感病毒等。这些标准品为全球实验室提供了标准参考，确保了检测结果的可比性和溯源性。 在疫情期间，WHO迅速开展国际合作，研制了新型冠状病毒（SARS-CoV-2）核酸和抗体的国际标准品，为全球核酸检测和血清学检测提供了统一基准。 2 国际计量局（BIPM） BIPM致力于建立全球统一的测量标准，确保检测结果的准确性和可比性。BIPM通过组织国际合作项目，在微生物计量溯源领域发挥了重要的推动作用。 在检测研究方面，BIPM与各国计量院、科研机构和国际组织合作，开展了多项病原微生物（HIV、SARS-CoV-2）核酸以及蛋白质（如新冠病毒抗体）的测量比对研究，支持检测技术的标准化。 同时，BIPM还开发了多种高准确度的测量方法（如数字PCR技术、质谱技术等），用于病原微生物的定量检测。 此外，BIPM还与国际临床化学与检验医学联合会（IFCC）联合建立临床检验医学溯源性联合委员会（JCTLM），制定和发布与临床检验溯源性相关的指南和标准，为实验室提供操作规范和技术指导。 3 国际标准化组织（ISO） 为进一步规范检测标准，ISO在病原微生物检测领域发布了一系列标准，涉及医学实验室质量管理、分子体外诊断检验、体外诊断医疗器械量值溯源、检测和校准实验室能力要求、食品链的微生物检测等。 这些标准规范了检测流程、质量控制和技术要求，为实验室检测提供了标准化操作框架，确保了检测结果的准确性和可比性。 4 美国国家标准与技术研究院（NIST） 近年来，世界各国及地方计量机构都在积极开展病原微生物标准物质的研制工作。 其中比较有代表性的是NIST研制的病毒DNA标准物质，如SRM 2365（BK多瘤病毒）、2366a（巨细胞病毒）、2367（JC多瘤病毒）、8376（多种病原微生物DNA），这些标准物质被用于病毒的鉴别及DNA定量分析。 另外，NIST还研制了SRM8375（微生物基因组DNA）,用于微生物全基因组测序的验证、优化、过程评估和性能评估，特别是针对基因组序列的评估。 2、国内 为了推动高质量发展、加强标准研制和实施，我国国家标准化管理委员会筹建了多个标准化技术委员会，负责制定与修订微生物检测、生物安全、生物技术等领域的国家标准。 如全国生化检测标准化技术委员会（SAC/TC 387）、全国医用临床检验实验室和体外诊断系统标准化技术委员会（SAC/TC 136）、全国卫生检疫标准化技术委员会（SAC/TC 582）、全国生物样本标准化技术委员会（SAC/TC 559）等，近年来发布多项病原微生物相关标准，这些标准为微生物样本采集、保存、检测、试剂评价、实验室管理等工作提供了统一的方法和规范，确保检测结果的准确性和可比性。 与此同时，我国在微生物计量领域制定了一系列计量技术规范，以确保微生物检测结果的准确性、可比性和可追溯性。 如针对病原微生物检测常用仪器建立一系列计量校准规范，包括《聚合酶链反应分析仪校准规范》（JJF 1527-2015）、《数字聚合酶链反应分析仪校准规范》（JJF 2055-2023）、《全自动微生物定量分析仪校准规范》（JJF 1666-2017）等。 在标准物质领域，中国计量科学研究院在病原微生物标准物质研制方面处于国际领先地位，尤其是在新冠疫情期间，快速响应社会需求，研制了多项SARS-CoV-2野生型及突变株核酸标准物质（GBW09298~09300、GBW09315~09318）、多项SARS-CoV-2蛋白标准物质（GBW09310~09314）。 上海市计量测试技术研究院结合自身技术特色，研制了5项病原细菌国家一级标准物质（GBW09850~09854）、多项病原细菌及呼吸道病毒核酸国家二级标物。这些标准物质已广泛应用于临床检测、试剂盒性能验证和实验室质量控制，显著提高了检测结果的准确性和可比性。 总体而言，国外在病原微生物标准体系完整性、技术前瞻性和国际话语权上占据领先地位，但我国近年来在病原微生物标准化工作上实现了快速追赶，尤其在政策驱动和重大疫情应对中展现出显著成效。 与国际先进水平相比，我国仍存在改进的空间，尤其是标准国际化程度有待提升，新兴技术标准存在滞后且“产学研”协同机制相对薄弱。
