基于深度学习的生物组织病理图像分析在海洋监测中的发展潜力及案例分析

生物组织病理指标可用于评价海洋生物健康,但在应用中存在效率低、成本高、主观性强等缺陷。将人工智能技术引入生物组织病理分析,可以发挥其高通量的图像分析优势,突破其在海洋生物健康评价和监测中的应用限制。该文通过对海洋生物组织健康评价指标、人工智能技术的图像分析应用以及利用人工智能开展组织病理图像处理的文献调研,提出基于深度学习的海洋动物组织病理图像分析思路,并以海洋贻贝作为模式生物进行技术开发。经过对贻贝鳃组织病理影像数据的训练、验证和预测等过程,确定Res-UNet深度学习模型可对贻贝在典型环境污染物胁迫下的病理损伤进行高效、准确定量,构建了一种能够自动化、高通量和弱主观性地分析海洋贻贝组织病理影像的工作流程,为海洋生物健康评价、海洋监测提供新思路与新技术。

细菌纤维素合成菌株发酵条件的考察

菌株QAX0 2 1 9# 进行液态发酵可产生不溶性的凝胶膜 ,通过纤维素酶水解等实验确定其发酵产物为纤维素 ,同时研究了乙醇、溶氧含量、培养方式以及接种量对菌体合成纤维素的影响。结果为 :以 8%接种量 ,在发酵培养基中添加一定量的乙醇 。

细菌纤维素合成菌株的分离与生产工艺研究

从水果样品中分离到一菌株QAX0219#,该菌株经液态发酵可产生不溶性的凝胶膜,通过纤维素酶水解实验,初步确定其发酵产物为纤维素;对其合成纤维素工艺进行初步研究,结果显示以7%蔗糖,1.0%(V/V)无水乙醇,0.5%酵母膏,0.5%Na2HPO4,0.1%柠檬酸为培养基,8%接种量,pH6.0,在30℃静态培养的条件下,干膜产量可高达2.13g/L。

多环芳烃对海洋贝类多生物水平毒性效应的研究进展

多环芳烃类化合物(PAHs)是海洋中常见的一类持久性有机污染物,对海洋生态安全及海洋生物健康造成严重威胁。海洋贝类作为海洋生态毒理学研究的模式生物,其滤食性、固着性等生理特点使其对PAHs具有较高的生物蓄积能力,可以在不同生物水平产生一系列的毒性效应。本文综述目前PAHs在海洋贝类多种生物水平所造成的生物毒性效应及其检测方法的研究进展,重点从个体生理特征、组织结构、细胞毒性和基因毒性4个层次展开讨论,为更有效地利用海洋贝类这一模型生物,深入开展PAHs对海洋生物的致毒效应与机制研究提供思路与检测方法参考。

全球变革时代的跨太平洋合作

2017年3月28～29日，由浙江大学海洋学院和中国科学院南海海洋研究所共同承办的第25届太平洋海洋科学技术大会在舟山校区举行。来自中国、美国、俄罗斯、日本、韩国、印尼等10余个国家的200多名海洋科学技术领域的专家学者齐聚舟山校区，以学术交流和分享的形式为浙江大学庆生。

急性脑梗死吞咽困难患者抑郁状态相关性分析

目的探讨急性脑梗死吞咽困难患者发生抑郁状态发病情况及相关因素分析,为临床预后及制定康复方案提供参考。方法选取108例急性脑梗死住院患者为研究对象,入院时所有患者经吞咽功能评估,入院7d后完成汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Rating Scale,HAMD)评定,根据洼田饮水实验将患者分为有吞咽困难组和吞咽正常组,根据HAMD评分将吞咽困难组患者分为卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)组(总评分≥8分)和卒中后非抑郁(no-post stroke depression NPSD)组(总评分<8分),抑郁组患者分为轻度抑郁组(8~20分),中度抑郁组(21~35分)和重度抑郁组(大于35分)。统计分析有吞咽困难组和吞咽正常组抑郁症状检出率;并对吞咽困难组中抑郁组与非抑郁组进行一般资料、相关病史危险因素的比较分析。通过吞咽功能分级及HAMD评分,进一步比较抑郁的严重程度与吞咽功能之间的关系。结果吞咽困难组中有抑郁症状者36例,占69.2%,抑郁检出率高于无吞咽困难组(35.7%),差异有统计学意义(P<0.05);将吞咽困难组伴有抑郁与不伴有抑郁的患者进行一般资料、病史、危险因素分析,比较发现糖尿病、吸烟史差异有统计学意义;分析吞咽困难组各级别以及每级别的数量和评分,发现吞咽功能障碍级别越高,越容易出现抑郁,抑郁的程度越严重。结论伴有吞咽困难的急性脑梗死患者有较高的抑郁发生率,吞咽功能障碍级别越高,越容易出现抑郁,抑郁的程度越严重,在进行吞咽康复治疗前有必要对吞咽困难患者的抑郁状态进行抑郁量表的检测评估;急性脑梗死中吞咽困难患者发生PSD可能与糖尿病史、吸烟史有关。

硅藻介导钙化影响海洋生物泵的机理研究

作为海洋活动中主要的参与者,硅质硅藻约占初级生产和颗粒有机碳输出通量的40%.目前普遍认为,由硅藻的分布变化引起的碳通量变化可导致明显的气候变化.尽管硅藻驱动的碳封存途径已经基本确立,但目前尚无关于海洋硅藻诱导CaCO_(3)沉淀析出的文献报道.本文介绍了中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在光合作用下促进文石碳酸钙从人工和天然海水中析出的具体实验证据.通过对细胞表面利用pH微电极和Zeta电位的直接测量明确了中肋骨条藻通过创造高浓度的碳酸根离子(CO_(3)^(2–))和钙离子(Ca^(2+))的特定微环境,并通过对被吸附的Ca^(2+)的去水合作用,来实现在藻细胞表面对CaCO_(3)的介导析出.这种促进机制说明硅藻介导的钙化现象可能真实地发生在海洋中.在东海中肋骨条藻藻华期间,我们检测到总碱度(Total alkatinity,TA)偏离保守性TA-盐度混合,出现显著降低的现象.加上在其他海域报道的藻华期间类似的TA偏离保守混合的现象,进一步证实了硅藻介导的钙化现象可能真实发生在海洋中这一推断.该新发现的钙化途径建立了无机碳和有机碳通量间的新联系,有助于重新评估海洋碳输出通量和海洋CO_(2)封存效率.本文的发现,可能对于评估海洋碳循环和预计未来海洋酸化的潜在影响具有重要的意义.

硅藻介导下的钙化新途径及其对海洋生物泵的影响

硅藻是海洋中最重要的初级生产者和有机碳输送者,对硅藻驱动下的生物泵过程研究已久,但至今尚未有海洋硅藻物种引发CaCO_(3)沉淀的报道.本研究发现硅藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)在光合作用下能够在远低于无机CaCO_(3)析出所需过饱和度下,从人工/天然海水中诱导出大量文石沉淀;并明确了中肋骨条藻介导钙化新途径的机理,即在生长过程中能在细胞表面富集[CO_(3)^(2-)]和[Ca^(2+)],形成利于CaCO_(3)成核和生长的微环境.硅藻介导下的钙化机制可以解释东海中肋骨条藻在藻华期间观测到的海水总碱度(TA)显著偏离保守混合的现象.新钙化途径建立了硅和钙循环之间的新桥梁,也为更好地理解海洋中碳循环的过程和机制,特别是在未来海洋酸化情景下,提供了颗粒无机碳泵和有机碳泵之间的新联系.