西北大學郭松濤教授長期從事野生動物保護和行為生態(tài)學研究，在前人研究的基礎上，經過多年探索，團隊實現(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)學的快速發(fā)展。 然而，在野外研究中，如何能24小時準確、快速和無損傷的對野生個體快速識別和記錄，一直是該研究團隊，同時也是*動物學家面臨的技術難題，更是限制目前動物行為學和保護研究發(fā)展的一個“卡脖子”問題。

郭松濤教授針對這一前沿問題，與計算機科學領域的專家深度交叉融合，組建動物AI（Artificial Intelligence，即人工智能）攻關團隊。與西北大學房鼎益、陳曉江教授團隊和西安電子科技大學苗啟廣教授團隊展開合作，進行動物AI研究，利用金絲猴圖像數(shù)據(jù)進行金絲猴個體身份快速準確識別。該團隊基于金絲猴研究團隊長期對該物種特征的研究結果，利用神經網絡原理，提出具有關注機制的深度神經網絡模型（圖2），*開發(fā)出基于Tri-AI技術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）或者人為標記特征（如烙印、刺青、染色、環(huán)志、無線電項圈及遺傳標記）的傳統(tǒng)方法，實現(xiàn)了對野生個體的準確身份識別和連續(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”實現(xiàn)“無觀察者干擾效應”的動物學研究提供了可能。

Tri-AI系統(tǒng)不僅適用多個物種，還可實現(xiàn)對夜間數(shù)據(jù)分析（圖4）。目前該系統(tǒng)已經在靈長類的41個代表性物種和4種食肉動物群體進行了適用性驗證，平均識別精度達94.1%。該技術可每秒識別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，為動物學研究提供新的技術方案，也為實現(xiàn)野生動物保護和智能管理提供可靠的技術支撐。

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》（iScience）。西北大學生命科學學院郭松濤教授是論文通訊作者和diyi作者，信息科學與技術學院許鵬飛副教授和西安電子科技大學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基金委、中國環(huán)境科學研究院、中國科學院西安分院、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。

支原體污染對細胞的影響

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

2.影響細胞的代謝和功能

（1）培液中的精氨酸被支原體大量消耗，引起細胞蛋白質、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生酸性物質），影響細胞代謝；

（3）支原體吸附在細胞表面，破壞細胞膜的完整性，影響細胞信號傳遞；

（4）支原體消耗細胞的核苷庫—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胞中的產量、使惡性細胞致癌能力下降、影響淋巴細胞分化等。

一、環(huán)境中的支原體污染的預防和清除

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，對細胞不會產生不良影響，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備，可使用Mycoplasma OffTM濕巾擦拭。

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

Mycoplasma OffTM對許多細菌、病毒也有預防和殺滅作用。

二、細胞培養(yǎng)中支原體污染的祛除

通常來說，被污染的細胞應該丟棄，以避免成為污染源。但對于珍貴的細胞，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合，破壞膜通透性，導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。

Mynox Gold®是Mynox®的升級版，它通過四個療程產生作用。每個療程即細胞傳一代。它除了包括Mynox®，也包含復合抗生素成分。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，但也容易產生耐藥。Mynox Gold®將Mynox®和抗生素結合，即結合了二者的優(yōu)點，又去除了二者的不足，因為有的細胞對Mynox®的治療不太適應，而Mynox Gold®要比Mynox®更加溫和，對細胞的毒性效應極小，因而更適用于脆弱的不太好養(yǎng)的細胞。

三、細胞培養(yǎng)中支原體污染的預防

Zell ShieldTM直譯過來是細胞盾牌，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。它是復合抗生素成分，支原體耐藥的出現(xiàn)幾率很低。

四、細胞培養(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，為穩(wěn)定的凍干粉形式，用緩沖液溶解后可直接使用。細胞上清取2l即可完成支原體的篩查。