沈媛媛 田桢干 毛毛 程春明 莫宇婷

目 次

中国口岸科学技术

◎ 专论综述

04 信息熵方法评估海关生成式人工智能研究

…………………………………………………………………………………………………………………………………… 王 翔

10 检测过程数字化技术在智慧海关建设中的 研究及应用探索

………………………………………………………… 宋保靓 温志英 张伟亚 张 强 闫 杰 索彦彦 潘晓远 李 许

◎ 商品检验

15 脂肪酸及其盐和酯的归类方法探究

……………………………………………………………………………… 王芷若 郝红叶 仝亚男 杨丽飞 张 鹏 孙书军

◎ 动植物 检疫

20 双角草在我国的潜在适生区 预测及其生态特征分析

…………………………………………………………………… 邵秀玲 厉 艳 徐 丽 姜晓菲 季 蕾 孙 铮 齐振华

◎ 卫生检疫

28 船舶压舱水生物安全和检疫监管 应对措施的探讨

………………………………………………………………………………………… 沈媛媛 田桢干 毛 毛 程春明 莫宇婷

33 我国出入境人员梅毒检出率Meta分析

………………………………………………………………………………………… 武长礼 任 宁 刘 艺 张翠萍 武庆昌

40 国际海员人群代谢综合征影响因素的分析

………………………………………………………………………………………… 周艳容 盛鸿颖 王 劲 栗召辉 王 冰

◎ 分析化学

46 液相色谱质谱法分析多菌灵含量的溶剂效应

……………………………………………………………………………… 许 晨 雷早娟 安鹏天 史云鹏 刘子欢 胡婉晴

51 出口化学品四氯邻苯甲二酸酐的表征 与属性鉴别

………………………………………………………… 陈春光 周龙龙 王妍婷 牛增元 车礼东 戚佳琳 张雪琰 刘 泉

◎ 口岸监管

58 基于瞬发伽马中子活化分析技术的 元素标准谱的研发

…………………………………………………………………… 战 俭 张 喆 刘宸汐 张悦轩 韩长智 程九鑫 王智健

67 海关智能样品流转平台研究与应用

……………………………………………………………………………… 徐国江 张彦彬 陈江南 苏 杨 曹观钊 黄山松

◎ 生物技术

72 基于222 nm准分子灯的物体表面 消毒效果研究

……………………………………………………………………………………………………………… 刘 旸 王 飞 宁培勇

79 沙门氏菌微滴式数字PCR 定量检测方法的建立

………………………………………………………… 赵丽青 房保海 殷培军 刘云国 魏海燕 徐蕾蕊 马 丹 焦 洁

86 蚊虫复合组DNA芯片鉴定技术的初步研究

…………………………………………………………………………………………………… 林诗颖 彭晓丽 曾志昌 黄恩炯

CONTENTS

CHINA PORT SCIENCE AND TECHNOLOGY

◎ Monographs and Reviews

04 Research of the Evaluation of Customs Generative Artificial Intelligence with Information Entropy

………………………………………………………………………………………………………………………………… WANG Xiang

10 Exploration of the Integration of Digital Technology in Smart Customs Laboratory Testing

……………… SONG Bao-Liang WEN Zhi-Ying ZHANG Wei-Ya ZHANG Qiang YAN Jie SUO Yan-Yan PAN Xiao-Yuan LI Xu

◎ Commodity Inspection

15 The HS Commodity Classification of Fatty Acids and Their Salts and Esters

………………………………………… WANG Zhi-Ruo HAO Hong-Ye TONG Ya-Nan YANG Li-Fei ZHANG Peng SUN Shu-Jun

◎ Animal and Plant Quarantine

20 Estimation of Potential Suitable Distribution Areas and Ecological Characteristics of Diodia virginiana L. in China

…………………………………………………… SHAO Xiu-Ling LI Yan XU Li JIANG Xiao-Fei JI Lei SUN Zheng QI Zhen-Hua

◎ Health Quarantine

28 Discussion on Biosecurity and Quarantine Supervision Measures for Ship Ballast Water

…………………………………………………… SHEN Yuan-Yuan TIAN Zhen-Gan MAO Mao CHENG Chun-Ming MO Yu-Ting

33 Meta Analysis of Syphilis Positive Rate among Entry and Exit Personnel at Chinese Ports

……………………………………………………………… WU Chang-Li REN Ning LIU Yi ZHANG Cui-Ping WU Qing-Chang

40 Analysis on the Affecting Factors of the Metabolic Syndrome among International Seafarers

……………………………………………………… ZHOU Yan-Rong SHENG Hong-Ying WANG Jing LI Zhao-Hui WANG Bing

◎ Analytical Chemistry

46 Analysis of Solvent Effect of Carbendazim by Liquid Chromatography-mass Spectrometry

………………………………………………… XU Chen LEI Zao-Juan AN Peng-Tian SHI Yun-Peng LIU Zi-Huan HU Wan-Qing

51 Characterization and Identification of an Export Chemical Tetrachlorophthalic Anhydride

…………………………………………………………… CHEN Chun-Guang ZHOU Long-Long WANG Yan-Ting NIU Zeng-Yuan

………………………………………………………………………………… CHE Li-Dong QI Jia-Lin ZHANG Xue-Yan LIU Quan

◎ Port Control

58 Development of Elemental Standard Spectra B ased on Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis Technology

…………………… ZHAN Jian ZHANG Zhe LIU Chen-Xi ZHANG Yue-Xuan HAN Chang-Zhi CHENG Jiu-Xin WANG Zhi-Jian

67 Research and Application of Customs Intelligent Sample Circulation Platform

……………………………… XU Guo-Jiang ZHANG Yan-Bin CHEN Jiang-Nan SU Yang CAO Guan-Zhao HUANG Shan-Song

◎ Biotechnology

72 Study on Disinfection Effect of Object Surface Based on 222 nm Excimer Lamp

………………………………………………………………………………………………… LIU Yang WANG Fei NING Pei-Yong

79 Establishment of Droplet Digital PCR Assay for Quantitative Detection of Salmonella

………………………… ZHAO Li-Qing FANG Bao-Hai YIN Pei-Jun LIU Yun-Guo WEI Hai-Yan XU Lei-Rui MA Dan JIAO Jie

86 Preliminary Study on the Identification Technology of Mosquito Complexes Using DNA Chip

…………………………………………………………………… LIN Shi-Ying PENG Xiao-Li ZENG Zhi-Chang HUANG En-Jiong

第6卷 第6期

2024年6月

CHINA PORT SCIENCE AND TECHNOLOGY

专论综述 / Monographs and Reviews

信息熵方法评估海关生成式人工智能研究

王 翔 ¹ ,2

摘 要 世界海关组织（World Customs Organization，WCO）报告显示，生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence，GAI）将逐步成为各国海关的技术选择。以信息熵作为量化评估措施，可以分析不同GAI场景的适应性，比较海关不同合作方案中的技术架构。分析显示，单独采用外部经贸语料库或通用语料库，在考虑资源投入和数据安全性的前提下，适用的应用场景较少，仅大致符合“调查研究”1个场景的需要；通过组合内外部合作方式，查询外部GAI模型获得特征标签、参数的方式，不仅资源投入较低，也能够大致覆盖WCO列举的各个场景。借助必要的微调措施，可以将GAI融入海关信息化整体环境，构建GAI为基础的新型生产力。

关键词 智慧海关；信息熵；大模型（LM）；生成式人工智能（GAI）；世界海关组织（WCO）

Research of the Evaluation of Customs Generative Artificial Intelligence with Information Entropy

WANG Xiang ^1,2

Abstract According to a report bythe WCO, the Customs community will increasingly adopt generative artificial intelligence (GAI) technology. Information entropy, as a quantitative evaluation metric, can be used to assess the adaptability of various GAI scenarios and compare alternative technologicalframeworks under different Customs collaboration models. The results demonstrate that employing external economic and trade corpus or general corpus alone, while taking into consideration resource investment and data security, results in limited applicable scenarios, roughly meeting the needs of only one scenario labeled as “investigation and research”. However, with the collaboration of internal and external artificial intelligence (AI) resources, particularly by querying external GAI models to obatain domain tags and parameters, not only is the resource investment relatively low, but it can also roughly cover the many scenariosenumerated by the WCO report. With proper fine-tuning, GAI can be integrated into Customs’ IT environment, allowing for the creation of new types of productive forces based on GAI.

