一、所属领域 人工智能，精密自动化，生物分析与检测，环境微生物检测，工业微生物检测，细胞组织分析检测。 二、项目介绍 1. 痛点问题 微生物的识别、计数和定性分析一直是食品、医药和生物行业的重要一环。传统的人工检测方式劳动强度比较大，且检测主观性强，标准难以统一，计数和检测结果不准确；在对环境的微生物监测中，人工方法只能做到抽样检测，无法做到持续性检测。 近两年行业巨头们（如GE，安捷伦，赛默飞等）开始推出图像识别技术的微生物检测设备，其结果来自直观影像，分辨率高，操作难度低。但是这些设备目前采用的光学显微镜倍数都在800倍以下，只能进行计数，如果要完成相关定性分析，需要在800倍以上的放大倍数获得单细胞微生物的清晰图像（如酵母菌，大肠杆菌）。但800倍放大倍数对应的有效视场只有200微米*200微米，对计数和活性统计分析又不具备足够的采样数量。目前国内外设备均没有解决好这个问题，对微生物进行定性分析的准确率低，无法满足市场需求。 2. 解决方案 本项目针对微生物和细胞活体检测中缺乏有效参照物的技术难点，根据显微扫描设备的结构，将全景化视域重构技术和微米级电机结合，解决了镜头大幅平移过程中的自动对焦难题和微生物溶液动态环境中的影像拼接难题，在保证1000倍放大的基础上，获得的有效视场增加到10毫米*10毫米的范围；再通过自动化图像采集和拼接，得到完整的微生物图像；然后结合传统的图像分割以及深度学习图像识别的优势，小样本高精度动态完成微生物的类型识别，计数，活性，死亡率，出芽率等定量定性分析。 3. 竞争优势分析 与国内外的主流检测设备对比，本项目技术优势主要体现在： 1）独创的微生物影像全景化视域重构技术，实现0.5微米的分辨率和20*25毫米的超大视角； 2） 解决微生物影像领域小样本智能识别和智能检测的难题； 3） 检测目标、检测内容、检测流程和逻辑可通过自然语言定制，提高设备功能通用性； 4）计数准确率超过人工计数，准确率超过国内细胞计数仪器一个数量级； 5）第一台按照国家微生物计数检测标准开发研制的微生物计数仪。 本项目的第一代产品样机与国内外同类产品对比，主要性能优势和技术优势如下： 在食品行业，本项目获得了青岛啤酒北京密云分厂的啤酒原液和相关酵母菌种，针对生产用酵母菌采集了大量实拍图像数据，优化后的酵母菌计数和出芽率算法识别率均在95%以上。 4. 发展规划 按照三步走的方式来设定发展规划： 1）基于全景化视域重构技术，构建第一代检测仪器，首先进入门槛最低的食品微生物检测市场，对啤酒和发酵乳企业提供酵母菌检测计数技术和设备； 2） 利用已有技术积累，进入环境微生物检测和高校实验室市场； 3）最后以食品和环境检测市场为根据地，进入门槛最高的生物医药检测市场，提供微生物检测和组织检测的相关设备。 5. 知识产权情况 已申请3项专利。 三、合作需求 1）寻求500-800万元天使投资； 2）寻找高校研究所，食品工业和环境检测领域的客户、渠道伙伴； 3）寻找生物医药，医学临床领域的客户、渠道伙伴和产品测试环境。 四、团队介绍 科研团队： 1）周悦芝 博士 清华大学计算机系研究员，项目负责人，在边缘计算和深度学习等领域有丰富的开发经验和杰出的研究成果，在面向医学影像的AI图像分析方面曾发表多篇论文，申请或获得多项国家发明专利。 2）黄权伟 清华大学计算机系硕士，负责图像分割及细胞识别等相关算法研发。 3）梁志伟 清华大学计算机系硕士，负责深度学习算法加速研究和实现。 五、联系方式 E-mail：ott@tsinghua.edu.cn 成果编号：20230055

研发阶段/n本成果在国内首次建立了能同时检测动物尿中青霉素类、头孢菌素类、氨基苷类、四环素类、大环内酯类、磺胺类和林可霉素等抗菌药物残留的微生物学快速筛选方法。本法对各类药物的检测限均低于或等于国家规定的最高残留限量标准。通过系列工艺研究及放大试验、稳定性考察、动物给药及残留实样考核等研究，研制的试剂盒假阴性率为0，假阳性率为7%以下，保质期不低于6个月，与国外同类产品相比，该试剂盒的灵敏度、假阳性率、假阴性率和重现性等更好。技术水平：鉴定成果（成果鉴定号：农科果鉴字（2008）第52号，该成果总体

