400-166-8600
西北大學(xué)郭松濤教授長(cháng)期從事野生動(dòng)物保護和行為生態(tài)學(xué)研究，在前人研究的基礎上，經(jīng)過(guò)多年探索，團隊實(shí)現了對野生金絲猴的近距離觀(guān)察和個(gè)體識別（圖1），從而揭開(kāi)了野生金絲猴種群的“神秘的面紗”，也推動(dòng)了中國靈長(cháng)類(lèi)行為生態(tài)學(xué)的快速發(fā)展。 然而，在野外研究中，如何能24小時(shí)準確、快速和無(wú)損傷的對野生個(gè)體快速識別和記錄，一直是該研究團隊，同時(shí)也是*動(dòng)物學(xué)家面臨的技術(shù)難題，更是限制目前動(dòng)物行為學(xué)和保護研究發(fā)展的一個(gè)“卡脖子”問(wèn)題。
郭松濤教授針對這一前沿問(wèn)題，與計算機科學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家深度交叉融合，組建動(dòng)物AI（Artificial Intelligence，即人工智能）攻關(guān)團隊。與西北大學(xué)房鼎益、陳曉江教授團隊和西安電子科技大學(xué)苗啟廣教授團隊展開(kāi)合作，進(jìn)行動(dòng)物AI研究，利用金絲猴圖像數據進(jìn)行金絲猴個(gè)體身份快速準確識別。該團隊基于金絲猴研究團隊長(cháng)期對該物種特征的研究結果，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )原理，提出具有關(guān)注機制的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型（圖2），*開(kāi)發(fā)出基于Tri-AI技術(shù)的動(dòng)物個(gè)體識別系統。Tri-AI系統顛覆了依靠動(dòng)物個(gè)體特征（斑紋、顏色、傷疤）或者人為標記特征（如烙印、刺青、染色、環(huán)志、無(wú)線(xiàn)電項圈及遺傳標記）的傳統方法，實(shí)現了對野生個(gè)體的準確身份識別和連續跟蹤采樣的功能（圖3）。更重要的是，該系統為在“理想條件下”實(shí)現“無(wú)觀(guān)察者干擾效應”的動(dòng)物學(xué)研究提供了可能。
Tri-AI系統不僅適用多個(gè)物種，還可實(shí)現對夜間數據分析（圖4）。目前該系統已經(jīng)在靈長(cháng)類(lèi)的41個(gè)代表性物種和4種食肉動(dòng)物群體進(jìn)行了適用性驗證，平均識別精度達94.1%。該技術(shù)可每秒識別31張圖片，提高了個(gè)體數據分析效率，未來(lái)可作為大數據分析的核心組件，為動(dòng)物學(xué)研究提供新的技術(shù)方案，也為實(shí)現野生動(dòng)物保護和智能管理提供可靠的技術(shù)支撐。
該研究成果以“Automatic identification of individual primates with deep learning techniques”為題（圖4），發(fā)表于CELL旗下綜合性子刊《交叉科學(xué)》（iScience）。西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院郭松濤教授是論文通訊作者和diyi作者，信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院許鵬飛副教授和西安電子科技大學(xué)苗啟廣教授為該論文的共同diyi作者。該工作還受到國家自然科學(xué)基金委、中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國科學(xué)院西安分院、陜西省科技廳、陜西省林業(yè)草地局、深圳野生動(dòng)物園，陜西省林業(yè)科學(xué)院，秦嶺大熊貓研究中心等單位的大力支持。
