說起飲用水的檢測，人們首先想到的也許是物理、化學(xué)及細(xì)菌等指標(biāo)，卻容易忽略可能導(dǎo)致人體腹瀉的水源性耐氯人畜共患原生動物寄生蟲——賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲，簡稱“兩蟲”。

據(jù)了解，近幾十年發(fā)達(dá)國家供水安全事件大部分由“兩蟲”引起，全世界累計約3.5億人感染。我國地表水中“兩蟲”的檢出率達(dá)到45%，畜禽感染率局部高達(dá)89%，人群感染率為1-8%。人或動物經(jīng)水源性或食源性感染“兩蟲”后，主要癥狀為腹痛、腹瀉、腹脹、嘔吐、發(fā)熱和厭食等，嚴(yán)重的會導(dǎo)致脫水甚至死亡。

我國于1987年在南京市區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了人體感染隱孢子蟲病的案例，之后在江蘇、重慶、安徽、內(nèi)蒙、福建、山東和湖南都曾有相關(guān)病例的報道。盡管我國還未曾發(fā)生過大規(guī)模飲用水感染事件，“兩蟲”的健康風(fēng)險也引起國家有關(guān)部門的高度關(guān)注。2005年，住建部將“兩蟲”納入《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 206-2005），2006年，衛(wèi)生部將“兩蟲”納入《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）。

早年中國檢測“兩蟲”的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)采用的是美國國家環(huán)保總局（USEPA）制定的EPA 1623方法，檢測設(shè)備和耗材基本上都依賴于從美國進(jìn)口。這種檢測方法不僅成本非常高，而且耗時耗力，對操作人員自身的經(jīng)驗有較強(qiáng)的依賴。

“當(dāng)時光這兩項的檢測成本就能占到飲用水水質(zhì)106項總檢測成本的20%，這嚴(yán)重制約了我國“兩蟲”檢測的普及和相關(guān)研究“，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副主任楊敏教授感嘆道。

在“水體污染控制與治理”科技重大專項和國家自然科學(xué)基金的支持下，楊敏課題組經(jīng)過數(shù)年的研發(fā)，在參考了日本方法標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，最后選用了膜過濾/沉淀代替濾囊過濾、密度梯度離心代替免疫磁珠的前處理方法，降低了近80%的耗材成本，而且成功實現(xiàn)了前處理的自動化。此外，與企業(yè)聯(lián)手開發(fā)出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助識別的“兩蟲”圖像處理系統(tǒng)，成功解決了傳統(tǒng)鏡檢方法效率低、過于依賴人工經(jīng)驗的難題。

上述檢測方法完成了全國供水行業(yè)方法驗證，并成為住建部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》CJ/T 141-2018中的一個標(biāo)準(zhǔn)方法；同時，在國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水檢測方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5750）的修訂中也順利通過了方法驗證。

方法納入行標(biāo)后，楊敏教授當(dāng)時就非常希望能把這個科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，以期解決我國“兩蟲”檢測難、檢測貴的問題。而那時，北京華科儀科技股份有限公司也正在為進(jìn)一步拓展公司的產(chǎn)品線積極尋找新的機(jī)會，希望再創(chuàng)一個如同公司在電力行業(yè)所取得的成功業(yè)績。雙方一接觸，立刻擦出思想的火花，合作，成了雙方共同的心愿。

憑借著多年檢測產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)與經(jīng)驗的積累，華科儀成功地“接住”了這個科研成果，最終推出了HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)，大大降低了檢測成本和人工依賴性。

HK-8610多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)

談到和中科院的合作，邊寶麗女士回憶到，“我們當(dāng)時了解到國內(nèi)水檢測領(lǐng)域，這一項技術(shù)是屬于‘卡脖子’的技術(shù)，只有美國的兩家公司能做。而華科儀致力于科研儀器行業(yè)已25年，已經(jīng)成長為集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后于一體的高新技術(shù)企業(yè)，在水環(huán)境行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗。這次和中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的合作方向，我們感覺非常對口，所以一拍即合開始了合作”。

飲用水水質(zhì)生物安全正逐漸被國家重視起來，特別是在新冠疫情爆發(fā)之后，疾控單位提高了對水質(zhì)生物安全的要求，各地相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)也在紛紛設(shè)法提高相應(yīng)的檢測能力。

由于本次發(fā)布的檢測技術(shù)方法已順利完成國家衛(wèi)健委組織的《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》GB 5750中“兩蟲”方法更新所必須的驗證工作，相信不久的將來，它也將會出現(xiàn)在相關(guān)國標(biāo)當(dāng)中。因此，其未來的市場潛力不容小覷，華科儀也格外重視這一難得的企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的良機(jī)。

邊寶麗女士透露，這一次華科儀在新品推廣模式上將與以往有所不同：一是銷售模式將以渠道為主，力爭在最短的時間內(nèi)把產(chǎn)品推向各地市場，這也是華科儀改變公司原有營銷思路做的一次新的嘗試；二是線上、線下齊發(fā)力，通過與各方網(wǎng)絡(luò)媒體合作進(jìn)行線上推廣，同時也積極參加和儀器相關(guān)的線下展會，通過多種模式擴(kuò)大宣傳范圍；三是發(fā)起新品試用活動，在疾控、自來水廠、環(huán)境監(jiān)測站、第三方檢測機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域的重點用戶單位免費安放儀器，讓用戶直觀地了解“兩蟲”檢測系統(tǒng)的功能，加強(qiáng)和用戶的交流。