Keywords smart Customs; information entropy; Large Model (LM); Generative Artificial Intelligence (GAI); World Customs Organization (WCO)

海关的执法环境处于国家间物流、资金流、人流、信息流“四流”的交汇点，面对复杂多变的国际形势，海关执法职能总体不断增加，需要持续投入更多监管资源。近年来，随着生成式人工智能（Generative Artificial Intelligence，GAI）技术的日益普及，如何利用高效、智能的自然语言交互方式，辅助关员把关服务，已成全球主要经济体海关竞相研究的热点^[1]。2023年11月，世界海关组织（World Customs Organization，WCO）发布了《海关生成式人工智能政策说明》（以下简称《政策说明》），梳理了GAI在海关可能的适用场景，并且从执法一致性、严肃性角度，分析该技术在海关场景中的限制、风险等^[1]。为审慎评估、科学应用该技术，同时控制投资风险，海关需要对适合的应用场景以及对外合作时采取的技术架构进行研判，因此如何设计评估措施就成为需要研究的问题。

1 研究背景

GAI因其通过自然语言而不是计算机语言与人类进行熟练互动而得到广泛认可^[1]。WCO认为，海关应用GAI之前应明确一项核心原则——GAI既不会思考，也不会读取、写作、绘制，GAI对其产出物的内在意义没有概念，而是通过计算和统计方法对语言进行操作；GAI最终是通过数学方式预测文字的后续构成，然而它事实上获得了写作、归纳、总结等能力^[1]。

根据WCO预测，大部分海关将逐步采用GAI作为其信息（Information Technology，IT）系统的一部分，原因如下^[1-2]：1）GAI类型繁多，已经成为政务领域成熟、可用的人工智能（Artificial Intelligence，AI）体系；2）自然语言交互使得界面更加友好、直观，有利于服务更多行政相对人；3）GAI能够根据自然语言提示生成多模态结果，包括文本、图像、音频、视频等；4）该技术正在全社会广泛、快速传播，并持续演进；5）在国际层面，各主要经济体政府正致力于信任AI的现实成果。

海关的IT系统是维护各国国际贸易平稳运行的重要平台，面对GAI新趋势，应采取审慎的引入策略。但是《政策说明》的研究主要借鉴其他行业的实践成果，采取较为笼统的比较分析和定性分析，对于各国海关而言，缺乏科学的量化方法评估场景及执法需求，也难以为后续技术架构决策提供比选依据。

考虑到相对于人工作业，GAI具有较为显著的效率优势，因此海关在选择评估指标时应重点评估其能否提供相对准确、一致的处理结果。此外，由于自然语言表达的多样性，相同的处理结果可以通过不同的语种、风格、文字表达，因此应该重点以GAI反馈的内容实质进行评价。由于本质上GAI也是一种信息加工、转换技术，而信息论体系中信息熵（Information Entropy，IE）主要用于描述概率事件的不确定性^[3]，因此参考ZHOU等^[4]、WEI等^[5]地研究，探索应用IE作为量化指标，评估GAI在海关的应用场景和技术架构决策。

2 信息熵模型构建

2.1 “三方”语料库模型

由于AI产业中，大型企业特别是跨国大型企业的影响较大，因此尽管不同的GAI模型功能各有特长，但受到其投资方、二级市场以及第三方模型评测机构算法等因素影响，短期内GAI模型算法的技术路线趋于近似。所以，在通用AI理论和技术短期内无法实现颠覆性突破的假设下，按照目前主流的研究和应用情况，不同GAI模型处理能力的差异更多源于语料库（Corpus）提供的领域知识。为此，假设一个所示的“三方”语料库场景：

1）Ⅰ海关语料库：数据集（Dataset）包括执法依据（法律、法规、双多边条约、规章、规程、标准等）、执法环节使用、产生的关键贸易单证及数据元（Key Trade Documents and Data Elements，KTDDE）^[6]、物流路径、运保杂（运费、保费、杂费等）经济数据、缉获案件数据等。

2）Ⅱ国际经贸语料库：数据集覆盖贸易、金融、物流、监管等^[7]。

3）Ⅲ通用GAI语料库：主要由大型AI企业、科研机构、院校建设，数据集涉及百业千行。

其中，海关执法环境由于主要为国际贸易领域，因此语料库与交集比例较高；而通用GAI语料库由于涉及行业庞杂，因此与、与的交集比例相对较小，特别是Ⅲ与Ⅰ交集部分比例更小；而、、也存在一定共同交集。3个领域的数量规模、、满足式（1）条件：

(1)

2.2 信息熵模型定义

为了通过信息熵量化概率事件中的不确定性，设定如下^[3]：

1）假设随机事件发生概率为，其信息熵函数为，如式（2）所示它是的单调非负减函数，即随着发生概率的增加，确定性更高，信息熵越小，反之亦然。

s.t. (2)

= (3)

2）在随机事件相互独立的情况下，如果多个随机事件同时发生，信息熵具有可加性。假设、为两个独立事件，和同时发生的信息熵函数应满足式（3）和式（4），而式（5）的信息熵函数同时满足式（2）和式（3）的约束，它是理论最优解。

(4)

(5)

3）考虑到包括GAI在内的AI项目相对同样功能点的常规IT项目通常投资更大，因此所有方对于数据集和语料库中的数据清晰、筛选较为严格，而且在迫切的执法（语料库）或市场竞争（语料库、）驱动下，均有充分发掘数据领域知识的动力和行动。为此，假定“三方”语料库的数据质量水平趋于一致，结合前述技术路线趋于近似假设，因此影响、、语料库支持的GAI模型准确率主要基于其语料库规模。

4）随着语料库规模的增加，能够发掘的新知识尽管会继续增加，但增速持续降低，即出现所谓边际收益递减情况，因此假设概率满足式（6）的函数形式，将式（6）代入式（5），可知不同语料库规模下、信息熵差可表示为式（7）所示的函数。

(6)

( 7 )

式（5）根据式（6）以及语料库规模边际收益递减假设，因此如式（7）所示，应是语料库规模比的单调减函数。

2.3 构建分析模型

以《政策说明》为例，假设中各语料库的数据质量均较高，设、、分别为不同场景下相关语料库的信息熵，而和分别表示需求侧对于数据集规模和信息熵要求，结合式（4）和式（6），假设仅采用中单个语料库，可以用信息熵评估GAI在海关各场景的分析结果，具体情况见^[1]。

根据式（6），结果中能够符合或大致符合信息熵要求的场景包括基于语料库的场景3、6、7和基于语料库的场景4。如果进一步考虑部分海关业务数据和管理数据的安全保密要求，不适合导出至外部GAI平台计算，因此，目前大致可行的为使用语料库的场景3，即采用专门的国际经贸语料库开展调研分析。同时，尽管使用语料库的通用GAI规模庞大，但因为反馈内容的信息熵较高，表达相对含糊甚至容易造成歧义，因此不适于直接提供给关员和行政相对人使用。

3 GAI技术架构改进设计

3.1 比选技术架构

表1结果显示，仅采用、中单个语料库，目前难于开拓GAI在海关工作的应用场景。为把握GAI技术发展机遇，可以探索组合使用不同语料库，发挥各自优势和不足，改进GAI技术架构。假设海关内部既有AI模型、国际经贸GAI模型和通用GAI模型分别为、、2中列出部分备选技术架构方案，其中黑色线条为数据流向。

考虑到使用语料库Ⅲ建立通用所需的算力和维护投资规模庞大，因2仅为部分选项，且未包括海关自建的选项；根据的、、的使用方式及数据流向组合，还可以设计更多的技术架构选项。相应地2各方案比选结果见表2^[1]。

总体而言，在兼顾投资规模和应用场景的前提下，表2中选项ii可以较好地满足海关的GAI应用需求。

图2 GAI技术集成架构选项

Fig.2 Optionsof GAI Technology IntegrationArchitecture

此外，根据信息论，设为信噪比，如果信道容量满足式（8）情况下，理论上存在特定编码，可以确保满足带宽的前提下误差概率趋近于0，即实现精准可用的应用场景^[3]。对比i与ii、iii，后两者通过采用更加聚焦海关工作语料库降低了信噪比，因此在海关GAI需求相对稳定的前提下，仅需要较小的算力规模（容量）就能够实现GAI误差率趋近于0，有效辅助关员执法需要。而且方案通过ii将特征标签、参数的计算交给外部GAI环境，将分解为内部算力和外部带宽两部分，而且根据式（1），可知，因此海关仅需较少的算力投资，即可以获得方案iii类似效果，投入产出效果更好。

(8)

3.2 微调措施

此外，考虑到中仍存在一定比例的差集内容，针对集合可以根据式（8）对方案ii、iii进一步微调，通过补充海关法规、技术规范、技术标准及国际条约中的规范性文件等，提高信噪比（），同时结合打标签、扩充特别语料等方式，进一步降低对的需求^[1]。

1）打标签：附加无歧义的数据标签，可以实现该部分数据集趋近于，根据式（8）可知，这意味着对相关训练数据所需的趋近于0；通过持续打标签，可以不断提升整体信噪比，降低GAI合作或自建成本。以需要严格监管的氯甲酸仲丁酯为例，相关数据通常属于集合，可以结合风险防控和税收征管需要，建立如下标签示例：氯甲酸仲丁酯 #危化品# #危险品# #1518（危险化学品目录序号）# #17462-58-7（CAS）# ，而且根据监管需要还可以附加更多标签。通过标签关联结果数据，可以为海关IT系统及中场景1至场景6提供关于氯甲酸仲丁酯的准确反馈结果。

2）扩充语料库：对于重要商品， GAI 还可以在、语料库基础上，扩充更为具体的、深入的内容。语料库除了KTDDE、法律法规以外，还可以补充原产地规则、估价规则、税则等，甚至对于缉获金额较大、发展趋势较明显的商品，可以充实海关执法网络（Customs Enforcement Network，CEN）情报等^[8]，特别是对于表1中场景7、场景8。

3）加强监管语料库合作：随着GAI应用的日趋普遍，可以结合智慧海关建设中业务条线的AI需求，扩充更多行业、地方、语种的语料库。代入式（8）可知，从服务海关执法需要的角度，通过专业语料库合作，可以实现与自建类似的适用效果。例如：通过合作获取商品制作工艺以及光谱、色谱、气味、性状等特征，以及物流调度、装载特征等^[9-11]。

3.3 构成生产力

遵循马克思政治经济学理论，按照《政策说明》，在上述微调措施支持下，可以通过在海关IT环境中引入GAI技术、大模型（Large Model，LM）技术、建设专门海关语料库等措施^[1,12]，实现3所示基于GAI的新型生产力构成。

图3 基于GAI构成新型生产力

Fig.3 The Formation of New Productive Forces based on GAI

1）新型劳动力：掌握数据科学技能的关员。

2）新型劳动对象：主要是当前执法环境下，海关面临的新风险、新问题。

3）新型劳动资料：底座是海关大数据池；然后，可以在智慧海关建设中的业务条线、业务场景中提取典型数据集，构建海关语料库基础内容，并且在微调过程中充实、细化语料库内容；再次，根据自然语言的不同交互需要，搭建面向多模态语料库的各类LM，包括语言大模型（Large Language Model，LLM）、视觉大模型（Large Vision Model，LVM）以及针对监管场所和设施物联网的工业大模型（Large Industry Model，LIM）等^[12]；最后，通过GAI工具调用各类LM，实现基于自然语言的人机交互，辅助关员执法，甚至替代人力完成部分在线服务。

4 结语

采用信息熵作为GAI量化评估手段，可以根据海关内外的语料库规模，通过式（4）和式（6）有效评估适用场景，不仅能够评估单一语料库方式下不同的应用场景，也能够结合式（8）评估海关与外部开展GAI合作的技术架构方案，分析多语料库组合使用的场景。在此基础上，海关能够以可评估、可度量的方式，构成新型生产力。为实现该目标，根据《政策说明》的建议和表图3的分析结果，建议近期海关应聚焦3个领域：集成外部GAI接口，并在海关IT系统上扩展自然语言人机交互功能；为关员提供训练课程，更好发挥GAI优势，同时降低应用风险；建立海关专用语料库^[1-2]。

参考文献

[1] OMD. Note Recherche & Politiques sur l’Intelligence artificielle générative en douane[R]. Bruxelles: Le Secrétariat de l’OMD, 2023.

