清华团队十年研发AI浮游生物成像仪，实现精准观测

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2025年11月13日，由清华大学深圳国际研究生院蔡中华研究员与程雪嵘副研究员带领的团队，经过长达十年的技术攻坚，成功研发出融合前沿光学技术与人工智能算法的浮游生物成像仪——PlanktonScope。该设备被誉为水下生态监测的“透视之眼”，在多项核心性能指标上达到国际领先水平，尤其在识别效率方面较国外同类产品提升高达40倍，为全球浮游生物原位观测难题提供了具有自主知识产权的解决方案。

PlanktonScope系列包含定点版、浮标版、水渠版、船载版及拖曳版等多种形态，适应不同水域环境下的监测需求。水下微米级生物的观测长期被视为技术难点，需要具备识别直径仅为人发十分之一大小的浮游生物的能力。研究团队充分发挥清华大学在工程学科领域的深厚积累，依托深圳国际研究生院的跨学科平台，联合海洋生态学、精密制造等多个领域专家协同攻关。项目自2011年启动构想，2017年完成原型机研制并获得国家级重点研发计划支持，2024年实现商用机型量产，逐步攻克了光学成像、环境适应性与智能识别等关键技术瓶颈。

经权威评估，PlanktonScope在复杂水体中的适用浊度范围超过国外设备20倍，单次观测覆盖量提升30倍，最小可识别尺寸达到20微米，整体性能树立了行业新标杆。该系统已在多个实际场景中发挥重要作用：在大亚湾海域成功实现对尖笔帽螺爆发过程的原位动态追踪，精准获取其时-空分布特征；在内陆水库运行中则承担水质预警职能，及时发现藻类异常增殖及水体异味前兆，助力生态管理决策。截至目前，项目已累计获得三十余项专利授权，形成完整的知识产权体系。