8月31日~9月2日，第十三屆上海國際水處理展覽會于上海國家會展中心舉辦，北京華科儀科技股份有限公司攜多款水分析儀器儀表精彩亮相展會。

展會上華科儀展位1.1H3132觀眾絡(luò)繹不絕！

HK-8610 多通道兩蟲檢測一體化預(yù)處理設(shè)備及輔助自動識別系統(tǒng)在展會上大放異彩，吸引眾多專業(yè)人士駐足咨詢與交流。

兩蟲樣品富集前處理裝置

華科儀公司基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”研制的兩蟲樣品富集前處理裝置內(nèi)置多種類型傳感器和自動控制器以代替人工操作，預(yù)處理過程無需人員值守，實現(xiàn)了兩蟲樣品富集過程的智能化、自動化和批量化，極大地降低了兩蟲檢測成本，檢測成本僅為美國EPA1623方法的20%左右。該設(shè)備已經(jīng)獲得國家專利并正式推向檢測市場，受到了檢測行業(yè)用戶的大力贊揚(yáng)。與此同時，該設(shè)備為水質(zhì)檢測部門極大節(jié)約檢測成本的同時滿足不同規(guī)模供水單位檢測部門“兩蟲”檢測的需求，這對于保證新國標(biāo)的有效實施具有重要意義。

主要特點

1.設(shè)備配有大尺寸觸摸屏，內(nèi)置微孔濾膜法和碳酸鈣沉淀法操作指導(dǎo)，引導(dǎo)用戶使用

2.設(shè)備支持樣品濁度檢測，能引導(dǎo)用戶選擇合適的方法處理不同類型樣品

3.使用濾膜法，設(shè)備支持用戶自定義報警和換膜壓力，設(shè)備實時提醒和自動換膜

4.使用濾膜法，設(shè)備支持用戶自定義處理樣品體積，設(shè)備實時提醒和自動停止

5.使用沉淀法，設(shè)備可批量自動處理樣品，無需人員現(xiàn)場值守

6.設(shè)置內(nèi)置真空系統(tǒng)，輔助完成吸取上清液和真空抽濾操作

7.設(shè)備能夠?qū)悠敷w積由10-20L富集至200mL，兩蟲回收率滿足標(biāo)準(zhǔn)要求

技術(shù)參數(shù)

外形尺寸：1540*560*1360mm

輸入電壓：220VAC 50Hz

設(shè)備功率：≤300W

觸摸屏：10寸工業(yè)觸摸屏

傳感器量程：濁度0-100NTU ；壓力0-1.6MPa；PH傳感器0-14

濾膜法樣品處理量設(shè)置范圍：0-9999L

濾膜法泵流量參數(shù)：1.2L/min

沉淀法一個樣品處理時間（除靜置時間）≤15min

真空泵參數(shù)：真空速度0-12L/min 極限真空度24KPa

回收率滿足國標(biāo)要求

基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng)

為解決人工識別的技術(shù)性和主觀性難題，我公司研制出基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng)，以基于形態(tài)學(xué)半監(jiān)督學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法結(jié)合多維度判別方法對兩蟲進(jìn)行輔助快速判別定量，可替代傳統(tǒng)人工肉眼手動方法，大幅降低人工識別勞動強(qiáng)度和錯誤率。該儀器實現(xiàn)了多通道檢測可擴(kuò)展模塊和載物臺和顯微鏡自動控制等關(guān)鍵部件模塊化和智能化，包括：樣品擴(kuò)展陣列和膜過濾自動切換控制系統(tǒng)模塊化并集成于一體，形成成套“兩蟲”檢測前處理儀器，建立隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲的形態(tài)圖像數(shù)據(jù)倉庫，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法和多維度判別分析，解決傳統(tǒng)分析方法的費時、效率低、依賴人工經(jīng)驗等難題。

主要特點

1. 顯微鏡操作遵照國家標(biāo)準(zhǔn)要求

2. 自動掃描全片，自動拍照

3.發(fā)現(xiàn)兩蟲存在，系統(tǒng)自動拍照并記錄坐標(biāo)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存檔

4.系統(tǒng)自動出具檢測結(jié)果報告

5.支持人工驗證，點擊系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)兩蟲坐標(biāo)點，顯微鏡自動移動到該坐標(biāo)點并自動配置觀察倍數(shù)和觀察模式

技術(shù)參數(shù)

鹵素?zé)糁鳈C(jī)，12V100W

22mm視場，10×可調(diào)目鏡

三目觀察鏡筒，30°傾斜，47-78mm瞳距

半復(fù)平場熒光物鏡

高精度電動載物平臺，行程125*75mm，最小步長0.1um

投射起偏、轉(zhuǎn)盤DIC聚光鏡和微分干涉附件

100W汞燈燈室、100W汞燈電源箱和6激發(fā)位熒光垂直照明器

顯微鏡運(yùn)動控制程序：定義掃描區(qū)域，控制電動載物臺三軸運(yùn)動，切換物鏡，控制CCD相機(jī)拍照，記錄目標(biāo)物坐標(biāo)和鏡頭信息，能自動還原記錄狀態(tài)輔助人工復(fù)核

兩蟲圖像識別系統(tǒng)：采用嵌套循環(huán)逐像素掃描識別圖片，采用DBSCAN聚類技術(shù)實現(xiàn)兩蟲標(biāo)記，基于大數(shù)據(jù)利用積卷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)識別兩蟲類別，識別率超過80%

應(yīng)用領(lǐng)域

疾控中心

自來水廠

礦泉水廠

環(huán)境監(jiān)測站

第三方檢測機(jī)構(gòu)等