[2] OMD. Les douanes d’Azerbaïdjan développent un outil IA-SH avancé[J/OL].(2023-11-16)[2024-03-25]. https://www.wcoomd.org/fr/media/newsroom/2023/november/advanced-ai-hs-tool-developed-by-the-azerbaijan-customs.aspx:1-20.

[3]王翔. 海关信息化四十五年发展模式探究——从H761到H2018[J]. 海关与经贸研究, 2021, 42(5): 62-73.

[4] ZHOU C, YOU W, LI J, et al. INFORM: Information eNtropy based multi-step reasoning FOR large language Models: Proceedings of the 2023 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing, December, 2023[C]. Singapore Association for Computational Linguistics, 2023: 3565-3576.

[5] WEI L, TAN Z, LI C, et al. Large language model evaluation via matrix entropy[J]. ARXiv preprint, 2024: 3568-3569.

[6] ICC. Key Trade Documents and Data Elements Report[R]. Paris: ICC DSI, 2023: 4-5.

[7]王翔. 基于区块链技术服务贸易畅通探讨[J]. 中国口岸科学技术, 2020(3): 4-12.

[8] Juárez Allende HH. Enforcement[M]. The World Customs Organization: Past, Present and Future. Cham; Springer International Publishing. 2022: 151-176.

[9]王翔, 金晶. 基于海关数据模型的铁路跨境运输数据标准研究[J]. 铁道运输与经济, 2023, 45(3): 1-9.

[10] Li T, Cui X, Zhao X, et al. Three-dimensional reconstruction method of rail corrugation based on the vision detection[J]. Tribology Transactions, 2024: 1-36.

[11] Algarni A, Acarer T, Ahmad Z. An Edge Computing-based Preventive Framework with Machine Learning-Integration for Anomaly Detection and Risk Management in Maritime Wireless Communications[J]. IEEE Access, 2024: 1-9.

[12]王翔, 周辉, 李志鹏, 等. 数据稀缺性与大模型数据价值的非对称性[J]. 信息安全研究, 2023, 9(7): 637-642.

基金项目：海关总署科研项目（2019HK018、2020HK281、2020HK300、2022HK053）

第一作者：王翔（1979—），男，汉族，北京人，博士，高级工程师，主要从事海关信息化工作，E-mail: newonemail@163.com

1. 全国海关信息中心 北京 100005

2. 海关国际贸易信息标准化应用创新实验室 北京 100005

1. The National Information Center, General Administration of Customs, Beijing 100005

2. Laboratory of International Trade IT Standards, General Administration of Customs, Beijing 100005

中国口岸科学技术

图1 语料库协同关系

Fig.1 Collaboration between Different Sources of Corpora

表1 信息熵分析单一语料库模式下海关潜在场景

Table 1 Analysis of Single Corpus Pattern for Potential Scenarios in Customs via Information Entropy

注: VH、H、M、L、VL分别表示很高、高、中、低、很低.

表2 海关GAI合作技术架构对比

Table 2 Comparison of Different Technology Architectures for Customs GAI Collaboration

第6卷 第6期

2024年6月

专论综述 / Monographs and Reviews

检测过程数字化技术在智慧海关建设中的

研究及应用探索

宋保靓 ^1,2 温志英 ^1,2 张伟亚 ^1,2 张 强 ^1,2 闫 杰 ^1,2 索彦彦 ^1,2 潘晓远 ^1,2 李 许 ^{1,2 *}

摘 要 本文探讨了数字化技术在智慧海关建设中的研究及应用，分析了数字化技术在实验室检测过程中各个环节的应用特点和分类，以及智慧海关建设中实验室数字化的典型案例，研究了当前数字化建设进一步完善的方向，如技术融合与统一、人工与机器的协同、数据与流程的标准化规范化、技术的持续更新与人员培养等，同时提出了相应的解决方案，可为智慧海关建设提供有益参考。

关键词 数字化技术；智慧海关；实验室检测

Exploration of the Integration of Digital Technology

in Smart Customs Laboratory Testing

SONG Bao-Liang^1,2 WEN Zhi-Ying^1,2 ZHANG Wei-Ya^1,2

ZHANG Qiang^1,2 YAN Jie^1,2 SUO Yan-Yan^1,2 PAN Xiao-Yuan^1,2 LI Xu^1,2*

Abstract This study delves into the research and application of digital technology within the framework of smart customs development. It examines the characteristics and types of digital technology applications throughout the laboratory testing process and highlights case studies of digitalization in smart customs laboratories. The paper also identifies current challenges in digital infrastructure, such as technological integration, human-machine synergy, standardization of data and processes, and continuous technological innovation alongside staff training. It proposes solutions to these issues, aiming to offer valuable insights and guidance for the advancement of smart customs initiatives.

Keywords digital technology; smart customs; laboratory testing

随着全球经济一体化和国际贸易的快速发展，传统海关监管方式也面临着机遇和挑战，智慧海关建设成为应对这一挑战的关键途径。智慧海关建设不仅涉及海关监管、信息化、数据交换等多个方面的升级，还需要通过实验室检测过程的数字化技术提高工作效率，确保贸易的顺畅和安全。

实验室检测作为海关监管的核心环节之一，其准确性、时效性直接关系到海关对商品的质量安全、分类、估值和征税等职责的实施。实验室检测正在运用更高效和更自动化的技术^[1] 。数字化技术的引入，可以实现样品采集、制备、处理、仪器操作、数据处理、质量控制和结果分析等整个检测过程的自动化和智能化^[2] 。在实验室检测过程中，应用数字化技术，不仅可以提高检测的准确性，还可以为海关提供大量的实时数据，支持数据分析和智能决策^[3] 。

本文通过深入分析数字化技术在实验室检测过程中各个环节的应用，以及智慧海关建设中检测过程数字化的案例，以期为智慧海关建设提供有益的参考和启示。

1 海关实验室数字化建设现状

现有海关实验室信息化体系主要包括e-Lab系统和多版本实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System ，LIMS）。e-Lab系统主要用于实验室法定检验检测管理，自2017年上线后，历经两次优化升级，功能主要包括实验室检测业务流程管理、实验室资源管理和数据统计查询等，已实现对全国海关工业产品、食品、动植物以及卫生检疫工作的检验检测全面覆盖。LIMS系统则主要用于实验室日常管理和委托业务管理，全国海关各实验室在线运行的LIMS系统版本多达108个，涵盖检测业务流程管理、样品管理、原始记录的电子化管理、实验室资源管理、质量体系管理及数据统计查询等，基本实现从样品登记受理到检测报告发出、档案归档的整个检测流程。

在智慧海关建设推进过程中，海关实验室信息化建设侧重于检测业务运行流程管理。随着技术机构改革的深化，通过实施一系列战略性措施，将有效提升实验室的数字化、信息化与自动化能力，进一步提高检测效率。

首先，为了应对技术整合问题，建立一个统一的技术平台至关重要。这个平台需要整合包括物联网（Internet of Things，IoT）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）在内的多种工具，以支持实时数据的采集、处理和分析。平台还应提供统一的应用程序接口（Application Programming Interface，API），确保与其他系统和应用的无缝集成，从而克服硬件和软件的不兼容性，避免数据不一致和信息孤岛的问题。

其次，找到人工与机器之间的最佳协同平衡点是提高工作效率的关键。虽然自动化技术可以提高传统任务的工作效率，但在处理复杂场景时，专家的知识和经验仍然至关重要。利用AI辅助专家进行数据分析和决策，同时通过人工干预来优化AI模型的性能，可以有效地结合两者的优势。

再次，随着技术的广泛应用，提升工作流程和数据标准的标准化与规范化是提高整体工作效率的必要步骤。统一的标准和规范不仅有助于确保数据和结果的可比性，还能为实验室提供一个清晰、可靠的工作框架，更好地应对挑战。

最后，随着技术的快速发展，持续更新系统并为员工提供必要的培训，是确保实验室能够保持技术先进性和提高员工工作质量的关键。这不仅有助于实验室保持竞争力，还能确保员工能够适应快速变化的工作环境。

总之，智慧海关建设是一个持续的、需要不断创新和适应的过程。通过上述措施，可以为智慧海关建设的顺利进行提供保障，有效支持实验室和海关工作的日常运作。这将为海关工作人员提供一个更加智能化和高效化的工作环境，同时也为未来的发展奠定坚实的基础。

