近日，閩南師范大學(xué)教授、廈門(mén)大學(xué)與北京科技大學(xué)博士生導(dǎo)師李順興教授率領(lǐng)“環(huán)境與健康”團(tuán)隊(duì)服務(wù)“健康中國(guó)戰(zhàn)略”，注重學(xué)科交叉融合，關(guān)注家庭健康，在飲用水、食品、體液的智能檢測(cè)領(lǐng)域取得多項(xiàng)優(yōu)秀成果。
據(jù)悉，“環(huán)境與健康”團(tuán)隊(duì)將機(jī)器學(xué)習(xí)模型與比色檢測(cè)結(jié)合，創(chuàng)新方法，實(shí)現(xiàn)家居條件下簡(jiǎn)易、智能、可視化檢測(cè)，已在A(yíng)pplied Catalysis B: Environmental、Advanced Functional Materials、Journal of Hazardous Materials、Analytical Chemistry等權(quán)威期刊發(fā)表多篇論文，被SCI收錄90余篇(其中中科院分區(qū)I區(qū)43篇，TOP期刊60篇)，團(tuán)隊(duì)帶頭人李順興教授入選全球前2％“頂尖科學(xué)家”榜單，為國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”獲得者、福建省科技進(jìn)步獎(jiǎng)獲得者。下面，讓我們一起走進(jìn)“環(huán)境與健康”團(tuán)隊(duì)，了解一下他們近期的研究成果。
關(guān)注飲水安全
水是生命之源，飲用水的潔凈與否關(guān)系著整個(gè)人類(lèi)的生存與發(fā)展。據(jù)團(tuán)隊(duì)成員介紹，水質(zhì)檢測(cè)既關(guān)乎人民群眾的生命健康，也與公共衛(wèi)生、環(huán)境生態(tài)、水資源管理和社會(huì)穩(wěn)定等眾多方面密切相關(guān)。通過(guò)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，我們可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施，確保人們的安全飲水權(quán)利得到保障。
針對(duì)飲用水中可能存在的重金屬Cr(VI)污染，團(tuán)隊(duì)制作出一種優(yōu)化后更加穩(wěn)定、更加靈敏的Cr(VI)比色傳感器，再結(jié)合小樣本深度學(xué)習(xí)模型，可以將整個(gè)測(cè)試時(shí)間縮短到3分鐘，不需要進(jìn)行富集處理，對(duì)飲用水中Cr(VI)的檢出限也能滿(mǎn)足USEPA、WHO及中國(guó)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求。尤其是與智能手機(jī)APP數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)采集后，已經(jīng)可以成功應(yīng)用在天然水中Cr(VI)的可視化檢測(cè)。進(jìn)一步和區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)端到端的安全連接和管理，還可以建立Cr(VI)現(xiàn)場(chǎng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
（圖1. Cr(VI)的智能可視化檢測(cè)系統(tǒng)）
此外，該團(tuán)隊(duì)合成一種新的多金屬離子響應(yīng)比色探針，將該探針與便捷式的紫外-可見(jiàn)分光光度法和機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型相結(jié)合，能夠同時(shí)檢測(cè)Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Cu(II)、Zn(II)、Cd(II)、Hg(II)、Pb(II)等9種金屬離子，檢測(cè)可在30-300秒內(nèi)完成，檢測(cè)靈敏度完全滿(mǎn)足常規(guī)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，為公共飲用水安全檢測(cè)提供了一種方便快捷的方法。
（圖2. 9種金屬離子的智能可視化檢測(cè)系統(tǒng)）
關(guān)愛(ài)人體健康
尿液中鈣代謝水平與體內(nèi)平衡密切相關(guān)，可反映腎臟、骨骼、甲狀腺等的病理變化。該團(tuán)隊(duì)提出了一種用于真實(shí)尿液中鈣代謝物的高性能識(shí)別和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的智能無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，可用于家庭中鈣代謝異常相關(guān)疾病的診斷和治療后監(jiān)測(cè)。團(tuán)隊(duì)成員在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)：“與醫(yī)院常用的火焰原子吸收光譜法相比，我們提出的方法便捷、可視化、實(shí)時(shí)、低成本、智能化，避免了樣品消解，方便易操作，樣品準(zhǔn)備和測(cè)量的總時(shí)間不到1分鐘，在家里自己就可以進(jìn)行檢測(cè)?！?/p>
（圖3. 尿液中鈣代謝水平的智能可視化檢測(cè)系統(tǒng)）
亞硝酸鹽是日常食品中最常見(jiàn)的致癌物之一，亞硝酸鹽在食物中含量的檢測(cè)對(duì)食品安全具有重要意義。該團(tuán)隊(duì)利用靜電紡絲技術(shù)制備出有效期長(zhǎng)達(dá)30天以上的、可批量生產(chǎn)的試紙產(chǎn)品，與機(jī)器深度學(xué)習(xí)和智能手機(jī)APP相結(jié)合，提出了一種快速、便攜、可視化、可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行亞硝酸鹽檢測(cè)的平臺(tái)。團(tuán)隊(duì)成員表示，如果這個(gè)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用與推廣，無(wú)論是食品安全監(jiān)督管理部門(mén)、衛(wèi)生行政部門(mén)還是普通家庭，都可以用它對(duì)食物樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單方便的亞硝酸鹽含量檢測(cè)。
（圖4. 食品中亞硝酸鹽的智能可視化檢測(cè)系統(tǒng)）
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人表示，“服務(wù)美好生活、建設(shè)美好家園”是團(tuán)隊(duì)的使命與擔(dān)當(dāng)，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步優(yōu)化研究成果，將其轉(zhuǎn)化為確實(shí)管用、好用、易用的產(chǎn)品及技術(shù)，為美麗中國(guó)和健康中國(guó)貢獻(xiàn)力量。
