（1）预测微生物学建模技术及应用

以肉类食品为主要基质，构建了单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌、气单胞菌、生孢梭菌等主要致病菌或条件致病菌或研究替代菌的生长、残存、失活、损伤、修复等状态以及低温、酸化、渗透压、气调包装等环境条件下的动力学（图1）和概率模型（图2），特别是通过生长模型探讨了在货架期预测方面的应用可能性，设计了电子TTI结构模式（图3），并对冷冻损伤型的气单胞菌建立了适用的失活模型，初步探讨其冷冻损伤和修复机制，另外完善了两菌竞争拮抗建模理论（单增李斯特菌与植物乳杆菌、肠炎沙门氏菌与铜绿假单胞菌），构建了新型防腐剂（乳酸钠）结合热处理的肠炎沙门氏菌的预测模型。在“失活是生长的逆过程”这一思路下，构建了较大温度范围内的气单胞菌和生孢梭菌统一化模型，即通用的Gompertz模型来对冷却肉中有害菌进行模拟（图4）。基于酸和渗透压的栅栏效应建立预测模型，探讨酸化和渗透压对浮游态、分离态和吸附态的肠炎沙门菌生长的影响，探究酸化和渗透压的不同处理顺序对肠炎沙门菌失活的影响，进而实现了肠炎沙门菌生长和失活模型的统一化和失活模型的普遍化（图5）。

（2）微生物交叉污染建模技术及应用

以肉类加工、流通、贮藏等下游生产链为切入点，以工厂加工生产、超市卖场销售、冷链运输流通、厨房贮藏烹饪等为主要场景设计，对气单胞菌、单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌等的交叉污染建模理论进行了完善，定量观测并模拟了食源性致病菌在不同传递介质和操作方式影响下的交叉污染情况，并与消费者摄入后的定量暴露评估、风险管理预警、限量标准制定、软件参数设置等相结合，特别是提出了采用矩阵的形式对气单胞菌在不同场景下和不同介质之间的转移过程进行量化的直观方法（图6），模拟了厨房环境下消费者食用不同材质案板处理过的污染单增李斯特菌的生熟食品后发病率推算方法，完善了整合低温乳化香肠加工过程交叉污染的单增李斯特菌定量风险评估体系（图7），系统推动了用于微生物定量风险评估的微生物交叉污染建模应用。

（3）微生物单细胞监测平台搭建及建模应用

通过建立单细胞生长流动成像系统，探究铜绿假单胞菌单细胞生长规律，同时，采用多次模拟探究不同初始接菌量对铜绿假单胞菌群体细胞生长迟滞期的影响，进行单细胞水平建模（IbM），实现不同初始接菌量下铜绿假单胞菌群体细胞的随机生长模拟（图8），采用单细胞生长流动成像系统探究不同温度骤变下铜绿假单胞菌的生长规律。

（4）微生物定量风险评估及智能预警平台开发

系统开展了单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌、蜡样芽胞杆菌、气单胞菌等食源性致病菌的定量风险评估，完善了肉类中致病菌的定量暴露评估研究体系，开展了冷却猪肉中气单胞菌暴露评估的不确定性和变异性比较，明确了阴性样品中致病菌分布对微生物定量风险评估的影响（图9），完善了致病菌不同剂量效应模型的构建及优化，完善了食源性致病菌之一的单增李斯特菌的竞争建模、定量风险评估及风险管理等。基于以上开发整合设计了具有自主知识产权的食品安全风险预警软件，开发设计了具有自主知识产权的“食品安全风险预警软件”（图10），进一步以微软Excel的加载宏模式为载体，使用VBA程序编写，将预测微生物模型与风险评估相结合，使用者根据预测模型拟合出的生长参数，输入对应单元格即可求得患病概率，由此构建更为切实可行的基于预测微生物模型的风险评估软件（图10）。进而设计开发了基于预测微生物模型及剂量效应模型的“Microrisk Lab”在线工具平台（图10）。

