近日,清华大学深圳国际研究生院蔡中华研究员、程雪岷副研究员团队历经十年攻关, 将前沿光学技术与人工智能深度融合,研发出浮游生物成像仪(PlanktonScope)。
这款水下监测“透视眼”多项核心指标全球领先,其中识别效率较国外竞品提高40倍,为浮游生物原位监测难题提供了中国方案。
水下微米级目标监测是全球行业难题,需看清仅为头发丝直径1/10的微小生物。
团队依托清华工科基础与深圳国际研究生院交叉学科优势,联合海洋生态、先进制造等多领域专家,从2011年构思设计,到2017年完成样机并获国家重点研发计划支持,再到2021年商用机问世实现批量生产,逐步突破技术瓶颈。
PlanktonScope成果鉴定为国际领先, 与国外竞品相比,其技术适用浊度超过20倍、观测量提高30倍、识别效率提高40倍,识别最小尺寸达20微米 ,为全球浮游生物监测领域树立了全新的标杆。
在大亚湾海域,它曾成功监测尖笔帽螺暴发,获取其时空分布信息;在水库中,它化身“监督员”,预警藻华、异味等问题,目前已拥有30余项知识产权。

团队在实验室开展研究
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PlanktonScope系列设备(从左至右,从上至下:定点版、浮标版、水渠版、船载版、拖曳版)
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PlanktonScope在不同场景下的应用
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PlanktonScope在大亚湾海域投入使用,针对爆发的尖笔帽螺进行原位监测,成功获取了该生物在大亚湾海域的时空分布信息

海洋生态监测平台界面
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蔡中华接受央视采访
蔡中华说
显微镜的发明
让人类第一次看见了“看不见”的东西
并由此衍生了细胞生物学和微生物学
“发展生态成像技术也是一样
就像在森林中既能看到树木和枝叶
还能看到树枝和树叶的纹理
希望越来越多的人通过我们的技术
能看到更多微小的浮游动物和微藻
甚至其他更细小的生命
将海洋生态的‘显微镜’越做越精
就是这项研究的意义”
蔡中华团队通过一次次突破
将“看见”的广度和深度
拓宽到人类的未知边界
每一次的突破
都不是研究的终点
而是探索水下世界的起点
未来,团队将持续深入探索
推动人类与生命之源的永恒“对话”!
信息来源:清华大学深圳国际研究生院;快科技。
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