标准化工作的创新与突破 近年来，标准化工作在微生物计量溯源方面发挥了至关重要的作用。 通过建立标准方法、制定标准和技术规范、开发标准物质和组织质量控制计划，减少了实验室间的方法差异，显著提升了病原微生物检测的准确性、可比性和可靠性，也为政府监管和政策制定提供了技术依据。 相关技术创新与突破主要体现在以下三个方面。 1.快速检测方法的标准化 病原微生物快速检测方法能提高检测效率，降低检测成本，在疫情早期干预与控制中意义重大。 近年来，病原微生物快速检测方法得到了广泛应用并标准化，例如基于抗原-抗体反应的快速检测方法（如酶联免疫吸附测定、免疫层析试纸条检测）在新冠疫情中得到广泛应用，并形成多项国家标准，如《免疫层析试纸条检测通则》（GB/T 40369-2021）、《酶联免疫试剂盒检测通则》（GB/T 44830-2024）、《新型冠状病毒抗体检测试剂盒质量评价要求》（GB/T 40999-2021）等。 2.检测仪器设备的标准化 微生物检测仪器是病原微生物检测、鉴定和定量的关键工具。 近年来，我国积极开展多种微生物检测仪器设备，例如实时荧光PCR仪、数字PCR仪、测序仪、全自动定量检测仪等的计量校准研究，形成了一系列计量校准规范，并在全国范围内开展计量校准能力建设，确保了微生物检测结果的准确性。 3.标准物质的研制与提升 为配套病原微生物检测方法的计量溯源，各国计量研究机构研制了多种形式（核酸、蛋白、菌株、毒株）的标准物质，在标准物质形式上进一步优化和提升，能够实现检测方法全过程质控。 同时建立了标准物质的高准确度定值溯源方法，实现了标准物质量值的准确溯源。
建议与展望 我国微生物计量溯源工作在近年来取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。 为应对新发突发传染病的威胁、适应病原微生物的快速变异以及满足社会日益增长的精准检测需求，未来我国有必要在技术发展与创新、加强国际合作方面采取更为积极的举措。 1.发展动态计量技术与标准物质 针对快速变异的病原体，研究机构可通过基因组测序和大数据分析，实时监测病原微生物的变异趋势，及时更新检测靶标和标准物质，确保检测方法的有效性。为单细胞测序、规律间隔成簇短回文重复序列技术（CRISPR）、微流控芯片、多组学技术等新兴技术建立验证平台，利用标准物质和标准方法评估新技术的性能，确保其可靠性和适用性，并加快为新型技术制定标准化指南，规范其性能评估和临床应用。 2.加强多学科交叉与技术创新 我国有必要进一步加强计量学与微生物学、免疫学和生物信息学等学科的交叉融合，并探索人工智能在计量溯源中的应用，利用人工智能技术优化检测阈值、误差修正和数据分析，提高检测效率和准确性。 3.国际合作与标准互认 为建立全球统一的病原微生物计量溯源体系，我国有必要进一步推动各国标准的互认与统一，鼓励加强各国计量机构、科研院所和企业之间的技术交流与合作，共享标准物质、参考方法和技术经验。
总结 在全球化背景下，病原微生物引发的公共卫生危机频发，精准检测与溯源成为关键。 微生物计量溯源通过建立标准化测量方法和溯源体系，解决了检测方法多样、结果可比性不足、病原体易变异等问题，为疾病诊断、疫情防控提供科学支撑。全球病原微生物计量溯源领域持续推进，推动了检测结果互认。 现阶段，我国依托检测方法标准化、制定计量校准规范和标准物质研制，显著提升检测准确性，但在新兴技术标准制定、标准国际化程度等方面仍需进一步努力。
在线客服
QQ
微信
购物车
