中國儀器儀表學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎自2001年3月經(jīng)國家科技部批準(zhǔn)設(shè)立后，歷經(jīng)20余年的成長，行業(yè)認(rèn)可度和影響力不斷提升，獲獎項目涵蓋制造業(yè)、能源、化工、國防、醫(yī)療、環(huán)保、航空航天等十幾個領(lǐng)域，已成為我國儀器儀表領(lǐng)域的最高科學(xué)技術(shù)獎，經(jīng)我會提名的成果屢獲國家科技獎。2022年科技獎?wù)骷谶M(jìn)行中，歡迎高校、企業(yè)、研究院所和相關(guān)個人申報。
項目名稱：基于人工智能技術(shù)的飲用水兩蟲檢測自動識別系統(tǒng)及產(chǎn)業(yè)化
獲獎等級：2021年科技進(jìn)步一等獎
主要完成單位：中國科學(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(Giardia)和隱孢子蟲(Cryptosporidium)，簡稱“兩蟲”，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物寄生蟲，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)，在國際上備受關(guān)注。長期以來，兩蟲被納入國標(biāo)強(qiáng)制檢測指標(biāo)，但采用方法基本參照美國EPA 1623方法，主要儀器和耗材被美國企業(yè)壟斷，造成我國兩蟲檢測高昂社會成本。
中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心自2008年以來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)，圍繞兩蟲檢測方法、儀器研制、自動識別等開展系統(tǒng)研究，成功開發(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)的兩蟲檢測自動識別系統(tǒng)。
基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”的兩蟲樣品富集前處理裝置，雙重通路創(chuàng)新設(shè)計，針對高濁度水采用沉淀離心和低濁度水采用膜過濾溶解純化的方法，實現(xiàn)替代被美國壟斷的囊過濾的純化方法；打破美國的專利布局壟斷，擁有完整的兩蟲檢測新方法發(fā)明專利，檢測成本僅為美國EPA 1623方法的20%；該方法在2011-2015年完成全國供水行業(yè)內(nèi)部測試，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)檢驗方法》CJ/T 141-2018；2018-2019年順利完成衛(wèi)健委組織國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》GB/T 5750修訂所必須的全國驗證，已被納入新版國標(biāo)檢測方法。
基于人工智能技術(shù)的飲用水兩蟲檢測自動識別系統(tǒng)
基于人工智能技術(shù)的兩蟲自動識別系統(tǒng)，全球首次實現(xiàn)人工智能圖像處理自動識別代替人工肉眼識別，實現(xiàn)多通道檢測可擴(kuò)展模塊和載物臺、顯微鏡自動控制等關(guān)鍵部件模塊化和智能化，建立賈第鞭毛蟲孢囊和隱孢子蟲卵囊形態(tài)圖像數(shù)據(jù)倉庫，通過綜合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別算法和多維度判識分析，識別率高達(dá)90%，誤檢率/漏檢率低于3%，圖像處理速度達(dá)到50幀/秒，為人工檢測的數(shù)十倍。
作為國家水專項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成果，本項目擁有自主知識產(chǎn)權(quán)十余項，突破國外技術(shù)壟斷，填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白，成功實現(xiàn)人工智能自動識別，大幅降低檢測成本，本項目方法已經(jīng)順利納入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)，在衛(wèi)生疾控、供水系統(tǒng)、第三方檢測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都具有廣闊應(yīng)用前景；能夠為我國從源頭到龍頭供水安全保障中“兩蟲”防控提供支持，徹底解決我國飲用水兩蟲檢測過程中檢測成本高、人工識別存在主觀性、設(shè)備及耗材依賴進(jìn)口等諸多問題。截止2021年6月底，本項目成果已經(jīng)直接為社會創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近5000萬元。
原標(biāo)題：中國儀器儀表學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目成果展示(四)
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