2 数字化技术在检测过程中的应用

常见的实验室检测流程如所示。数字化技术在检测过程中的应用可以根据应用阶段和功能特点进行分类。一般而言，数字化技术在检测过程中主要应用于样品采集、制备、处理、检测仪器操作和数据处理、质量控制和结果分析等方面。下面分别从这几个方面对数字化技术的特点和分类进行探讨。

2.1 数字化技术在样品采集、制备和处理中的应用

2.1.1 数字化采集和记录样品信息

数字化技术可以在样品采集和记录过程中实现信息快速、准确、可靠地获取和管理^[4]。通过数字化手段，样品信息更加清晰、详细、规范，不仅提高了样品信息数据的可靠性和准确性，还避免了信息丢失和错误，有助于保护数据的安全性和保密性，从而为样品的后续处理和分析提供了坚实基础，确保了数据处理的连贯性和规范性。

2.1.2 数字化样品制备和处理过程

数字化技术可以实现样品制备和处理过程的自动化和智能化^[5]。传统的样品制备和处理方法主要依赖人工操作，时间长、效率较低、易受环境影响。而通过引入数字化手段对样品制备和处理过程实现自动控制和管理，大大提高了样品制备和处理的精确度和效率。这种转变不仅优化了样品处理流程，降低了人为误差的发生率，还可以提高样品制备和处理的可追溯性及规范性，确保每一个步骤都符合预定的质量和一致性标准。

2.1.3 数字化样品保存和管理

在样品保存和管理方面的应用，数字化技术可以提高样品管理的可靠性和效率^[6]。数字化的样品自动管理系统不仅提高了样品处理的精确性和效率，也可以帮助实验室规范样品管理和保存流程，使得样品流转的每一步过程都可记录和追溯，以确保符合国家和国际标准。

2.2 数字化技术在检测仪器操作和数据处理中的应用

2.2.1 检测仪器操作

数字化技术在检测仪器操作方面的应用，包括对仪器进行智能化控制和检测过程的自动化处理。通过数字化手段记录和管理仪器的操作数据，不仅可以提高仪器操作的稳定性和可控性，还能实时监测和反馈仪器状态，从而进一步提高检测效率和准确性^[7–9]。例如，数字化技术可以实现对液相色谱仪、气相色谱仪等检测仪器的自动化控制，包括自动进样、自动洗涤、自动分析等功能，减少了操作人员的工作量，提高了检测效率。同时，实现对仪器的智能化控制，自动调节仪器参数，减少了仪器的操作误差，提高了检测准确性。

2.2.2 数据处理

数字化技术在检测数据处理方面的应用，不仅包括数据的精确分析和处理，还涵盖数据的可视化呈现和分析，进而提高数据的精度和可靠性，且便于数据存储和共享。数字化技术可以帮助检测人员更快速、更准确地识别异常值和趋势，进行统计分析，提高检测数据的价值和应用。此外，数字化技术还可以支持自动化的数据分析和报告生成，提高数据分析的效率和可靠性，为检测结果的判读和应用提供有力支持。例如，数字化技术实现检测数据的自动化处理和分析，包括数据采集、传输、存储、分析等功能，减少人工干预，提高准确性。同时支持对检测数据的多方位分析和处理，包括数据可视化、模拟、挖掘等功能，提升数据分析能力和应用价值^[10]。

另外，AI技术在检测过程中的应用也越来越普及，能够通过对大量数据的学习和分析，实现样品的识别、分析和处理。例如，基于深度学习的图像识别技术可以实现通过样品图像自动识别和分类得出检测结果^[11]，基于机器学习的数据分析技术可以实现对检测数据的自动分析和处理^[12]。

2.3 数字化技术在质量控制和结果分析中的应用

2.3.1 质量控制

数字化技术在质量控制过程中应用，可以实现自动生成质量控制报告，帮助实验室对检测结果进行实时监控和质量评估，以及持续的过程优化，提高检测结果的可靠性和稳定性，从而提高检验检测工作质量和市场竞争力。例如，通过对检测数据的实时监测和分析，包括数据的分布、趋势和异常等情况的监测，实验室可以及时识别并纠正潜在的问题。这种实时的质量反馈机制确保了检测过程的准确性与规范性，有助于及时调整和纠正过程中的偏差^[13]。

2.3.2 结果分析

数字化技术在结果分析中应用，可以实现对检测结果进行多维分析和判定，如数据聚类、分类和关联分析，以及利用数据挖掘和机器学习等方法，从中发现隐藏的规律和趋势，提升结果的科学性和客观性。此外，数字化技术还可以实现对结果的可视化呈现和交互式分析，方便用户更好地理解和应用检测结果，促进生产过程的优化和改进。例如，通过建立检测结果数据库，实现对多批次、多产品、多参数的检测结果进行比对和分析，对历史数据的回溯分析、对结果的异常判定等功能，可以帮助企业快速定位问题，找出优化方案，提高生产效率和产品质量^[14]。

3 智慧海关建设中的实验室数字化案例分析

随着数字化技术在实验室检测领域的广泛应用，海关实验室数字化转型也迎来了前所未有的发展机遇。智慧海关建设中的实验室数字化案例不仅反映了现有技术的应用水平，还为未来发展趋势提供了宝贵的经验。

3.1 深圳海关的固体废物属性高效鉴别平台

深圳海关针对固体废物属性鉴别，从进口数量较大的进口再生塑料、旧机电等商品着手，建立固体废物属性鉴别技术支撑平台，利用大数据挖掘及AI等关键技术分析固体废物特征指标，建立固体废物属性鉴别预测模型，实现了典型种类固体废物属性的快速、高效鉴别。

3.2 重庆海关的实蝇智能监测

重庆海关联合本地高校和科研企业，研发了新型的智能诱捕终端，能够利用IoT、GIS、AI等技术进行实时自动监测，并自主报送数据。此外，还上线了“实蝇智能监测管理系统”，将所有智能诱捕终端的监测数据汇集到一个统一的平台，实现了实蝇在线自动AI识别计数和远程初筛辅助鉴定。

3.3 南昌海关的智慧“四化”实验室

南昌海关通过新一代的信息化管理辅助系统实现了实验室的数字化、一体化、自动化和规范化运行。该系统将各种实验室资质准入要求转化为参数并融入其中，对人员、设备使用、库存、检测任务和环境进行全要素管理。这种“系统+人工”和“制度+科技”的模式提高了数据的精确性，优化了实验室管理和检测流程。

3.4 南京海关的木材智能鉴别模式

南京海关针对进境木材的监管实施了木材智能鉴别模式。该模式利用AI技术和深度学习，基于木材的显微构造特征进行智能鉴别。通过开发的图像智能识别算法模型，系统可以对后台数据库进行学习和训练，进行自主判定。这种模式为海关实验室提供了快速、准确的鉴定服务。

3.5 案例分析总结

综上所述，这4个案例充分展示了数字化技术在智慧海关建设中的实际应用和价值。无论是数据的实时采集、实验室管理的优化，还是对复杂样品的智能鉴别，数字化技术都为海关提供了更高效、更精确的解决方案。

4 结语

在海关工作中，数字化技术已经成为一种不可或缺的工具，显著提高了实验室的效率和准确性。通过对典型案例的深入分析，也可以明确看到数字化技术在样品采集、制备和处理、仪器操作、数据处理、质量控制以及结果分析中的关键应用。特别是在智慧海关建设的背景下，如重庆、南昌、南京和深圳海关的相关案例，都生动地展示了数字化技术如何赋能海关实验室，推动其向更高效、更精确的方向发展。

尽管数字化技术带来了许多好处，但也带来了新的考验，如技术整合的复杂性、数据质量和准确性的提升、人工与自动化的有效结合、标准化和规范化的需求，以及技术更新与维护的持续性需求，这些考验需要海关部门、技术提供商和研究机构共同努力，寻找有效的解决方案。

展望未来，建立统一的技术平台、加强数据质量监控、深化人工与自动化的结合、加强标准化和规范化工作，以及持续的技术更新和员工培训，都是未来发展的关键方向，需要不断创新和完善，扎实推进智慧海关建设，为国家经济发展作出更大贡献。

参考文献

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基金项目：海关总署科研项目（2022HK036、2022HK045、2023HK042、2023HK007）；深圳海关科研项目（2021SZHK010）

第一作者：宋保靓（1982—），男，汉族，山东泰安人，本科，高级工程师，主要从事实验室质量管理、分析测试技术工作，E-mail: songbaoliang@foxmail.com

通信作者：李许（1982—），男，硕士，河南南阳人，硕士，高级工程师，主要从事进出口商品检验、实验室质量管理工作，E-mail: nokia119@126.com

1. 深圳海关工业品检测技术中心 深圳 518000

2. 深圳市检验检疫科学研究院 深圳 518000

1. Shenzhen Customs Industrial Products Testing Technology Center, ShenZhen 518000

2. Shenzhen Academy of Inspection and Quarantine, Shenzhen 518000

图1 实验室检测流程图

Fig.1 Flow chart of laboratory testing

第6卷 第6期

2024年6月

Commodity Inspection / 商品检验

脂肪酸及其盐和酯的归类方法探究

王芷若 ¹ 郝红叶 ¹ 仝亚男 ¹ 杨丽飞 ¹ 张 鹏 ² 孙书军 ¹

摘 要 脂肪酸及其盐和酯在海关涉税化验中涉及的税目较多，归类较为复杂。本文就这三类商品如何归类进行了探究和总结，通过红外光谱分析、气相色谱-质谱分析等检测手段对其进行详细分析。这些分析有助于为海关涉税化验部门提供明确的操作流程和判断标准，提高检测效率和归类的准确性，同时也能够帮助相关企业了解和掌握税则编号和税率，为合规申报提供参考。

关键词 脂肪酸；盐；酯；商品归类

The HS Commodity Classification of Fatty Acids and Their Salts and Esters

WANG Zhi-Ruo¹ HAO Hong-Ye¹ TONG Ya-Nan¹

YANG Li-Fei¹ ZHANG Peng² SUN Shu-Jun¹

Abstract Fatty acids and their salts and esters involve a wide range of tax items in customs tax-related tests, and their classification is relatively complex. This paper explores and summarizes how to classify these three types of commodities, and provides a detailed analysis through infrared spectrum analysis, gas chromatography-mass spectrometry and other detection methods. These analyses are beneficial to provide clear operational procedures and judgment criteria for customs tax-related laboratory departments, improve the efficiency of testing and the accuracy of classification, and help relevant enterprises to understand and master the tax codes and rates, providing a reference for compliance declaration.