（1）预测微生物学建模技术及应用

以肉类食品为主要基质，构建了单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌、副溶血性弧菌、金黄色葡萄球菌、气单胞菌、生孢梭菌等主要致病菌或条件致病菌或研究替代菌的生长、残存、失活、损伤、修复等状态以及低温、酸化、渗透压、气调包装等环境条件下的动力学（图1）和概率模型（图2），特别是通过生长模型探讨了在货架期预测方面的应用可能性，设计了电子TTI结构模式（图3），并对冷冻损伤型的气单胞菌建立了适用的失活模型，初步探讨其冷冻损伤和修复机制，另外完善了两菌竞争拮抗建模理论（单增李斯特菌与植物乳杆菌、肠炎沙门氏菌与铜绿假单胞菌），构建了新型防腐剂（乳酸钠）结合热处理的肠炎沙门氏菌的预测模型。在“失活是生长的逆过程”这一思路下，构建了较大温度范围内的气单胞菌和生孢梭菌统一化模型，即通用的Gompertz模型来对冷却肉中有害菌进行模拟（图4）。基于酸和渗透压的栅栏效应建立预测模型，探讨酸化和渗透压对浮游态、分离态和吸附态的肠炎沙门菌生长的影响，探究酸化和渗透压的不同处理顺序对肠炎沙门菌失活的影响，进而实现了肠炎沙门菌生长和失活模型的统一化和失活模型的普遍化（图5）。

（2）微生物交叉污染建模技术及应用

以肉类加工、流通、贮藏等下游生产链为切入点，以工厂加工生产、超市卖场销售、冷链运输流通、厨房贮藏烹饪等为主要场景设计，对气单胞菌、单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌等的交叉污染建模理论进行了完善，定量观测并模拟了食源性致病菌在不同传递介质和操作方式影响下的交叉污染情况，并与消费者摄入后的定量暴露评估、风险管理预警、限量标准制定、软件参数设置等相结合，特别是提出了采用矩阵的形式对气单胞菌在不同场景下和不同介质之间的转移过程进行量化的直观方法（图6），模拟了厨房环境下消费者食用不同材质案板处理过的污染单增李斯特菌的生熟食品后发病率推算方法，完善了整合低温乳化香肠加工过程交叉污染的单增李斯特菌定量风险评估体系（图7），系统推动了用于微生物定量风险评估的微生物交叉污染建模应用。

（3）微生物单细胞监测平台搭建及建模应用

通过建立单细胞生长流动成像系统，探究铜绿假单胞菌单细胞生长规律，同时，采用多次模拟探究不同初始接菌量对铜绿假单胞菌群体细胞生长迟滞期的影响，进行单细胞水平建模（IbM），实现不同初始接菌量下铜绿假单胞菌群体细胞的随机生长模拟（图8），采用单细胞生长流动成像系统探究不同温度骤变下铜绿假单胞菌的生长规律。

（4）微生物定量风险评估及智能预警平台开发

系统开展了单增李斯特菌、肠炎沙门氏菌、蜡样芽胞杆菌、气单胞菌等食源性致病菌的定量风险评估，完善了肉类中致病菌的定量暴露评估研究体系，开展了冷却猪肉中气单胞菌暴露评估的不确定性和变异性比较，明确了阴性样品中致病菌分布对微生物定量风险评估的影响（图9），完善了致病菌不同剂量效应模型的构建及优化，完善了食源性致病菌之一的单增李斯特菌的竞争建模、定量风险评估及风险管理等。基于以上开发整合设计了具有自主知识产权的食品安全风险预警软件，开发设计了具有自主知识产权的“食品安全风险预警软件”（图10），进一步以微软Excel的加载宏模式为载体，使用VBA程序编写，将预测微生物模型与风险评估相结合，使用者根据预测模型拟合出的生长参数，输入对应单元格即可求得患病概率，由此构建更为切实可行的基于预测微生物模型的风险评估软件（图10）。进而设计开发了基于预测微生物模型及剂量效应模型的“Microrisk Lab”在线工具平台（图10）。