研发阶段/n本成果针对牛奶中青霉素类药物残留问题，建立了检测牛奶中青霉素类残留的微生物学快速筛选方法，各项技术指标符合国家有关要求。在上述方法的基础上研制出的微生物学快速检测试剂盒，经稳定性、交叉反应和动物残留等试验研究，该试剂盒的灵敏度、假阳性率等性能指标与国外同类先进产品一致；与仪器分析法-高效液相色谱法(HPLC)具有良好的相关性。经多家单位复核和应用，该试剂盒的灵敏度、特异性和假阳性率等指标能满足青霉素类药物残留的检测要求。该成果总体达到国际先进水平。应用前景：本成果操作简便实用，重现性好，

本项目针对我国优势传统白酒技术水平提升，运用现代生物技术和风味化学技术，通过风味物提取、分馏等样品预处理技术集成创新，结合 GC-MS 技术，建立了复杂基质中极微量化合物定性与定量技术体系；通过 GC-O 定性、GC-MS 确认、风味重组等关键技术研究，建立了我国白酒中特征风味化合物研究的共性关键技术平台；通过白酒分子微生态分析、微生物定量分析与代谢物检测等关键技术问题的研究，建立了我国白酒中风味导向微生物关键技术平台。 创新要点 建立白酒中极微量成分定性定量和 GC-O/GC-MS 研究特征风味物质的技术；风味定向，开发一批白酒中重要风味物质产生微生物。 

本项目研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对经济作物土传病害已经成为我国发展高效益农业的瓶颈（由于我国经济作物的生产都是集约化生产模式，过量施用化学氮肥导致土壤酸化和养分不平衡，这给土传病原菌创造了更有利的生长环境，使我国土传病害发生比国际上更严重）问题，成果完成团队长期从事高产和抑病型土壤微生物区系特征解析研究，并在此基础上研发调控高产和抑病型土壤微生物区系的技术途径，从理论到实践，收到了很好的效果。在实践上，研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。所研发的系列全元生物有机肥专利技术和产品已被全国20多家大型生物有机肥企业转让和转化，产生了显著经济和社会效益。在学术上，揭示了经济作物抑病型土壤微生物群落中的关键微生物和核心微生物，及其种群间互作关系，在国际土壤微生物领域权威刊物上发表了大量研究论文，产生了较大的学术影响，吸引了众多国际著名专家前来开展合作研究。

硫酸软骨素是一种典型的硫酸化糖胺聚糖，由 D-葡糖醛酸和 N-乙酰氨基半乳糖以β-1,4-糖苷键连接的重复二糖聚合，并在 N-乙酰氨基半乳糖的 C-4 位或C-6 位羟基上发生硫酸酯化。由于其具有多种药物活性，被广泛用于药品、保健品及化妆品行业。本研究室利用诱变育种及高通量筛选策略获得一株产果糖软骨素的大肠杆菌。通过代谢工程改造及发酵优化策略，大幅度的提高了果糖软骨素的产量。目前，正在进一步构建并筛选高产菌株。

中试阶段/n该项目属于农业微生物学技术领域，公开了4‑乙烯基苯酚在制备线虫杀虫剂中的应用。本发明首次提出4‑乙烯基苯酚具有杀线虫的功能，其对南方跟结线虫、捻转血矛线虫、秀丽隐杆线虫和南方根结线虫卵均有很好的杀灭和抑制作用，具有高效、低毒、特异性好，持续性好的优点，为新型的植物病原线虫和动物病原线虫防治制剂的制备提供了新的选择性。

该材料代替硅酸盐水泥在土壤重金属钝化、建筑工地扬尘治理、地基生态加固、岛礁建设和沙漠治理等领域均具有广阔应用前景，既减少了对传统硅酸盐水泥的使用量，降低碳排放，还解决了使用过程的生态相容性问题

成果简介：含染料废水的脱色一直是印染行业和染料工业所面临的重大问题之一。目前用于该类废水脱色处理的工艺和技术如活性炭吸附、化学絮凝、 臭氧氧化、光催化氧化等，虽然具有较好的脱色性能，但处理成本高，难以广泛使用；并且它们只能用于废水脱色，不能完成染料回收。如果能对上述有色废水中的染料进行回收，尤其是对那些含高浓度染料且组分相对简单的 工序废水进行单独处理和染料回收，不但解决了其脱色问题，还具有较好的 经济效益，应用前景可观。利用颗粒化微生物吸附回收废水染料正是基于这一思路而开发的染料废水处理新技术本

一、成果简介 我国的果蔬生产多较分散，销售的果蔬要保持新鲜，由采收到市场销售，所经时间很短，所以市场上的果蔬没有充分的时间进行分析。我们必须采用符合我国产销特点的检测方法，在果蔬进入 市场之前进行农药残留的快速测定，因此开发果蔬采后农药残留及微生物快速检测技术对于保障我国人民的食品安全具有十分重要的意义。本成果建立果蔬采后农药残留及微生物快速检测技术体 系，已为科研院所、检测机构、政