西北大學(xué)郭松濤教授長期從事野生動物保護(hù)和行為生態(tài)學(xué)研究，在前人研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年探索，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對野生金絲猴的近距離觀察和個體識別（圖1），從而揭開了野生金絲猴種群的“神秘的面紗”，也推動了中國靈長類行為生態(tài)學(xué)的快速發(fā)展。 然而，在野外研究中，如何能24小時準(zhǔn)確、快速和無損傷的對野生個體快速識別和記錄，一直是該研究團(tuán)隊(duì)，同時也是*動物學(xué)家面臨的技術(shù)難題，更是限制目前動物行為學(xué)和保護(hù)研究發(fā)展的一個“卡脖子”問題。

郭松濤教授針對這一前沿問題，與計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的專家深度交叉融合，組建動物AI（Artificial Intelligence，即人工智能）攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。與西北大學(xué)房鼎益、陳曉江教授團(tuán)隊(duì)和西安電子科技大學(xué)苗啟廣教授團(tuán)隊(duì)展開合作，進(jìn)行動物AI研究，利用金絲猴圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行金絲猴個體身份快速準(zhǔn)確識別。該團(tuán)隊(duì)基于金絲猴研究團(tuán)隊(duì)長期對該物種特征的研究結(jié)果，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，提出具有關(guān)注機(jī)制的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（圖2），*開發(fā)出基于Tri-AI技術(shù)的動物個體識別系統(tǒng)。Tri-AI系統(tǒng)顛覆了依靠動物個體特征（斑紋、顏色、傷疤）或者人為標(biāo)記特征（如烙印、刺青、染色、環(huán)志、無線電項(xiàng)圈及遺傳標(biāo)記）的傳統(tǒng)方法，實(shí)現(xiàn)了對野生個體的準(zhǔn)確身份識別和連續(xù)跟蹤采樣的功能（圖3）。更重要的是，該系統(tǒng)為在“理想條件下”實(shí)現(xiàn)“無觀察者干擾效應(yīng)”的動物學(xué)研究提供了可能。

Tri-AI系統(tǒng)不僅適用多個物種，還可實(shí)現(xiàn)對夜間數(shù)據(jù)分析（圖4）。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在靈長類的41個代表性物種和4種食肉動物群體進(jìn)行了適用性驗(yàn)證，平均識別精度達(dá)94.1%。該技術(shù)可每秒識別31張圖片，提高了個體數(shù)據(jù)分析效率，未來可作為大數(shù)據(jù)分析的核心組件，為動物學(xué)研究提供新的技術(shù)方案，也為實(shí)現(xiàn)野生動物保護(hù)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(xì)胞的影響

1、影響細(xì)胞的生長狀態(tài)及形態(tài)支原體可使培液中支持細(xì)胞生長的營養(yǎng)物質(zhì)含量減少，造成細(xì)胞生長緩慢甚至停止；細(xì)胞狀態(tài)變差，生長變慢，在顯微鏡下觀察可能會有小黑點(diǎn)，但培養(yǎng)基一般不發(fā)生渾濁。會導(dǎo)致細(xì)胞微管解聚，引起細(xì)胞一系列病變，表現(xiàn)為細(xì)胞收縮、貼壁細(xì)胞脫落、裂解等。細(xì)胞傳代以后就出現(xiàn)細(xì)胞間黑點(diǎn)，細(xì)胞空泡化，很多類似凋亡、壞死的細(xì)胞，終細(xì)胞漂浮，*死亡。

2.影響細(xì)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(xì)胞蛋白質(zhì)、DNA、rRNA、mRNA 的合成障礙；

（2）支原體活動使培養(yǎng)基成分發(fā)生改變（如發(fā)酵型支原體降解糖類產(chǎn)生酸性物質(zhì)），影響細(xì)胞代謝；

（3）支原體吸附在細(xì)胞表面，破壞細(xì)胞膜的完整性，影響細(xì)胞信號傳遞；

（4）支原體消耗細(xì)胞的核苷庫—染色體異常。

3、其他此外，支原體污染還會影響一些病毒在細(xì)胞中的產(chǎn)量、使惡性細(xì)胞致癌能力下降、影響淋巴細(xì)胞分化等。

一、環(huán)境中的支原體污染的預(yù)防和清除

Mycoplasma OffTM是一款支原體噴霧劑，用于清除工作區(qū)域中的支原體。它起效快（10秒鐘即起效），安全無毒，對細(xì)胞不會產(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(xì)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(shè)備，可使用Mycoplasma OffTM濕巾擦拭。

細(xì)胞孵箱、水浴鍋等有溫水的地方，也容易滋生支原體、細(xì)菌等。在循環(huán)水中倒入Water ShieldTM（1：200稀釋）即可有效地預(yù)防滋生，效果可持續(xù)1個月左右。

Mycoplasma OffTM對許多細(xì)菌、病毒也有預(yù)防和殺滅作用。

二、細(xì)胞培養(yǎng)中支原體污染的祛除

通常來說，被污染的細(xì)胞應(yīng)該丟棄，以避免成為污染源。但對于珍貴的細(xì)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(jié)合，破壞膜通透性，導(dǎo)致支原體膨脹破裂而死。使用Mynox®一般在2-3個小時即可完成清除任務(wù)。

Mynox Gold®是Mynox®的升級版，它通過四個療程產(chǎn)生作用。每個療程即細(xì)胞傳一代。它除了包括Mynox®，也包含復(fù)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(jié)合，即結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，又去除了二者的不足，因?yàn)橛械募?xì)胞對Mynox®的治療不太適應(yīng)，而Mynox Gold®要比Mynox®更加溫和，對細(xì)胞的毒性效應(yīng)極小，因而更適用于脆弱的不太好養(yǎng)的細(xì)胞。

三、細(xì)胞培養(yǎng)中支原體污染的預(yù)防

Zell ShieldTM直譯過來是細(xì)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。使用時按1：100的比例加到培養(yǎng)基中，即可使用。它是復(fù)合抗生素成分，支原體耐藥的出現(xiàn)幾率很低。

四、細(xì)胞培養(yǎng)中支原體污染的監(jiān)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，能識別常見的至少二十七種支原體。所有試劑均在一管內(nèi)，為穩(wěn)定的凍干粉形式，用緩沖液溶解后可直接使用。細(xì)胞上清取2l即可完成支原體的篩查。