杭州迅數科技有限公司(以下簡稱:迅數科技)成立于2004年,是一家專業從事生物圖像科學研究與儀器裝備生產的公司。去年,迅數科技推出光染色微孔板影像分析儀 ,正式邁入細胞影像分析領域;今年,迅數科技基于最先進的人工智能機器學習技術,開發出AI系列產品,邁出“全面擁抱AI”的戰略規劃第一步。
近期,儀器信息網一行時隔多年再次走進迅數科技,與總經理方力對話,深入了解這家老牌企業如何在守正和創新中砥礪前行。
迅數科技總經理方力
國產菌落計數儀領導者,市場占有率位居第一
迅數科技是國產自動菌落計數儀的領導者。自成立以來圍繞圖像科學,陸續研發生產了微生物菌落、抑菌圈、浮游生物、細胞、微核計數分析五大系列,十六種類型的儀器。其產品廣泛應用于食品藥品安全檢測、質量監督檢驗檢疫、疾病預防控制、環境監測、供水排水以及生命科學研究等多個領域。
其中,迅數科技全自動菌落計數儀系列產品歷經20年的市場洗禮,依然穩居行業領先地位。產品遠銷至美國、澳大利亞、新加坡等多個國家,國內用戶服務累計超過8000家單位。
全自動菌落計數儀系列產品
迅數科技的菌落計數儀之所以能夠長盛不衰,要歸功于其對客戶需求的敏銳探察以及其緊抓用戶痛點的技術創新。
“菌落計數儀是迅數的核心產品。在公司20年的發展歷程中,菌落儀經歷了多次的更新換代、推陳出新。硬件從最初的敞開式設計發展到后來的密閉式紫外消毒結構再到多元化的光路照明,軟件從最初的單一算法演變到后來的多種分割算法并存再到現在的AI神經網絡模型批量作業。我們始終堅持技術創新,把握時代脈搏,與時俱進。”方力談到。
“2023年,迅數科技公司董事長龐全教授提出,要全面擁抱AI的戰略規劃。作為迅數科技的首席科學家、信息產業部跨世紀學科帶頭人、浙江省“十一五重大科技專家組”專家,龐全教授說:‘AI就是人類的第四次工業革命。AI模擬人類大腦,代替人類完成眾多繁瑣的重復性的工作,使生產力達到大幅的提升。’”方力向我們娓娓道來。
“由公司董事長、首席科學家龐全教授親自領導和擔綱,迅數科技公司建立了高素質的AI研發團隊。工作認真負責、精心細致的大數據團隊每天要對來自不同實驗室的大量圖片和數據進行分類、篩選、標注和處理。數學建模團隊由國內高水平的AI專家組成,他們獲得過多項科研成果,對神經網絡模型有著深刻的理解和獨到的見解,兼具優良的AI模型訓練實操水平;工程軟件工作團隊具備豐富的實戰經驗和項目攻關能力,能夠出色的完成軟件架構的設計和規劃。幾個團隊相互配合,協調統一,最終成就了迅數科技的系列AI產品。”
“我們推出了基于國際先進AI技術的深度學習神經網絡模型,實現了菌落計數的快速大批量作業。顯著提高了菌落計數的精度和速度,這也是迅數精度和速度的體現。”
“我們有近20年菌落圖片的大數據積累,能夠解決各種復雜背景下菌落計數的疑難雜癥。在精度、速度和解決復雜問題等方面,處于行業領先水平。”
方力展示了迅數的AI技術如何高效處理和統計各種培養基中的微生物菌落圖像。
圖1菌落TTC染色的渾濁平皿
圖2標簽和文字干擾
圖3云霧狀奶制品中的菌落
圖4大菌落上疊加小菌落
圖5食品殘渣(方便面調料包)中的菌落
“此外,我們多元化的光照系統也是解決菌落計數的一個有力武器。”方力提到。
迅數開發的基于萊茵伯格照明的光染色技術,無需化學染色,能夠使培養基和菌落呈現不同的顏色,有效減少培養基色澤、不平整及雜質帶來的干擾,使菌落細微結構的觀察、識別和計數更加清晰直觀。
圖6萊因伯格照明
迅數的擬紅外薄層干涉技術,成功實現了濾膜生長菌落的立體化顯現。能夠有效解決白色濾膜上淺色微小菌落的計數問題。
圖7擬紅外薄層干涉照明
