硅藻是一種水生單細(xì)胞生物,廣泛分布于江河、湖泊、水庫(kù)、池塘等自然水體,由于硅殼由二氧化硅和果膠組成,硅藻的外形具有穩(wěn)定性、特定性和多樣性、是進(jìn)行硅藻種屬鑒定的重要依據(jù)。研究表明硅藻的生長(zhǎng)和分布具有較強(qiáng)的地域性,對(duì)不同地域的硅藻在種群分布和外形特征上均會(huì)出現(xiàn)不同的地域特點(diǎn)。
昆明盤(pán)龍江流域水體中的硅藻研究過(guò)去停留在光學(xué)顯微鏡檢測(cè),反映出的形態(tài)特征有限,區(qū)別判斷準(zhǔn)確率不高。
本次研究,昆明盤(pán)龍江的研究人員采用復(fù)納科技掃描電鏡的硅藻全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)盤(pán)龍江流域的硅藻進(jìn)行全自動(dòng)掃描識(shí)別,定期跟蹤檢測(cè)和分析,該研究補(bǔ)充了硅藻形態(tài)、分類(lèi)等多方面研究的空白。
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該項(xiàng)目使用 GA / T1662-2019《法庭醫(yī)學(xué)硅藻檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范微波消解-真空抽濾-顯微鏡法》處理后,分析水樣內(nèi)硅藻形態(tài)、種屬、并通過(guò)硅藻全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)拍攝掃描電鏡圖像,依據(jù)經(jīng)典分類(lèi)系統(tǒng),主要基于硅藻形態(tài)學(xué)特征,包括殼面的形狀、隔片、和偽隔片之有無(wú)、眼點(diǎn)的有無(wú)、錐突之有無(wú)、線紋和點(diǎn)紋的分布和形式、殼縫的結(jié)構(gòu)、環(huán)帶的特征等。參考《中國(guó)淡水藻志》,將硅藻確定為門(mén),其下分中心綱和羽紋綱,綱下分目、科、屬、種的分類(lèi)系統(tǒng),通過(guò)掃描電鏡以及一系列的科學(xué)研究,將盤(pán)龍江流域硅藻進(jìn)行了系統(tǒng)翔實(shí)的分類(lèi),可作為生態(tài)環(huán)保,水質(zhì)檢測(cè),污染治理,以及法醫(yī)研究溺亡診斷的參考資料。
該書(shū)對(duì)硅藻的分類(lèi)如下圖所示,每目下還對(duì)科、屬進(jìn)行了詳細(xì)的分類(lèi),可作為硅藻研究分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的參考資料,詳情請(qǐng)查閱原著。
復(fù)納科學(xué)儀器(上海)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“復(fù)納科技")自 2018 年開(kāi)始硅藻檢測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)工作,相繼推出 DiatomScope 自動(dòng)化掃描系統(tǒng),DiatomAI 人工智能硅藻識(shí)別系統(tǒng),該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì):
系統(tǒng)基于飛納臺(tái)式掃描電鏡,具有防磁防震功能,對(duì)安裝環(huán)境無(wú)特殊要求。常規(guī)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,僅需要一張實(shí)驗(yàn)桌即可安裝,即使放置在高樓層,也無(wú)需擔(dān)憂震動(dòng)問(wèn)題,為野外工作提供了可能性;
采用高亮度、長(zhǎng)壽命 CeB6 晶體燈絲,不僅能輕松拍攝出高清硅藻電鏡圖像,還免去了頻繁更換燈絲的煩惱,省心又省力;
無(wú)人值守、多任務(wù)并行自動(dòng)化程序,輕松設(shè)置掃描參數(shù)(樣品類(lèi)型、放大倍數(shù)、掃描模式等),系統(tǒng)自動(dòng)完成多樣品、多放大倍數(shù)的掃描工作,極大的節(jié)省了人工觀察樣品的時(shí)間;
大樣品倉(cāng)室,100*100mm,一次可放置 9 個(gè)直徑一英寸樣品并完成自動(dòng)拍攝;
具有精確的位置追溯功能,方便硅藻定位及復(fù)查;
極快的 AI 速率,完成自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與分類(lèi)工作。
在《昆明盤(pán)龍江生態(tài)環(huán)境硅藻學(xué)圖譜》編撰過(guò)程中,復(fù)納科技硅藻全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)以其產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),提供了有力的技術(shù)支持,以及數(shù)量龐大、質(zhì)量高清的原始圖像資料,助力盤(pán)龍江硅藻研究。此外,復(fù)納科技也希望與更多硅藻相關(guān)研究單位進(jìn)行密切合作,促進(jìn)硅藻自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的完善與升級(jí),幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)更高效、更智能、更準(zhǔn)確的硅藻檢測(cè)目標(biāo)。
以上案例圖片,均出自《昆明盤(pán)龍江生態(tài)環(huán)境硅藻學(xué)圖譜》,查看更多種類(lèi)硅藻圖片,可自行訂閱:
硅藻研究在公安刑事技術(shù)方面,為水中尸體的死因判明、溺水死因判斷提供重要參考依據(jù),對(duì)提升法醫(yī)學(xué)水平具有重大意義。本書(shū)介紹了硅藻學(xué)的知識(shí)和概念,硅藻的常用分類(lèi)方法,硅藻研究的運(yùn)用和作用,硅藻對(duì)生態(tài)的影響,以及應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)硅藻形態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和計(jì)數(shù)的新方法、生態(tài)環(huán)境建模的相關(guān)知識(shí)。展示了昆明市盤(pán)龍江流域硅藻研究狀況,以及科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展云南省刑事科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新研究基金計(jì)劃項(xiàng)目(YNPC- S202007)的研究成果。