Keywords fatty acids; salts; esters; commodity classification

脂肪酸是具有长链烃的羧酸，根据其饱和度的不同，可将脂肪酸分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。人体所必需的脂肪酸主要来源于植物油^[1]。植物中最丰富的脂肪酸含16或18个碳原子，如棕榈酸、油酸、亚油酸等。自然界中饱和脂肪酸很少以游离形式存在，通常以（甲）酯或甘油酯的形式存在。脂肪酸酯是脂肪酸和醇反应生成的酯类，其中脂肪酸甲酯是指由脂肪酸甲基化生成的，而甘油脂肪酸酯则是由甘油和脂肪酸的浓缩物混合而成^[2]，主要包括单甘油脂肪酸酯、双甘油脂肪酸酯以及三甘油脂肪酸酯等。脂肪酸酯在食品、医药、日化等领域都发挥着重要作用。而脂肪酸盐则是将脂肪酸羧基（-COOH）上的氢离子以金属离子（钠离子、镁离子、锌离子等）取代所得，其来源天然且具有良好的洗涤、降泡、调节黏度等效果^[3]，主要用于制造肥皂、合成洗涤剂、润滑剂和化妆品等。图1所示为常见的脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸盐的形态。

A: 脂肪酸; B: 脂肪酸盐; C: 脂肪酸酯

图1 常见的脂肪酸、脂肪酸盐和脂肪酸酯

Fig.1 Common fatty acids, fatty acid salts, and fatty acid esters

由于脂肪酸及其盐和酯在海关商品归类过程中涉及税目较多，本文就这三类商品的归类进行梳理，并分析了在归类化验中需要运用的多种检测手段以及检测过程，以期达到精准化验、快速归类的目的。

1 脂肪酸及其盐和酯的归类分析

根据《进出口税则商品及品目注释》，脂肪酸及其盐和酯的组成成分及含量影响进出口海关商品归类^[4]，脂肪酸及其盐和酯类商品的归类主要涉及第29章和第38章品目项下，部分商品可能会涉及第34章和第15章。其中，第29章涉及脂肪酸及其盐和酯的是2915和2916两个品目相关税号。归入第29章品目项下的这类商品要求纯度在90%及以上（以干燥产品的重量计），但需要注意的是纯度在85%及以上（以干燥产品的重量计）的油酸也归入本品目项下。第38章涉及脂肪酸及其盐和酯的是3823和3824两个品目相关税号。其中，品目3823项下主要包括商品硬脂酸、商品油酸、由油酸和亚油酸混合组成的妥尔油脂肪酸以及游离脂肪酸含量很高的精炼所得酸性油等；品目3824项下的商品主要是单甘油脂肪酸酯、甘油双脂肪酸酯以及甘油三脂肪酸酯的混合物，但具有人造蜡质特性的该类商品则应该归入品目3404项下。值得注意的是，对于天然油脂，如棕榈酸油及其分离品，不论是否精制，均应归入品目1511项下。具体归类如图2所示。

图2 脂肪酸及其盐和酯归类导图

Fig.2 HS commodity classification map of fatty acids and their salts and esters

脂肪酸及其盐和酯归类不同，根据《中华人民共和国进出口税则（2024）》，相应的最惠国税率和普通税率也有很大的差别^[5]。例如，同样是归入第29章项下，归入税号2915.7010最惠国税率为7%，而归入税号2915.9000项下则只需要5.5%。归入不同章节，税率差别更大，如归入税号3823.1100项下需要16%的最惠国税率，详细差别见表1。

2 脂肪酸及其盐和酯的归类检测方法

2.1 脂肪酸及其盐和酯的定性红外分析

脂肪酸及其盐和酯具体如何区分，需要通过多种实验检测方法来确定。首先可以通过红外光谱进行定性检测分析。脂肪酸及其盐和酯的红外光谱图如图3所示。

表1 脂肪酸及其盐和酯商品归类相应最惠国税率和普通税率

Table 1 Corresponding MFN and general tax rates of fatty acids and their salts and esters

由图3可以看出，脂肪酸及其盐和酯部分红外特征峰是一致的，这是因为其有相似的官能团。以图3C脂肪酸酯为例，2954.89 cm^-1为CH₃的反对称伸缩振动，2923.98 cm^-1为CH₂的反对称伸缩振动，2854.79 cm^-1为CH₂的对称伸缩振动；1457.90 cm^-1为CH₃的反对称变角振动和CH₂的面内变角振动的叠加；1377.75 cm^-1为CH₃的对称变角振动^[6]。这些伸缩振动是脂肪酸、脂肪酸酯以及脂肪酸盐共同存在的。

脂肪酸及其盐和酯红外特征谱带的主要区别在于三者的特征官能团不同。羧酸通常以环状二聚体的形式存在，也可以以链状多聚体的形式存在。因此，羧酸伸缩振动吸收频率向低频方向移动至1725～1700 cm^-1。羧酸离解或成盐时形成-COO基团，这两个氧原子几乎是相等的，原来C＝O键的双键特性降低，吸收向低频位移至1550～1610 cm^-1。在饱和脂肪酸金属盐中，羧酸羰基伸缩振动吸收峰的准确位置和形状还与阳离子密切相关。正因如此，根据羧酸羰基红外吸收峰的位置，就可以区分羧酸和羧酸盐。而脂肪酸酯具有饱和脂肪酸酯的酯基基团，其特征谱带在波数1730～1740 cm^-1处有明显的C＝O的伸缩振动。三者具体区别见表2所示。

表2 脂肪酸及其盐和酯的红外区别

Table 2 Infrared difference between fatty acids and their salts and esters

通过红外定性分析虽然可以对三类商品有所区分，但要进行归类还需要对三类商品的具体成分含量进行定量分析，在实验中可以通过气相色谱-质谱进行分析。

2.2 脂肪酸及其盐和酯的定量气相色谱-质谱分析

脂肪酸及其盐和酯进行气相色谱-质谱定量分析，首先需要甲酯化。甲酯化是将含羧基等的物质转变为甲酯的化学方法。由于脂肪酸及其盐和酯的沸点高，高温下不稳定，易裂解，不容易气化分离，所以需要甲酯化将其转化为稳定的脂肪酸甲酯^[7]。目前，对于脂肪酸及其盐和酯甲酯化方法主要有碱催化甲酯化衍生法-GC-MS或酸催化甲酯化衍生法-GC-MS^[8]。在实验过程中需选择合适的甲酯化方法对这三类物质予以前处理后再进行气相色谱-质谱分析。通过气相色谱-质谱分析图谱详细分析归入具体的章节。谱图如图4所示。

由气相色谱-质谱全扫描（Scan）分析，得到Scan-TIC谱图，对照谱图中每一个色谱峰的质谱信息，应用美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）数据库进行检索，通过与标准谱图对照以及质谱碎片峰的人工分析，确定每一个成分的化学结构。由图4A可以看出商品为单一组分，结合质谱图的离子碎片，分析得出具体组分，根据红外分析结果优先考虑该商品归入第15章或第29章项下。对照图4中的B图，可以看到商品谱图显示有多个峰，利用气相色谱-质谱峰面积归一法计算出各脂肪酸甲酯的相对含量^[9]，从而可以推断该类商品的组成，这类混合商品优先考虑归入第38章项下。

2.3 脂肪酸及其盐和酯的其他检测方法分析

对于检测的样品为单甘油脂肪酸酯、甘油双脂肪酸酯以及甘油三脂肪酸酯的混合物时，则需要根据样品的状态进行蜡质特性的检测。最常用的方法是滴点温度以及旋转粘度检测。其中滴点温度要求在40℃以上，而温度高出滴点10℃时，样品的旋转粘度不超过10000 厘泊。以上两个条件必须同时符合才属于3404项下商品。

3 结语

本文对脂肪酸及其盐和酯类商品的归类进行了探究和总结，通过红外光谱分析、气相色谱-质谱分析等多种实验检测手段对其进行了详细分析，为海关实验室对该类商品的日常检测提供了检测思路和操作流程，以减少主观判断的影响，提高归类的准确性和一致性，减少纠纷和争议，从而进一步提高监管效率和贸易效率，帮助相关企业了解和掌握税则编号和税率，也为依法合规申报提供技术参考。

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第一作者：王芷若（1991—），女，汉族，甘肃陇南人，本科，工程师，主要从事涉税商品检验工作，E-mail: wodeyouxiang622@163.com