支原體污染對細胞的影響
1、影響細胞的生長(cháng)狀態(tài)及形態(tài)支原體可使培液中支持細胞生長(cháng)的營(yíng)養物質(zhì)含量減少，造成細胞生長(cháng)緩慢甚至停止；細胞狀態(tài)變差，生長(cháng)變慢，在顯微鏡下觀(guān)察可能會(huì )有小黑點(diǎn)，但培養基一般不發(fā)生渾濁。會(huì )導致細胞微管解聚，引起細胞一系列病變，表現為細胞收縮、貼壁細胞脫落、裂解等。細胞傳代以后就出現細胞間黑點(diǎn)，細胞空泡化，很多類(lèi)似凋亡、壞死的細胞，終細胞漂浮，*死亡。
2.影響細胞的代謝和功能
（1）培液中的精氨酸被支原體大量消耗，引起細胞蛋白質(zhì)、DNA、rRNA、mRNA 的合成障礙；
（2）支原體活動(dòng)使培養基成分發(fā)生改變（如發(fā)酵型支原體降解糖類(lèi)產(chǎn)生酸性物質(zhì)），影響細胞代謝；
（3）支原體吸附在細胞表面，破壞細胞膜的完整性，影響細胞信號傳遞；
（4）支原體消耗細胞的核苷庫—染色體異常。
3、其他此外，支原體污染還會(huì )影響一些病毒在細胞中的產(chǎn)量、使惡性細胞致癌能力下降、影響淋巴細胞分化等。
一、環(huán)境中的支原體污染的預防和清除
Mycoplasma OffTM是一款支原體噴霧劑，用于清除工作區域中的支原體。它起效快（10秒鐘即起效），安全無(wú)毒，對細胞不會(huì )產(chǎn)生不良影響，噴灑后，可再用干凈紙張擦拭即可。對于工作臺以及各種細胞操作的器具表面，均可使用。如果是需要避免沾染液體的電子設備，可使用Mycoplasma OffTM濕巾擦拭。
細胞孵箱、水浴鍋等有溫水的地方，也容易滋生支原體、細菌等。在循環(huán)水中倒入Water ShieldTM（1：200稀釋?zhuān)┘纯捎行У仡A防滋生，效果可持續1個(gè)月左右。
Mycoplasma OffTM對許多細菌、病毒也有預防和殺滅作用。
二、細胞培養中支原體污染的祛除
通常來(lái)說(shuō)，被污染的細胞應該丟棄，以避免成為污染源。但對于珍貴的細胞，可使用Minerva Biolabs公司的Mynox®或Mynox Gold®。以往別的品牌的支原體清除劑，其實(shí)只是抑制劑，它們抑制支原體的DNA合成和蛋白合成，但無(wú)法殺除。Mynox®是市面上一款具有殺滅作用的清除劑。它提取自枯草桿菌，可與支原體膜特異性結合，破壞膜通透性，導致支原體膨脹破裂而死。使用Mynox®一般在2-3個(gè)小時(shí)即可完成清除任務(wù)。
Mynox Gold®是Mynox®的升級版，它通過(guò)四個(gè)療程產(chǎn)生作用。每個(gè)療程即細胞傳一代。它除了包括Mynox®，也包含復合抗生素成分。以往別的品牌的支原體清除劑只是針對支原體的抗生素成分，但也容易產(chǎn)生耐藥。Mynox Gold®將Mynox®和抗生素結合，即結合了二者的優(yōu)點(diǎn)，又去除了二者的不足，因為有的細胞對Mynox®的治療不太適應，而Mynox Gold®要比Mynox®更加溫和，對細胞的毒性效應極小，因而更適用于脆弱的不太好養的細胞。
三、細胞培養中支原體污染的預防
Zell ShieldTM直譯過(guò)來(lái)是細胞盾牌，它不僅能殺菌，還可抑制支原體的蛋白和DNA合成，因而能避免支原體的污染。使用時(shí)按1：100的比例加到培養基中，即可使用。它是復合抗生素成分，支原體耐藥的出現幾率很低。
四、細胞培養中支原體污染的監測
可使用MB公司出品的Venor® Gem系列，常用的是一步法試劑盒（Venor® Gem OneStep），它采用靈敏的PCR方法，能識別常見(jiàn)的至少二十七種支原體。所有試劑均在一管內，為穩定的凍干粉形式，用緩沖液溶解后可直接使用。細胞上清取2l即可完成支原體的篩查。
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