A I 能读懂人类情绪? A I 微生物传感器有新进展智能安防机器人成校园警察“A I 谣言粉碎机”问世
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5728:第10版 本期出版日期:2019-04-12

A I 微生物传感器有新进展

首次通过人工智能预测底物基质种类

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近日,西安交通大学能动学院环境科学与工程系王云海教授课题组与国外专家合作,首次将基于微生物燃料电池系统的微生物传感器对有机底物的检测与生物信息学数据联系起来,并通过人工智能预测底物基质种类,用其判断物质的代谢途径,探求食物链的完整代谢,该技术可用于环境大数据分析、环境污染特征分析、环境污染预警等多方面。

近年来,人工智能为我们带来了汽车自动驾驶、实用的语音识别、精确的图像识别、高效的网络搜索等,因其可以通过计算机模型来学习人类思考、推理及行为的思维方式,已成为计算机科学、金融、航天、生物医学等领域的研究热点,但其在工程领域,尤其是微生物传感器领域的应用少见报道。

基于微生物燃料电池(M i ‐c r o b i a l f u e l c e l l , M F C)系统的微生物传感器是一种具有自我修复和再生能力,且成本低、可长期有效运行的新型生物传感器系统,其阳极生物膜或生物阴极为生物识别元件,电极为信号传感装置,通过电信号的变化实现化学物质的检测。由于进水组分及接种物的变化会影响微生物群落多样性及其丰度大小,而电信号难以反映此类变化。此外系统运行条件及胞外电子传递速率将底物与微生物群落结构之间的关系复杂化,最终导致不同的进水底物会有相似的电信号输出,降低了传感器检测化学物质的准确性,且电信号不能特异性地表征某一种物质。

王云海教授团队长期致力于人工智能的微生物传感器领域研究,并与美国俄勒冈州立大学H o n g L i u 教授课题组以及英国纽卡 斯 尔 大 学E l i z a b e t h S . H e i d r i c h 教授课题组等从思路设想、模型构建、微生物基因及底物数据采集分析等多方面开展密切合作。该研究成果以《基于机器学习和生物信息数据预测微生物燃料电池的基质》为题,近日于国际生物传感器领域顶尖期刊《生物传感器与生物电子器件》发表。

科学

  
                     
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