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

数学算法俱乐部

日期 ： 2022年05月28日       

正文共 ：2392字

来源 ：共青团中央

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

复旦博士一小时解决

核酸结果统计难

复旦大学自三月初以来，学校启动常态化核酸筛查工作，要求班级辅导员必须核查学生“健康云”核酸完成截图，确保“不漏一人”。

学校信息科学与工程学院博士生李小康表示：“听起来好像很简单，但实际做的时候，一个班级的截图可能就需要花上半小时核查，如果是人数多的院系可能需要更久，还可能会看错看漏。”

李小康正在做志愿者

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。

李小康最初写程序时和学工同事的聊天
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。

目前，程序已在该学院服务2周。李小康曾让别的老师试用自己的程序进行核查。800幅截图，原来要几个人核对一个多小时，现在只需等2分钟就拿到结果。

据了解，学校信息办也与李小康对接。预计在不久的将来，师生们就可不用再手动收集核酸截图，而是通过小程序直接上传图片，可在后台随时查看统计结果。

西安交大学子助力抗疫研发消毒活水仪应用一线

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王子丰，是西安交通大学电气工程专业的博士。从本科开始，他跟随导师研究等离子体医学。

2020年初新冠疫情暴发，日日消毒、户户消毒成为生活常态。因传统消毒剂使用不当造成意外安全事故的新闻也开始经常出现在报道中。这引起了王子丰团队的注意，他们在现有研究方向的基础上开始研发无毒无刺激、消毒效果好的等离子体活性水用于环境消杀。

经过不懈努力，他带领团队成功研发出可应用于医院、家庭等环境且方便快捷的消毒活水仪，该仪器随陕西省援鄂医疗队送往武汉应用在抗疫一线，获得广泛好评。

据悉，王子丰目前已发表SCI论文十余篇、申报发明专利多项。他开发的国内首台医用等离子体活化水设备在腹腔感染、皮肤病、快速凝血等领域取得了显著效果。

武汉大学研发出一种新方法检测新冠病毒仅需20分钟

武汉大学殷昊教授与张楹教授课题组开发出了一种高灵敏度、高特异性、操作便捷且快速的核酸检测方法，仅需20分钟就能检测到Ct值为35.8的新冠真实样品，极大提高了检测速度！

武汉大学研发团队  图源：武汉大学

近日，该研究成果于 Nature Biomedical Engineering（《自然·生物医学工程》）发表。

通过比较新冠病毒序列中四个位点的非经典PAM (VTTV,TVTV, VTTV) 和经典PAM (TTTV) 的反式切割活力和一步法效率，发现和经典PAM相比，非经典PAM显著加快检测速度，将灵敏度提高了10-100倍，大幅度提升信号的稳定性。进一步探索机制发现：在一步法反应中，等温扩增和CRISPR检测存在竞争关系。

本研究获得武汉大学医学研究院仪器设备共享中心、武汉大学中南医院和中国医学科学院武汉感染性疾病及肿瘤研究中心的支持。本项工作得到了国家自然基金和科技部重点研发计划的资助。

上海理工争取实现多个样品同时快速检测
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。
图源：上海理工大学
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。
图源：上海理工大学
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。

实干才是大学生应有的样子

近些年，随着高等教育的深化改革，人们越来越认识到，大学生要做社会最需要、最欢迎、有实干精神、能解决实际问题的人，而不是夸夸其谈、眼高手低的“客里空”。时代之变和世纪疫情相互叠加，使每一名大学生都面临人生选择难题。不同的人生态度决定了不同的未来，实干才是大学生应该具有的样子。

大学生们利用自己的所学所感积极参与抗“疫”也表明，作为科研队伍的“后备军”，大学生既要扎根专业、深耕学问，全面掌握科学知识，也要培养实践能力，将书本知识转化为社会发展的活力，将“好创意”“金点子”应用到社会各个领域，将“学以致智”飞跃到“学以致用”，为社会发展中的难题提供自己的解决方案。

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