1. 天津海关化矿金属材料检测中心 天津 300450

2. 天津海关 天津 300450

1. Minerals and Metallic Materials Inspection Centre of Tianjin Customs, Tianjin 300450

2. Tianjin Customs, Tianjin 300450

A: 脂肪酸红外谱图; B: 脂肪酸盐红外谱图; C: 脂肪酸酯红外谱图

图3 脂肪酸及其盐和酯的红外光谱图

Fig.3 Infrared spectra of fatty acids and their salts and esters

A:脂肪酸; B:脂肪盐/酯

图4 脂肪酸及其遥盐和酯的气质谱图

Fig.4 GC-MS spectrogram of fatty acids and their salts and esters

第6卷 第6期

2024年6月

动植物检疫 / Animal and Plant Quarantine n

双角草在我国的潜在适生区

预测及其生态特征分析

邵秀玲 ¹ 厉 艳 ¹ 徐 丽 ² 姜晓菲 ² 季 蕾 ¹ 孙 铮 ¹ 齐振华 ^{1 *}

摘 要 双角草是一种繁殖能力极强的阔叶杂草，现分布于北美洲、亚洲等地区，该杂草在中国的适生范围尚不明确。本研究采用R语言软件的Kuenm语言包来优化MaxEnt模型参数，利用Maxent软件对双角草在我国潜在适生区进行预测，使用ArcGIS软件制图和适生等级分类，依据受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）曲线评价Maxent模型预测的准确性，根据刀切法检验、环境变量建模贡献率和置换重要值选择影响双角草分布的主导环境变量，根据环境变量响应曲线计算主导环境变量的适生阈值。选择最优模型参数（deltaAICc = 0、AUC = 0.9091、5%数据遗漏率= 0.0497）建模，结果表明双角草在我国的潜在适生区面积总计为95.57万km²，约占国土总面积的9.96%，适生区相对集中且主要分布在我国东南低山丘陵平原地区，鉴于其较强的适生能力、繁殖能力和经济重要性，应引起高度关注。上述预测结果可为有关部门对该杂草制定检疫和防控措施提供参考。

关键词 双角草；有害生物风险分析；适生区预测；最大熵生态位模型

Estimation of Potential Suitable Distribution Areas and Ecological Characteristics of Diodia virginiana L. in China

SHAO Xiu-Ling ¹ LI Yan ¹ XU Li ² JIANG Xiao-Fei ² JI Lei ¹ SUN Zheng ¹ QI Zhen-Hua ^1*

Abstract Diodia virginiana L. is a highly reproductive broad-leaved weed distributed in North America and Asia, yet its suitability region in China remains unclear. This study utilized the R language kuenm package to optimize the MaxEnt parameters, with ArcGIS software used for mapping and classification of suitability levels. The accuracy of the Maxent model prediction was evaluated based on the Receiver Operating Characteristic Curve. We selected dominant environment variables that affect the distribution of Diodia virginiana through the knife cut test, environmental variable modeling contribution rate, and permutation importance value analysis. We calculated the fitness threshold for dominant environment variables based on the response curve. Optimal model parameters(DeltaAICc = 0, AUC = 0.909, Omission rate at 5% = 0.0497) were selected for modeling. Results indicate a total potential suitable area of 955700 km² for Diodia virginiana growth in China, accounting for approximately 9.96% of the total land area, with concentrations in the low hills and plains region of Southeast China. Considering its strong adaptability, reproductive ability, and economic importance, increased attention to this weed is warranted. Moreover, the predictions offer valuable insights for relevant departments to formulate quarantine and control measures.

Keywords Diodia virginiana L.; pest risk analysis; prediction of suitable distribution areas; MaxEnt model

基金项目：国家重点研发计划（2021YFD1400100，2021YFD1400103）

第一作者：邵秀玲（1971—），女，汉族，山东文登人，本科，研究员，主要从事植物检疫工作，E-mail: ciqshao@163.com

通信作者：齐振华（1985—），男，汉族，山东陵县人，硕士，高级农艺师，主要从事植物检疫工作，E-mail: qzh2000@163.com

1. 青岛海关技术中心 青岛 266114

2. 青岛大港海关 青岛 266005

1. Technology Center of Qingdao Customs, Qingdao 266114

2. Qingdao Dagang Customs, Qingdao 266005

双角草（Diodia virginiana L.）为茜草科Rubiaceae双角草属Diodia L.植物，该草为多年生草本植物，植株匍匐或斜上升；茎有4棱，棱角上被侧生毛；分枝长达60 cm。叶椭圆状披针形至倒披针形，边缘有小齿；叶对生，叶柄长约3 mm；花通常单朵腋生；萼裂片2，线状披针形，长5～7 mm，被短柔毛；花冠白色，檐部直径达18 mm，冠管纤细，长达15 mm，内外均无毛，裂片里面被柔毛；花丝长约2 mm；花柱长约13 mm，无毛，柱头长达4 mm。果被柔毛，椭圆形，长6～9 mm，宽4～6 mm，有8条隆起的棱脊，冠以2片延长的宿萼裂片^[1]；种子5～6 mm×2～3 mm，背部凸起，表面有网纹，脐生于腹面，前部有纵槽。

双角草原产美洲，现主要分布于美洲、亚洲部分地区。1987年在中国台湾新竹有分布报道^[2]，2013年在安徽芜湖和六安^[3]、2016年在安徽宣城、2017年在广西富川^[4]采集到标本。该杂草适应性强，对生活环境要求低，可以在潮湿的草地、沼泽、溪流和池塘中生存，也可在排水不良或潮湿的草坪上生长，与原始植被争水肥，破坏生态系统与生物多样性，在草坪上形成非常密集的种群区域，是公认的草坪上最难防治的阔叶杂草之一^[5-6]。双角草种子有浮力，产量丰富，可以通过水源传播，根系可深入地下几英尺，地下茎亦可繁殖，手工防除方式通常对其无效，广泛的根系系统和强大的无性繁殖能力使得其防治极其困难^[7-8]。为更好地开展有害生物鉴定与普查工作，因此开展双角草适生性研究，可有效保证针对该草普查的方向性与准确性，以期更好地保护我国农业生产和生态环境安全。

适生性分析是外来物种风险分析的重要内容之一，目前应用较广的模型包括BIOCLIM、DIVA-GIS、CLIMEX、GARP、MaxEnt等^[9-10]，其中MaxEnt是应用最为广泛的模型。利用MaxEnt模型已成功预测了假苍耳Cyclachaena xanthiifolia^[11]、刺槐叶瘿蚊Obolodiplosis robiniae^[12]、苹果根结线虫Meloidogyne mali^[13]、短颈剑线虫Xiphinema brevicollum^[14]、相似穿孔线虫Radopholus similis^[15]等多种外来物种的潜在分布区。本研究根据双角草的已知地理分布数据，结合气候环境数据，综合利用MaxEnt和ArcGIS，预测双角草在我国的适生区，为相关部门制定检疫和防控措施提供参考。

1 材料与方法

1.1 物种分布数据来源及处理

双角草的地理分布信息通过查询全球生物多样性信息平台、查阅相关文献，共获得7879条地理分布记录。利用ENMTools软件对地理分布数据进行筛选，得到有效分布记录2337条^[16]，主要分布在北美洲的美国、墨西哥，亚洲的印度、日本、韩国。将双角草地理分布资料转存为csv格式，作为MaxEnt模型的输入数据。

1.2 环境变量数据收集及处理

环境变量共有37个，包括19个气候变量、17个土壤变量和1个海拔变量，其中气候变量获取自全球气候数据库网站（版本WorldClim2.0，分辨率为2.5 min）；土壤变量和海拔变量获取自世界土壤数据库（版本HWSD1.2，分辨率为30 s）；利用Arcgis10.8软件将环境数据调整为统一格式和分辨率。利用Pearson相关性分析考察各变量之间的相关性，保留相关系数小于0.8的变量，对相关系数大于0.8的变量保留一个具有重要指示意义的环境变量。

1.3 模型建立、优化和评估

本研究采用R语言软件的Kuenm语言包来优化参与MaxEnt建模的模型^[17]，优化过程中设置40个调控倍频（RM = 0.1～4），依次与MaxEnt软件中5种特征进行排列组合，选择程序推荐最优参数建模^[16]。

1.4 最大熵模型构建与评估

将筛选后的双角草分布数据与环境因子导入MaxEnt软件中进行模拟，随机选取75%的分布数据用于训练模型用于分布预测，其余25%分布数据用于后续验证模型，设置模型重复运行10次。用受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）和曲线下面积（Area Under the Cure，AUC）来评价模型预测结果^[18-19]。

1.5 适生区划分与主导环境变量分析

利用Arcgis10.8重分类工具进行适生区划分。主导环境变量根据刀切法检验、贡献率和置换重要值确定，利用主导环境变量中的响应曲线计算适生阈值。

2 结果与分析

2.1 环境变量筛选

利用ArcGIS软件提取37个环境变量相应危害点的数据，使用SPSS软件进行Pearson相关性分析，如图1所示；共筛选出24个环境变量，见表1。

表1 环境变量

Table 1 Environment Variables

2.2 模型优化结果

本研究使用Kuenm包，利用40个调控倍频和5种特征类型进行排列组合共创建1160个分布模型，程序推荐1个最优模型符合5%数据遗漏率和AICc值自然对数最低标准，如图2所示。最优模型pROC = 0.5%，数据遗漏率（Omission rate at 5%）= 0.0497、AICc = 43702.8328、delta AICc = 0，优化模型参数FC = LQPTH、RM = 0.3。

图2 所有候选模型的遗漏率与AICc值自然对数

Fig.2 Omission rates and natural logarithm of AICc values for all candidate models

2.3 Maxent模型的准确性评估

将双角草分布数据与筛选环境变量导入MaxEnt软件中，使用最优模型参数并重复运行10次，通过MaxEnt软件中的ROC曲线和遗漏率对预测模型进行检验，如图3所示，结果显示平均AUC = 0.9091，其中训练数据AUC值在0.9124～0.9125之间，平均值为0.9124；测试数据AUC值在0.9045～0.9159之间，平均值为0.9091。

