贾第鞭毛虫和隐孢子虫，简称“两虫”，是广泛存在的水介传播、人畜共患的致病微生物，且具有耐氯的特点，普通消毒剂无法杀灭“两虫”，其对免疫力低下人群致死率很高。

　　2006年，我国将“两虫”指标纳入国家饮用水强制检测指标。但是，“两虫”检测方法源自美国环境保护署，主要仪器和耗材市场均被美国企业垄断。而样品检测成本高等缺点，也导致“两虫”检测难以在行业内大范围普及。

　　由中国科学院生态环境研究中心与北京华科仪科技股份有限公司合作开发的“两虫”检测和计算机自动识别系统，有望扭转这一局面。该成果在检测方法、仪器研制、自动识别等方面均取得了重要突破，先后荣获BECIA金奖、中国仪器仪表学会科技进步一等奖、朱良漪分析仪器创新成果奖等5项行业大奖，作为自主知识产权产品被中国科学院推荐，并被中科智汇工场纳入“CAS概念验证计划”重点孵化项目予以支持。

　　仪器设备受制之痛

　　1993年，美国威斯康星州发生40万人感染“两虫”事件，并造成50人死亡。有资料显示，全世界“两虫”感染人数累计约3.5亿人；由于耐氯，“两虫”已成为发达国家供水系统的重要威胁之一。

　　在我国，有多省区的畜牧业牲畜被“两虫”感染，接近一半的水源地存在“两虫”潜在威胁。流行病调查显示，尽管2006年“两虫”指标被纳入国家饮用水强制检测指标，但我国多地仍有“两虫”持续流行的情况。

　　“对于‘两虫’感染，现在还没有特效药可治，主要靠自身免疫。监测、发现污染源并进行及时阻断，是控制‘两虫’的有效手段。” 中国科学院生态环境研究中心副研究员安伟介绍道。

　　然而，目前“两虫”相关检测仪器设备及耗材市场，几乎被跨国企业长期垄断，昂贵的设备和材料价格让国内检测机构不堪重负。我国拥有“两虫”检测能力的机构严重稀缺，很大程度上就是受制于高昂的设备和耗材成本。

　　十年磨砺始得玉成

　　在国家自然科学基金委员会和科技部的科研资助下，中国科学院生态环境研究中心开展了“两虫”检测设备的研发。

　　从2008年开始，在国家水专项的支持下，中国科学院生态环境研究中心开始了全国大范围的连续水质调查，涵盖我国长江、黄河等七大主要流域，以及西南、浙闽、西北等13个小流域重要断面，流域覆盖国土面积达80%以上。调查结果显示，我国近一半地表水水源有 “两虫”检出。

　　“‘两虫’检测和自动识别系统历经了理论研究、方法开发、仪器试研、标准制定、设备迭代直至商业化的全链条、全过程。”安伟说，“在这个过程中，中国科学院生态环境研究中心的数十位科研人员，如杨敏、于建伟、李红岩、张冬青、肖淑敏等，付出了诸多心血和努力。”

　　团队历经8年左右的时间，完成了方法学开发和全国行业验证评估，组织开发了“两虫”检测新方法——“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”。该方法于2018年被纳入行标《城镇供水水质标准检验方法》，2021年完成国标验证，将被纳入新版国标方法《生活饮用水水质标准检验方法》GB/T5750。

　　“该方法为我国水质调查提供了低成本、高效率的技术支撑，也为标准更新提供了基础数据，同时科研团队也在全国多个行业部门验证了该方法的有效性。”安伟说。

　　值得一提的是，该方法还实现了仪器装备化。其针对高浊度水，采用沉淀离心的方法，对于低浊度水，自动采用膜过滤溶解纯化的方法。在样品浓缩阶段，采用微孔滤膜替代美国垄断的囊过滤纯化方法，在分离阶段用Percoll—蔗糖替代磁珠，大幅降低了检测耗材成本。样品前处理设备还实现了多重通路创新设计，效率也有了大幅提升。

　　随着技术的进步，“两虫”检测设备也在不断迭代更新。研究团队还组织开发了基于人工智能技术的“两虫”自动识别系统，实现人工智能图像处理自动识别代替人工肉眼识别，由此从方法到设备再到系统的“两虫”检测一体化基本形成，夯实了成果市场化和应用推广的基础。

　　目前该成果拥有自主知识产权十余项，打破了国外技术垄断，推动了我国高端仪器设备参与国际竞争，为我国供水安全保障中的“两虫”防控提供了重要支撑。

　　“概念验证”提升应用

　　截至目前，“两虫”检测相关设备产品已经在地市级疾控中心、供水水质监测研究所、第三方检测公司以及相关科研院所等单位得到应用，受到用户的好评及肯定。

　　2022年我国发布了新版饮用水国标GB 5749-2022，进一步提升了饮用水检测标准。因此，“两虫”检测自动识别系统将迎来巨大的市场，能为国家节省上亿元外汇，还将大幅降低用户综合使用成本。

　　而在进一步的研究和推广中，安伟发现，相比仪器的利润空间，“两虫”检测仪器配套耗材的利润空间更高，前景更加广阔。

　　此前，安伟参加了中科智汇工场与中国科学院相关研究所组织举办的“概念验证创新大赛”，并以优异的成绩获得了“CAS概念验证计划”的支持。安伟希望在“CAS概念验证计划”的支持下，在“两虫”检测仪器耗材方面能有更大、更快的突破。

　　据了解，为推动具有市场潜力的基础研究从实验室走向市场应用，减少基础研究成果转化的风险和不确定性，中国科学院科技创新发展中心与北京市海淀区政府联合打造了“CAS概念验证中心”，并实施“CAS概念验证计划”，以挖掘和释放中国科学院科研院所的研发优势，让科研成果走出高墙大院。

　　科技成果转化过程中，会面临“达尔文死海”“最后一公里”等问题，但成果转化走好“第一公里”同样重要。“CAS概念验证计划”就是为科研人员在科研前端提供指导，减少研究成果转化的不确定性。

　　中科智汇工场总经理柳海永表示，“CAS概念验证计划”是全新的组织模式，将通过提供种子资金、商业顾问、创业教育、产业资源对接、投融资服务、孵化空间等服务，对早期项目进行筛选和扶持，支持和培育一批早期项目从实验室走向市场。

　　多年的实践让安伟意识到，把技术成果转化好，是一件很有挑战的事情。“经过多年积累，中国科学院等科研单位有大量值得产业化的ZL技术和科研成果，国家相关部门及行业对科研成果产业化的支持力度越来越大，合作各方对科研成果产业化具体分歧的协调管控也越来越智慧、越来越有效，相信将有越来越多的科技成果实现产业化。”