AI賦能——實現藻類檢測的顯著提升
2024年,迅數推出了AlgaeAI系列浮游藻類AI自動監測系統。“當前水的問題比較多,赤潮、滸苔、水華等水質生態災害頻發,所以在規劃AI系列產品時,我們重點考慮了藻類。”方力解釋道。
迅數AlgaeAI 500浮游藻類智能監測系統
“水質監測需要測定水體中的藻類種類和數量,傳統識別和計數藻類的工作依賴于顯微鏡檢查,這一過程不僅繁瑣復雜,而且需要具備深厚的專業知識。”
“比如太湖在夏季常因藻類泛濫而發出惡臭,需要確定是哪種優勢藻類造成的,面對眾多藻類,如果不熟悉,即使手頭有厚重的參考書籍,也難以快速識別區分。”方力介紹:“迅數科技是國內最早開展藻類智能鑒定計數研究的企業,建立了“多維漸進相似藻搜索”、“易混淆藻鑒別”、“典型組合聯想形態學檢索”等獨創的智能鑒定技術。后來我們搭建了人工智能團隊,研究開發出檢測速度快、精度高的《迅數_藻類AI智能分析系統》,該系統具備極高的魯棒性,能夠快速準確地處理各種復雜的藻類圖片,精準識別各種藻類并自動分析計算相關的藻密度和生物量等一系列數據。”
方力說:“AI的核心是大數據、神經網絡模型、工程軟件三者的有機組合。迅數自2009年開始從事藻類檢測設備開發,積累了中國各水域大量的浮游生物影像數據。”
“現在我們利用AI技術,通過深度學習和神經網絡,實現了藻類的自動識別和快速計數,極大地提高了效率和準確性。”方力隨之自信地展示了一組來自內蒙古呼倫湖的水樣圖像,圖像中各種復雜背景下的藻類被AI算法精確識別。
【例1】對藻類數量和種類繁多的情況,不到2分鐘即可完成上百張圖片的自動分類識別。
【例2】對背景復雜、藻細胞存在于計數框陰影中的情況,也能實現精準識別。
【例3】對相互交叉重疊、局部缺損的藻細胞,系統能夠實現良好的分離和分辨識別。
【例4】光源較亮,藻細胞很淺很淡,《迅數_藻類AI系統》也能輕松檢測出來。
差異化定位,讓細胞影像分析更便捷經濟
2023年,迅數科技推出A100光染色微孔板影像分析儀,實現6-96孔板的高分辨單孔全屏成像。可定量分析克隆、細胞團,適用于:克隆形成檢測、病毒蝕斑測定、Elispot、微型Ames試驗等。 亦可用于定量分析貼壁細胞(如Transwell 細胞侵襲遷移、成骨誘導),微量稀釋法藥敏判定、基因突變集落計數、生長孔影像記錄、裸鼠移植瘤測量等。
高精度克隆計數、測量:自動識別計數10-50um以上克隆
豐富的光路 拍出不同凡響的科研照片
堅守與熱愛——用圖像科學解決實際問題
過去的20年,迅數科技持之以恒的堅守著“有技術含量、圍繞生命科學圖像”的發展策略。這份堅守和熱愛,為迅數科技贏得了廣泛的市場認可。方力細數了迅數科技產品承擔過的重要工作:2008年奧運會食品檢測任務;汶川地震后,為保證災區食品安全,迅數菌落計數儀作為科技部推薦的首期救援物資發往災區;在新冠病毒抗疫防疫期間,為省市醫療器械檢測中心、防護用品生產企業提供快速的微生物檢測設備……
客觀來說,迅數科技為行業輸送了大量人才,據悉,杭州有多家微生物檢測企業由迅數科技的前員工創立。
迅數科技未來將深化生命科學領域的探索與創新,立足傳統優勢產品的同時,圍繞多孔板和AI技術,將業務范圍拓展至細胞影像分析領域,助力類器官、腫瘤學和免疫學等前沿科學的發展。
走訪合影
(從左至右:迅數科技銷售經理趙浩、迅數科技生產售后部經理王桂興、迅數科技總經理方力、儀器信息網生命科學主編李博、儀器信息網客戶成功經理康龍、迅數科技市場部經理童馨)
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