图3 MaxEnt模型的ROC检验

Fig.3 ROC test of the MaxEnt model

2.4 影响双角草适生区分布的关键环境因子及适生阈值

刀切法检验结果表明（图4），正则化训练增益前8个环境变量依次为：最干季度降水量、年降水量、年平均气温、最湿季度降水量、等温性、有机碳含量、降水量季节性变化；测试增益由高到低前8个环境变量依次为：最干季度降水量、年降水量、年平均气温、最湿季度降水量、有机碳含量、等温性、最热月份最高温度；AUC值由高到低前8个环境变量依次为最干季度降水量、年降水量、年平均气温、有机碳含量、最湿季度降水量、等温性、黏性层土壤的阳离子交换能力、沙含量；贡献率（表2）前5的变量依次为：最干季度降水量、等温性、年平均气温、最热月份最高温度、碎石体积百分比；在表2中置换重要值前5的变量依次为：最干季度降水量、等温性、最热月份最高温度、最湿季度降水量、年平均气温。

综合以上分析结果，得出年最干季度降水量、年降水量、年平均气温、最湿季度降水量、等温性、最热月份最高温度、碎石体积百分比是影响双角草潜在适生区分布的主导因素，适生阈值分别为：最干季度降水量115～470 mm、年降水量790～2260 mm、年平均气温10～24℃、最湿季度降水量255～670 mm、等温性27.0%～55.5%、最热月份最高温度27～36℃、碎石体积百分比35%～50%。

2.5 双角草适生等级划分

利用MaxEnt软件所生成数据分组，使用自然间断点分级法划分双角草的4类适生区（表3），统计不同等级适生区分布面积。

表3 适生性等级划分标准

Table 3 Classification criteria for suitability levels

2.6 双角草在我国的潜在适生区分布

双角草在我国的潜在适生区面积总计为95.57万km²，约占国土总面积的9.96%，适生区相对集中，主要分布在我国东南低山丘陵平原地区^[20]，如表4所示。双角草高适生区面积6.38万km²，集中分布在福建、浙江、江西大部，湖北东部、安徽西南部、湖南西部、广东南部沿海地区、中国台湾北部及西南部沿海地区；中适生区面积26.54万km²，集中分布在广东、广西、福建、浙江、江西、湖南大部，湖北、安徽、江苏、上海、中国台湾局部地区；低适生区面积62.65万km²，集中分布在广东、福建、广西、湖南、安徽、湖北、上海大部，江苏、河南、重庆、贵州、云南、西藏地区。

3 结论

3.1 模型的准确性

本研究利用筛选后的24个环境变量，在优化模型参数的基础上，对双角草在中国的适宜区进行预测，优化后模型的遗漏率= 0.0497、delta AICc = 0、AUC = 0.9091＞0.9，表明模拟结果采信度高。

3.2 关键环境变量

综合Jackknife检验、贡献率和置换重要值分析结果，最干季度降水量、年降水量、年平均气温、最湿季度降水量、等温性、最热月份最高温度、碎石体积百分比等变量为主导变量，其中降水量、等温性、年平均气温、最热月份最高温度贡献率共计93.2%，而所有土壤环境变量的贡献率仅为3.7%，海拔变量的贡献率仅为0.1%。结果表明，气候为双角草适生分布的主要因素，其次为土壤和海拔因素。此外，世界土壤数据库中土壤环境变量共有34种，其中17种为地表至地下30 m，其余17种为地下30～100 m，考虑到双角草为草本植物，与根系较深的木本植物相比，其根系相对较浅，地下30～100 m的土壤变量对其影响较小，因此本研究并未采用地下30～100 m土壤变量参与模型构建。

3.3 双角草适生环境和适生区域

双角草的典型栖息地包括湿地、沟渠以及周期性淹没的地区。光照水平对其影响不高，沙质土壤类型更适合其生存，如沙子、沙质壤土和沙质泥炭。在北美地区，双角草广泛分布于草原、平原森林、沙洲、沼泽林地、湿地等。从影响双角草分布的主导环境变量来看，最湿季度降水量、年降水量、年平均气温、最干季度降水量、等温性、最热月份最高温度主要与温度和降水相关。本研究推算出双角草最宜适生区7个主要环境变量适生区间分别为：最干季度降水量115～470 mm、年降水量790～2260 mm、年平均气温10～24℃、最湿季度降水量255～670 mm、等温性27.0%～55.5%、最热月份最高温度27～36℃、碎石体积百分比35%～50%，上述环境条件与双角草实际分布区域气候环境条件基本吻合。根据模型预测结果显示，双角草在我国潜在适生区面积总计为95.57万km²，约占国土总面积的9.96%，适生区相对集中且主要分布在我国东南低山丘陵平原地区，范围涵盖安徽、江西、湖北、湖南、福建、广东、广西、中国台湾。对比双角草在中国采集地信息，中国台湾新竹，安徽芜湖、六安和宣城，广西富川均在双角草适生区域内，其中，中国台湾新竹、安徽六安在高适生区，安徽芜湖和宣城、广西富川在中适生区，上述标本采集地与适生区域预测结果基本一致。

4 讨论

外来有害生物风险分析主要包含风险分析的起始、风险评估和风险管理三个方面的内容^[21]，其中风险评估的核心内容为有害生物的适生性分析，这是有害生物造成环境、生态、经济影响的首要前提。一直以来，适生性分析多以有害生物适生环境（如气候、植被、土壤、水文）作为评价指标，对比有害生物风险分析地区的相应环境做出适生性评价，需要较高的人力和时间成本的投入。随着技术的不断发展，植物检疫工作者也在寻求利用更为科学和量化的方法开展有害生物适生性分析，因MaxEnt软件开源性及气候变量相对易于获取，其在适生性分析中得到越来越多的应用。

利用数字化资源开展适生性预测是有害生物风险分析的发展趋势。MaxEnt模型进行适生性分析的方法虽使用广泛，但仍有需要改进和优化的方面，如环境变量一致性、软件使用的简便性等。目前适生性分析研究多以气候变量为主，建模环境变量相对单一，笔者认为环境变量的分辨率、地形地貌、植被覆盖、寄主分布、人类活动痕迹也是影响预测结果准确性的重要因素。对于有害生物风险分析工作而言，不同类别的有害生物所参考的适生性因素也有所不同。随着大数据、云计算等技术的不断发展，在此基础上建立一个统一的、可量化、标准化的风险分析平台，对于简化风险分析流程、提高风险分析效率具有重要意义。

本研究通过基于R语言优化的MaxEnt模型预测双角草在中国的适生区域和适生环境，结果表明其具有潜在的广泛分布区域和较强的适生能力，故应引起高度关注，同时也为有关部门对该杂草制定检疫和防控措施提供参考。

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图1 37个变量间的相关性热图

Fig.1 Heat Map of Correlations Among 37 variables

图4 环境变量的刀切法检验图

Fig.4 Jackknife test of the environment variables

表2 贡献率和置换重要值

Table 2 Contribution rate and permutation importance value

表4 双角草在我国潜在适生区分布

Table 4 Potential suitable area of Diodia virginiana in China

第6卷 第6期

2024年6月

卫生检疫 / Health Quarantine

船舶压舱水生物安全和检疫监管

应对措施的探讨

沈媛媛 ¹ 田桢干 ^{1 *} 毛 毛 ¹ 程春明 ¹ 莫宇婷 ²

摘 要 船舶压舱水是引发外来海洋生物安全隐患的主要渠道之一，若不加强对入境船舶压舱水的监管和控制，可能会带来海洋环境污染以及生态资源危害，也将对我国经济发展产生一定影响。因此，入境船舶压舱水的检疫监管是急需引起我国海关卫生检疫部门关注的问题。本文对发达国家和我国关于船舶压舱水的检疫监管措施进行了对比分析，并提出应对压舱水生物安全风险的具体检疫措施和建议。

关键词 船舶压舱水；管理监管；卫生检疫；生物安全

Discussion on Biosecurity and Quarantine Supervision Measures for Ship Ballast Water

SHEN Yuan-Yuan ¹ TIAN Zhen-Gan ^1* MAO Mao ¹ CHENG Chun-Ming ¹ MO Yu-Ting ²

Abstract Ballast water from ships is one of the main channels that trigger safety hazards of alien marine organisms. If the supervision and control of ballast water from incoming ships are not strengthened, it may lead to marine environmental pollution and ecological resource damage, and will also have a certain impact on China’s economic development. Therefore, the quarantine supervision of incoming ships’ ballast water is an issue that urgently needs attention from China’s Customs health quarantine departments. This paper compares and analyzes the quarantine supervision measures for ship ballast water in developed countries and China, and proposes specific quarantine measures and suggestions to address the biosecurity risks of ballast water.

