藏药材溯源编码分析

2020-08-11张传武

西南民族大学学报（自然科学版） 2020年4期

张传武

(西南民族大学电子信息工程国家民委重点实验室，四川成都 610041)

欧盟在经历疯牛病危机后相继颁发了《食品安全白皮书》和《通用食品法》，提出2005年1月1日后对其农产品实施从农田到餐桌的全程可追溯性管理[1-4].2002年美国国会通过的《生物反恐法案》提出建立可追溯体系、实现从农田到餐桌的安全管理[5].日本在2003年颁布了《食品可追溯指南》，并于2005年起对肉类、蔬菜等农产品采取溯源机制保障食品安全[6].同时，中国物品编码中心于2003年起建立和推广追溯体系、保障食品安全[2、7-10].我国《食品安全法》的颁布标志着我国食品追溯体制的初步建立[1]；并应用于肉菜流通追溯、中药材流通追溯[11]、酒类流通追溯领域试点示范.

1 藏医药发展分析

藏药学源于吐蕃时期，以《月王药诊》、《四部医典》等奠定了藏医药学理论体系和发展基础[12].藏区的自然地理、社会经济和政治等推动了藏药学百家争鸣的发展，藏区独特的自然地理极大影响了藏药材品种及其基原；同时，受汉族医药学和其他阿拉伯、印度等医药学的影响而极具多元化.藏医药学中有约400多种药材品种有基原的文献记载；其中，植物药材品种287个，涉及基原植物94科261属643种；青藏地区囊括了80%的藏药材品种.在文献[13]中统计的1 150个制剂中，使用制剂数在10个以上的藏医临床最常用药材有154个；这为甘孜州藏药材产业发展提供了药理基础.甘孜州地处横断山脉，具有从海拔约1 000米河谷亚热带气候至海拔7 000米永冻带的较为完整气候带谱，使其成为野生藏药材资源的重要产地，常用藏药植物达500多种[14].这为甘孜州藏药材产业发展提供了环境保障.

甘孜州现有9个具备藏药加工条件的藏医药机构，生产藏药成品近300余种，另外有50余家藏药生产企业，生产藏药成品130余种，藏药材需求巨大，每年超过8 000余吨[15]；这为甘孜州藏药材产业发展提供了需求保障.目前全国还未见专业藏药材市场，各地藏医医疗机构、藏药制药企业多采用组织从业人员野外采集来保障藏药厂原材料；随着藏医药发展，这种“就地取材”的模式需要向专业的藏药材种植方式转变.甘孜州农科所等已开展人工种植藏药材的培育试验，获得较好效果，但还需要加大投入，推动藏药材种植业发展，保障藏药产业发展.

甘孜州在传统藏药材方面具有自然地理优势，结合省十三五规划做大、做强藏药材产业，这就需要政府以藏民合作社或家庭种植单元为基础、以藏药材加工企业为关键、以可追溯安全质量体系为核心、以政府规划产业发展为龙头来发展藏药材产业.

2 中药材流通追溯标准体系与藏药材溯源编码

2012年商务部在全国18个重点省份开展中药材流通追溯体系建设试点工作；2015年4月，国务院办公厅转发《中药材保护和发展规划(2015-2020年)》明确要求，“建立中药材从种植养殖、加工、收购、储存、运输、销售到使用全过程追溯体系”；2016年1月，国务院办公厅印发《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》，部署推进全国重要产品追溯体系建设；2017年7月1日开始实施的《中医药法》提出，“国家鼓励发展中药材现代流通体系，提高中药材包装、仓储等技术水平，建立中药材流通追溯体系”.在商务部“国家重要产品追溯体系(National Important Products Intracebility System)”中，作为试点示范的中药材流通追溯体系制订了《国家中药材流通追溯体系建设规范》、《国家中药材流通追溯体系主体基本要求》、《国家中药材流通追溯体系统一标识规范》、《国家中药材流通追溯体系设备及管理要求》和《国家中药材流通追溯体系技术管理要求》.规定了建设的基本准则和要求；规定了在中药材种植和养殖企业、中药材经营企业、中药材专业市场、中药材饮片生产企业、中药材饮片经营企业、医疗机构及零售药店流通节点的各经营环节中的信息管理要求；规定了在设备、宣传和标识等领域使用“中药追溯”的标识要求；规定了使用中涉及的设备的功能及环境使用性要求；规定了数据表示、存储、传输和交换格式和协议.

虽然上述标准明确了中药材流通追溯体系采用“中央追溯管理平台+地方追溯平台+流通节点追溯系统”三级构成体系，并对各方面做了详细规定；但整个标准未涉及流通节点的溯源编码.从基于物联网的信息系统设计出发，系统可控性是信息系统设计的首要目标，而可控性的实施首先需要由可测性来提供支持，所以基于物联网的信息系统的可测性设计成为系统设计遵循的基本准则.在中药材流通系统中涉及政府的行业主管部门、流通企业(含中药材种植和养殖企业、中药材经营企业、中药材专业市场、中药材饮片生产企业、中药材饮片经营企业、医疗机构及零售药店)和中药品使用者三种主体类型.其中政府行业主管部门是行业监管主体，包括中药材种植和养殖企业、中药材经营企业、中药材专业市场、中药材饮片生产企业、中药材饮片经营企业、医疗机构及零售药店在内的流通企业通过服务链成为一个功能完整的服务提供者，而中药品使用者为消费者.这三者在系统平台中的功能关系是平台体系的一部分，其很大程度上决定了系统平台的可控性.一个理想的政府监管下的供需交易应最大程度的保障交易信息的对称性.从中药材供需完整产业链角度看其逻辑关系如图1所示:

图1 藏药材产业链Fig.1 The industry chain of Tibetan crude medicine

系统的信息链条是伴随系统的实体供需产业链条出现的，从信息传输视角看由于通道中可能有对信息传输干扰的噪声(人为或自然)而造成传输通道中下一级获得的信息小于等于上一级的信息量.理想政府监管的供需交易应在有限代价限制下、最大程度保障这一行业活动过程中的信息量.这就需要从信息取样点做好信息获取，同时对信息传递的每个环节做好信息的最大化传输或透明传输.从信息传输理论可知，减少信息传递的环节可以防止信息的进一步损失.所以对于产业实体供需链条角度抽象出最小化的产业环节，最有利于系统的信息保持.藏药溯源编码就是在如图1的藏药“种源-种养植-原料交易-生产、加工-销售-客户使用”产业链条中的每个节点，以编码标识为核心，而两个节点之间的箭头实现前后信息的关联，利用物联网技术对关联节点信息进行采集、编码、标识、传输、查询等，对藏药的整个生命周期即藏药产业的每个环节链的信息公开、实现对藏药产业链的监测和控制，促进藏药产业的健康发展.

在进行信息编码时，需要遵循信息编码的“编码原则和映射原理”来选取和编码信息监测点.“编码原则”是指对于在一个编码框架下的所有编码都可以利用该框架的规范流程即APP进行信息的编解码处理；而“映射原理”则是指将具有属性相似的监测点映射为同一个编码，以提高编码效率.遵循上述原则，根据藏药材产业链的特点，选取“(种源)、种植、加工和销售(含运输)、(用户)”这三大环节作为编码的主体节点，每一主体节点根据实际情况进一步明确主体节点内的二级信息节点，溯源首先按主体节点反向(销售-加工-种植)追溯.对溯源信息的编码，一般可以采用两种方式:直接编码和索引码，直接编码是指将编码直接可以译码为编码信息；而索引码则是指将编码作为信息的索引值，利用索引值联网查询网络信息服务器上的数据库获取相关信息.物联网编码中通常采用直接编码和索引编码相结合的方法.

藏药溯源编码除了考虑“种植、加工和销售(含运输)”时间维外，还需要考虑维持产业系统的逻辑维，其中最为关键的是维持藏药产业中所必须的政府监管如质量监测.综合分析研究，溯源编码信息主要包括以下几个方面:

(1)地域/质量监测(6比特):质量是藏药材的核心要素，所以健全的质量监测体系是藏药材产业发展的核心要素；由于质量监测机构一般属于政府的基本职能，所以质量监测信息同时也是行政属地信息；甘孜州共有18个县市，根据信源编码可知“可分配6比特位进行标识”，其中最高位1/0标识是否受行业主管部门的质量监测，后5比特标识县级业务主管部门(最多可标识32个地域/质量监测实体).

(2)地块/种植人(8比特):每个县域范围内包括多个种植地，种植地的数量由经济角度的最小容量和规划种植面积确定.其自然环境(海拔、气候等)相似的、归属同一经营人、做同一用途的土地可以归入统一地块，由于地块和经营人是具有关联性的，所以地块信息编码同时也标识了种植人信息.可分配8比特位进行标识，其中全0编码作为野生地块而保留，同时如果对于种植大县而言，可以通过扩充“地域/质量监测”空间来扩展“地块/种植人”的空间.

(3)藏药材品种(9比特):考虑到在藏药剂中较为常用的藏药材有154中，但整个甘孜州有藏药材品种500多个，虽然产业种植的药材品种不可能达到500多种，但为了将溯源包含野生藏药材，可分配9比特标识藏药材品种，最多可以标识512种.

(4)种植批次/种源(5比特):根据种植藏药材生长成熟的周期和人们对种植周期的认可来确定批次的编码，由于一般一种药材一年只有一个种植时间，所以采用5比特标识30年以上批次编码.为节省编码空间，可将种植批次编码作为种源信息的索引值，即通过将种源信息与种植批次绑定，从而达到种植批次与种源共同编码的目的.“种植批次/种源”可以按照相对于尾数为0的年份进行编码.

(5)生产加工(21比特):生产加工包括加工者、加工车间和产品序列号及相关属性信息.根据甘孜藏族自治州藏药加工具体情况，可分配8比特标识加工者及其加工车间，加工车间的编码同时标识了加工车间的藏药材加工的药品名称；由于药品保质期一般为3年(个别为5年)，故分配4比特标识年份(以相对于结尾为0的年份时间)、4比特标识月份、5比特标识日期.

(6)产品序列号:可分配15比特标识产品序列号，这样一个车间一天可以生产标识32 768件产品.

上述编码从产品编码需求和编码效率两方面确定了共计64比特的编码方案，可以选择基于UCODE(80/64)或EPC GID-96编码方法实现甘孜州藏药材溯源编码.