中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自2001年3月經(jīng)國(guó)家科技部批準(zhǔn)設(shè)立后，歷經(jīng)20余年的成長(zhǎng)，行業(yè)認(rèn)可度和影響力不斷提升，獲獎(jiǎng)項(xiàng)目涵蓋制造業(yè)、能源、化工、國(guó)防、醫(yī)療、環(huán)保、航空航天等十幾個(gè)領(lǐng)域，已成為我國(guó)儀器儀表領(lǐng)域的最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，經(jīng)我會(huì)提名的成果屢獲國(guó)家科技獎(jiǎng)。2022年科技獎(jiǎng)?wù)骷谶M(jìn)行中，歡迎高校、企業(yè)、研究院所和相關(guān)個(gè)人申報(bào)。
 

　　項(xiàng)目名稱(chēng)：基于人工智能技術(shù)的飲用水兩蟲(chóng)檢測(cè)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)化
 

　　獲獎(jiǎng)等級(jí)：2021年科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
 

　　主要完成單位：中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京華科儀科技股份有限公司
 

　　主要完成人：楊敏，安偉，于建偉，張冬青，陳輝，張斌，肖淑敏，邊寶麗，謝凌濤，陳云龍，王海，付發(fā)明，任逸軒，宋楊魯夏
 

　　賈第鞭毛蟲(chóng)(Giardia)和隱孢子蟲(chóng)(Cryptosporidium)，簡(jiǎn)稱(chēng)“兩蟲(chóng)”，是世界公認(rèn)的最易導(dǎo)致人體腹瀉的水源性耐氯人畜共患原生動(dòng)物寄生蟲(chóng)，常呈水源性暴發(fā)感染，能夠穿透常規(guī)水處理工藝進(jìn)入生活飲用水系統(tǒng)，在國(guó)際上備受關(guān)注。長(zhǎng)期以來(lái)，兩蟲(chóng)被納入國(guó)標(biāo)強(qiáng)制檢測(cè)指標(biāo)，但采用方法基本參照美國(guó)EPA 1623方法，主要儀器和耗材被美國(guó)企業(yè)壟斷，造成我國(guó)兩蟲(chóng)檢測(cè)高昂社會(huì)成本。
 

　　中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心自2008年以來(lái)與北京華科儀科技股份有限公司簽署產(chǎn)業(yè)化合作協(xié)議，以降低設(shè)備和耗材成本為目標(biāo)，圍繞兩蟲(chóng)檢測(cè)方法、儀器研制、自動(dòng)識(shí)別等開(kāi)展系統(tǒng)研究，成功開(kāi)發(fā)出基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”和人工智能技術(shù)的兩蟲(chóng)檢測(cè)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
 

　　基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”的兩蟲(chóng)樣品富集前處理裝置，雙重通路創(chuàng)新設(shè)計(jì)，針對(duì)高濁度水采用沉淀離心和低濁度水采用膜過(guò)濾溶解純化的方法，實(shí)現(xiàn)替代被美國(guó)壟斷的囊過(guò)濾的純化方法；打破美國(guó)的專(zhuān)利布局壟斷，擁有完整的兩蟲(chóng)檢測(cè)新方法發(fā)明專(zhuān)利，檢測(cè)成本僅為美國(guó)EPA 1623方法的20%；該方法在2011-2015年完成全國(guó)供水行業(yè)內(nèi)部測(cè)試，2018年被納入住建部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》CJ/T 141-2018；2018-2019年順利完成衛(wèi)健委組織國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》GB/T 5750修訂所必須的全國(guó)驗(yàn)證，已被納入新版國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法。

 

　　基于人工智能技術(shù)的兩蟲(chóng)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，全球首次實(shí)現(xiàn)人工智能圖像處理自動(dòng)識(shí)別代替人工肉眼識(shí)別，實(shí)現(xiàn)多通道檢測(cè)可擴(kuò)展模塊和載物臺(tái)、顯微鏡自動(dòng)控制等關(guān)鍵部件模塊化和智能化，建立賈第鞭毛蟲(chóng)孢囊和隱孢子蟲(chóng)卵囊形態(tài)圖像數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)綜合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別算法和多維度判識(shí)分析，識(shí)別率高達(dá)90%，誤檢率/漏檢率低于3%，圖像處理速度達(dá)到50幀/秒，為人工檢測(cè)的數(shù)十倍。
 

　　作為國(guó)家水專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成果，本項(xiàng)目擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)十余項(xiàng)，突破國(guó)外技術(shù)壟斷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，成功實(shí)現(xiàn)人工智能自動(dòng)識(shí)別，大幅降低檢測(cè)成本，本項(xiàng)目方法已經(jīng)順利納入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在衛(wèi)生疾控、供水系統(tǒng)、第三方檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都具有廣闊應(yīng)用前景；能夠?yàn)槲覈?guó)從源頭到龍頭供水安全保障中“兩蟲(chóng)”防控提供支持，徹底解決我國(guó)飲用水兩蟲(chóng)檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)成本高、人工識(shí)別存在主觀(guān)性、設(shè)備及耗材依賴(lài)進(jìn)口等諸多問(wèn)題。截止2021年6月底，本項(xiàng)目成果已經(jīng)直接為社會(huì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近5000萬(wàn)元。
 

　　原標(biāo)題：中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目成果展示(四)