Keywords ballast water; supervision and control; health quarantine; biosecurity

自20世纪初以来，由船舶压舱水引起的海洋外来生物安全事件屡有发生，据国际海洋考察理事会（International Council for the Exploration of the Sea，ICES）统计，约94%的潜在有害海洋生物经船舶压舱水传播^[1]。压舱水是船舶为保证一定的吃水深度或保持船体平衡而专门注入的水，并在装货过程中进行排放，从而有效保障船舶行驶安全^2]。对那些没有装载足够货物的船舶，注入压舱水也能确保船舶的螺旋桨吃水充分，同时保持其推进效率，因此压舱水对于船舶航行安全起到了重要作用。然而，船舶在全球各个水域航行的同时，从不同水域装载的压舱水也被随之转运，压舱水及其淤泥中的多种藻类、细菌、浮游植物和动物等，经过漫长的航程仍能存活，并被带往全球。压舱水如果未经处理就直接排放进各国海域，其所携带的有害水生有机体和病原体，不仅会给当地人民的生命、动植物及海洋生态安全带来一定的危害，还会引发一系列卫生、环境和海洋生态问题，从而造成严重的经济损失^3]。例如，“19世纪世界病”——霍乱，在欧洲乃至全球范围内暴发的原因是当时航行船舶在运行中对压舱水处理不当且随意排放压舱水。1959年以来，在加拿大大湖-圣劳伦斯河流域中发现的约65%的非土著物种是由跨洋船舶的压载水排放所引入的^4]。20世纪80年代末，由压舱水带来的大量外来水生生物入侵澳大利亚、新西兰，其中外来食用贝类导致当地居民食用后中毒、死亡^[5]。20世纪90年代，圆虾虎鱼物种通过压舱水排放被意外地从黑海北部的欧亚带到了北美五大湖等^[6]。

近年来，随着国际贸易不断扩大和全球经济一体化发展，以水路运输为主的航运业发展快速。我国的航运业十分发达，每年都有数十万船舶出入停靠我国海域，同时也携带着数十亿吨源自全球其他水域的压舱水。如果不对船舶压舱水进行有效的控制与管理，将会对我国的海洋环境与经济发展造成危害。作为压舱水检疫管理的主管机关之一，海关对进入我国的船舶压舱水实施监管，及时处理因压舱水所带来的损失。目前国内学术界对有效提高船舶压舱水治理能力和管理质量的研究还有较大的空间，因此，希冀本文的研究能够为探索船舶压舱水检疫管理提供一定的参考。

1 国内外船舶压舱水管理措施对比

当前，许多国际组织及一些国家已开始对压舱水的质量和排放提出更高的标准，出台了不少相关文件及法律，以降低压舱水可能造成的生物安全风险概率。2004年，国际海事组织通过了《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》。目前运营的商船需要强制安装压舱水处理系统，压舱水在排放前都经过了处理，基本可以杜绝生物安全问题。

表1为国际海事组织对于船舶压舱水的具体处理要求。表2为美国、澳大利亚、欧盟与我国关于船舶压舱水监管具体规定。

由表2可以看出，美国联邦及下辖各州都有明确的压舱水管理相关规定。深受外来生物侵害的澳大利亚，针对入境船舶压舱水的管理措施较严厉，如船方必须提供详尽的航海日志。

在实际工作中，我国相关监管部门会审查确认入境船舶压舱水是否被污染，以及船载压舱水处理系统运行情况。虽然有关部门对船舶压舱水的管理工作已经积累了一定经验，但就进一步针对压舱水所携带的病原体和有害水生生物的检测评估工作还需完善。在压舱水管理工作中，海关卫生检疫部门主要承担对船舶压舱水进行采样和检测的任务，因此，需要在缩短检测时间、提高采样速度、提升检测效率方面下功夫。与此同时，我国有关部门也需结合我国国情，学习借鉴国际监管措施，从而进一步完善我国船舶压舱水监管法律法规^10]。

2 完善我国船舶压舱水检疫管理的构想

对于海关卫生检疫部门来说，建议从防控病原菌和海洋外来生物入侵的角度，针对《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》实施后的船舶压舱水法律制度对相关法律进行修改完善，实现生态可持续发展；同时建议我国海事、海关等部门进一步加强协作，形成有效的协同执法机制。

海关卫生检疫部门可借鉴国际监管的通用方法，发布有关船舶压舱水的新条例，可对来华船舶采取信息统一录入和数字化综合管理系统，根据压舱水管理查验情况、处理措施，履行规定记录、违规行为记录等综合因素对船舶进行信誉等级划分，推行船舶压舱水差异化管理体系，诚信系数低的船舶企业将采取重点监管，严加查验，诚信度高的船舶企业则适当减少非必要检查，降低企业成本，提高监管效率。

面向未来，围绕如何有效提升我国船舶压舱水检疫管理综合治理水平，本文通过以下4个方面的工作构建，提出了一些思考和建议。

2.1 搭建跨部门信息共享平台

船舶压舱水的管理涉及港务、海事、渔业局、海关等部门，对压舱水管理进行全面的基础调查，必须依靠多部门联合共同努力、共同推进，以便对压舱水的管理进行全领域的基本数据搜集和整理。因此，亟待建立一套完整的跨部门信息共享平台，为实现船舶压舱水的长效管理提供基础数据和理论指导。在此基础上，各口岸监管部门应共同参与平台建设，推动形成跨部门高效协调机制，将管理信息共享和现场执法指挥平台构建起来，从点到面，形成完整的船舶压舱水管理体系。

2.2 建立完善生物安全物种数据库和知识图谱

我国海洋、海事和海关等部门协力合作，对全国重点海域的生物进行全面调查，并定期进行动态追踪调查，调查期间不定期开展国际船舶的压舱水取样分析。依托5G、物联网等多种技术手段构建压舱水海洋外来生物物种监测网络体系，及时掌握压舱水外来生物信息和持续预警外来生物风险等级。逐步建立压舱水外来海洋生物及国内海洋生物物种资源库，最终构建起系统的压舱水监管大数据监管池，建立知识图谱，并定期进行更新和维护。

2.3 构建全球航运动态复杂网络

利用大数据技术构建全球航运实时动态跟踪网络，获取船舶运行轨迹。通过收集入境、挂靠船舶的历史停靠港口情况，判读其是否经停生物危害风险等级高的港口，是否交换过压舱水；对于在有经水传染病、历史外来生物入侵风险的港口国家进行压舱水交换的船舶，进行高风险预警提示，此类船舶一旦到达国内港口，严格按照压舱水检疫管理流程立即启动相关检测工作。

2.4 建立压舱水外来生物风险预警体系

以全球航运动态跟踪网络为基础，结合压舱水外来生物资源数据库，根据我国海域海洋生物监测数据，对外来生物的物种进行鉴定，明确其主要致害形态，建立更加完善的压舱水外源生物风险预警系统，动态评估不同国家、海域、港口的风险程度、污染程度和潜在安全危害，得出综合风险评估水平，结合生物监测和风险分析结果制定风险准则，包括风险性质、发生纪律、可控制性、影响范围等内容，最终确定对应的风险处置预案和检疫实施方案。生物安全预警名录、危害等级及防治措施应定期发布，并及时进行更新和维护。

3 应对船舶压舱水外来生物安全风险的建议

应对船舶压舱水带来的外来生物入侵威胁，建议海关部门从以下几个方面进行预防和规避。

3.1 提高船舶压舱水生物安全意识

对船舶压舱水外来入侵生物的严重危害向全社会进行广泛宣传，增强公众的认识和参与程度；强化船舶压舱水管理工作中相关人员的指导和监督，培养其合作意识，增强其主动申报能力，加强并完善压舱水合作管理工作的国际性和区域性，不断增强压舱水管理成效。

3.2 健全船舶检疫问责机制

在船舶压舱水管理工作体系中建立相应的、明确的问责机制，包括民事、行政和刑事责任。强化压舱水现场检验及资料核查，严厉打击瞒报、漏报、谎报、不报、私自排放船舶压舱水、逃避检疫等违法行为，确保船舶压舱水全程监管不发生制度性失误。

3.3 加强船舶检疫监管水平

坚持开展执法人员和检验人员的专业技能培训，使他们能够及时了解掌握现有法规的技术标准和操作要求，并有针对性地对进入我国水域的外国籍船舶压舱水实施查验工作。

3.4 探索提升快速检测技术

积极研究压舱水及沉积物的取样方法和途径，并对压舱水和沉积物取样装置进行优化，打破高端采样设备的潜在贸易壁垒；为适应新形势下的航海运输与海关检疫工作的需求，进行科学、高效的压舱水除害处理方法及海洋生物快速检测技术的研发；在此基础上，深入开展海洋外来物种生物学研究，探索应对外来生物安全风险的措施，以及对已发生和未发生的生态灾害防治提供科学依据。

4 结语

我国海岸线绵长，海洋生态系统类型多样，生态结构复杂，因此加强船舶压舱水管理控制，增强港口、码头污染防治能力刻不容缓。本文对船舶压舱水带来的生物安全风险以及我国船舶压舱水检疫管理思路和应对策略进行了分析，对于外来船舶入境我国后其所携带的压舱水如何进行风险防控展开了探讨。建议监管部门加大对船舶压舱水的检测与评估研究力度，为我国海洋生物的安全性监管提供技术支撑。

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基金项目：国家重点研发计划（2022YFC2302805）

第一作者：沈媛媛（1987—），女，汉族，上海人，本科，中级经济师，主要从事信息数字化管理、压舱水检测评估工作，E-mail: crystalliz@126.com

通信作者：田桢干（1972—），男，汉族，山东嘉祥人，硕士，主任医师，主要从事口岸传染病监测及突发公共卫生事件应急处置的技术保障工作，E-mail: tianzhengan@customs.gov.cn

1. 上海海关国际旅行卫生保健中心（上海海关口岸门诊部） 上海 201206

2. 上海海事大学物流工程学院 上海 200135

1. Shanghai Customs International Travel Health Care Center (Shanghai Customs Port Clinic), Shanghai 201206

2. Shanghai Maritime University, Shanghai 200135

表1 国际海事组织对于船舶压舱水的具体处理要求

Table 1 Specific treatment requirements for ship ballast water by the International Maritime Organization

表2 美国、澳大利亚、欧盟与中国关于船舶压舱水监管具体规定

Table 2 The United States, Australia, the European Union and China have specific regulations on the supervision of ship ballast water