昆明盘龙江硅藻研究：基于飞纳台式扫描电镜的硅藻全自动检测系统

硅藻是一种水生单细胞生物，广泛分布于江河、湖泊、水库、池塘等自然水体，由于硅壳由二氧化硅和果胶组成，硅藻的外形具有稳定性、特定性和多样性、是进行硅藻种属鉴定的重要依据。研究表明硅藻的生长和分布具有较强的地域性，对不同地域的硅藻在种群分布和外形特征上均会出现不同的地域特点。

昆明盘龙江流域水体中的硅藻研究过去停留在光学显微镜检测，反映出的形态特征有限，区别判断准确率不高。

本次研究，昆明盘龙江的研究人员采用复纳科技扫描电镜的硅藻全自动检测系统对盘龙江流域的硅藻进行全自动扫描识别，定期跟踪检测和分析，该研究填补了硅藻形态、分类等多方面的空白。

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该项目使用 GA / T1662-2019《法庭医学硅藻检验技术规范微波消解-真空抽滤-显微镜法》处理后，分析水样内硅藻形态、种属、并通过硅藻全自动检测系统拍摄扫描电镜图像，依据经典分类系统，主要基于硅藻形态学特征，包括壳面的形状、隔片、和伪隔片之有无、眼点的有无、锥突之有无、线纹和点纹的分布和形式、壳缝的结构、环带的特征等。参考《中国淡水藻志》，将硅藻确定为门，其下分中心纲和羽纹纲，纲下分目、科、属、种的分类系统，通过扫描电镜以及一系列的科学研究，将盘龙江流域硅藻进行了系统翔实的分类，可作为生态环保，水质检测，污染治理，以及法医研究溺亡诊断的参考资料。

该书对硅藻的分类如下图所示，每目下还对科、属进行了详细的分类，可作为硅藻研究分类标准的参考资料，详情请查阅原著。

复纳科学仪器（上海）有限公司（以下简称“复纳科技”）自 2018 年开始硅藻检测自动化系统的研发工作，相继推出 DiatomScope 自动化扫描系统，DiatomAI 人工智能硅藻识别系统，该系统具有以下优势：

1. 系统基于飞纳台式扫描电镜，具有防磁防震功能，对安装环境无特殊要求。常规实验室环境，仅需要一张实验桌即可安装，即使放置在高楼层，也无需担忧震动问题，为野外工作提供了可能性；

2. 采用高亮度、长寿命 CeB6 晶体灯丝，不仅能轻松拍摄出高清硅藻电镜图像，还免去了频繁更换灯丝的烦恼，省心又省力；

3. 无人值守、多任务并行自动化程序，轻松设置扫描参数（样品类型、放大倍数、扫描模式等），系统自动完成多样品、多放大倍数的扫描工作，极大的节省了人工观察样品的时间；

4. 大样品仓室，100*100mm，一次可放置 9 个直径一英寸样品并完成自动拍摄；

5. 具有精确的位置追溯功能，方便硅藻定位及复查；

6. 极快的 AI 速率，完成自动统计与分类工作。

在《昆明盘龙江生态环境硅藻学图谱》编撰过程中，复纳科技硅藻全自动检测系统以其独特的产品优势，提供了有力的技术支持，以及数量庞大、质量高清的原始图像资料，助力盘龙江硅藻研究。此外，复纳科技也希望与更多硅藻相关研究单位进行密切合作，促进硅藻自动化检测系统的完善与升级，帮助用户实现更高效、更智能、更准确的硅藻检测目标。

以上案例图片，均出自《昆明盘龙江生态环境硅藻学图谱》，查看更多种类硅藻图片，可自行订阅：

硅藻研究在刑事技术方面，为水中尸体的死因判明、溺水死因判断提供重要参考依据，对提升法医学水平具有重大意义。本书介绍了硅藻学的知识和概念，硅藻的常用分类方法，硅藻研究的运用和作用，硅藻对生态的影响，以及应用人工智能技术对硅藻形态进行自动识别和计数的新方法、生态环境建模的相关知识。展示了昆明市盘龙江流域硅藻研究状况，以及科研团队开展云南省刑事科学技术中点实验室创新研究基金计划项目（YNPC- S202007）的研究成果。