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博士写代码解决核酸结果统计难题……实干才是大学生应有的样子
疫情当前
各行各业的人们都在自己的岗位上
为抗击新冠疫情做出努力
而有一些年轻人
他们身在校园中心系天下事用自己的所学所得助力抗“疫”第一线
核酸结果统计难
作为生物医学工程专业博士生,他的研究方向是医学影像与人工智能,平常会接触很多图像处理方法。李小康第一时间想到以前学到过的OCR (Optical Character Recognition,光学字符识别)技术。
“OCR可以把图像中的文字识别出来,转换为文本信息,就方便用来核查了。而且因为核酸截图是打印字体,识别率非常高,几乎可以做到100%准确。”
3月15日晚,他花了一个多小时就写出了初始代码,共130行,发现确实能够跑通,且运行效率很高。
程序一写好,李小康就在自己班级的核酸截图数据上进行验证,准确率果然很高,甚至检测出了之前人工核查没有发现的问题。并且,程序运行时间很短,80多张图只需要20多秒。
在上海理工大学光电学院微纳光学与生物芯片实验室,博士生杨波手里拿着15厘米长的透明“尺子”,正在做着PCR(聚合酶链式反应)的相关实验。这个不起眼的“尺子”,其实是一块“连续流式PCR芯片”,可以用于病毒及病菌的扩增。
杨波介绍,在进行核酸采样的时候,棉签上沾湿唾液,但是唾液中所含新冠病毒的分子量并不如老百姓所想的“全是病毒”,而是需要进行前期的分子“扩增”才能更有效进行检测,PCR过程就是对病毒和病菌的RNA或DNA进行“爆炸式扩增”的重要步骤。
“目前我们实现了单一病菌样品DNA扩增时间3分钟,同类研究可能需要半个小时的时间,属于比较创新的成果。不过,我下一步争取实现多个样品同时快速检测,也就是更快更高效。此外,该款目前还只实现了病菌DNA的扩增,该技术如何实现病毒RNA扩增,也是正在推进的研究。”杨波介绍道。为了这个目标,他继续“泡”在实验室里。
不止于此,在庄松林院士的带领下,张大伟项目组与上海科源电子科技有限公司等单位联合建设上海环境生物安全仪器及装备工程技术研究中心,目前研发了全自动核酸提取仪,该仪器可以实现每30分钟采样96管、小于18秒采样1管的功能,每日最高处理采集管量高达15000以上,以科技硬实力为抗击疫情贡献智慧。
此外,他还同时联合中科院上海药物所、古巴生物医药集团,承担国家科技部“政府间国际科技创新合作”重点专项——“CIGB-500防治COVID-19心脏和肺脏的急、慢性并发症研究”,为新冠疫情患者并发症的治疗提供帮助。
“如果我们能为疫情防控做出贡献,就是真正的学有所用”。眼下,上海理工大学管理学院院长赵来军团队,正在协助上海市疾病预防控制中心,对前一天的新增病例进行坐标定位,帮助实现文本地址信息的数字化转变,有助于对疫情现状及未来发展态势进行研判。