攜手破解“兩蟲”檢測難題，樹產研合作典范

　　分析測試百科網訊 水是生命的源泉，但是說起飲用水的檢測，人們往往想到的只有物理、化學以及細菌等指標，卻忽略了被認為世界上很容易導致人體腹瀉的水源性原生動物寄生蟲——隱孢子蟲(Cryptosporidium) 和賈第鞭毛蟲(Giardia)，簡稱“兩蟲”。

　　賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲是兩種嚴重危害水質安全的、人畜共患的人畜共患的原生寄生蟲，主要通過飲用水和食品等途徑傳播疾病。由于它們的孢囊和卵囊的表面包裹著一層較厚的囊壁，因此具有非常強的環境抗性，因為“兩蟲”的孢囊直徑大小只有幾個微米，不易為常規的沉淀、過濾等處理方法去除，而且孢囊和卵囊對氯消毒劑的抵抗力遠大于大腸桿菌和脊髓灰質炎病毒。

　　自1976年以來，世界各地相繼發生了多起因“兩蟲”造成的大規模感染，如1993年美國威斯康星州 “兩蟲”污染事件導致了約40萬人受到感染，全世界至今累計約3.5億人感染。而在我國大部分地區也多次發現“兩蟲”病例。例如，1987年在南京市區首次發現了人體感染隱孢子蟲病的案例，隨后江蘇、重慶、安徽、內蒙、福建、山東和湖南也曾有相關病例報道，其中存在河網和畜牧業發達的地區是人群“兩蟲”感染的熱區。

　　在北京華科儀科技股份有限公司與中國科學院生態環境研究中心聯合舉辦的“多通道兩蟲檢測一體化預處理設備及輔助自動識別系統”的產品發布會上，小編采訪了北京華科儀科技股份有限公司董事長兼總經理邊寶麗和中國科學院生態環境研究中心副主任楊敏研究員，請他們就“兩蟲”的危害與檢測等方面進行深入交流。

北京華科儀科技股份有限公司董事長兼總經理 邊寶麗

小眾不“小重”的“兩蟲”檢測產品

　　不同于其他水質檢測儀器市場，“兩蟲”產品市場相對小眾，目前中國市場上主要美國愛德士和優百達公司生產、銷售檢測產品，還沒有國產產品銷售。這種現象造成了市場壟斷，致使檢測成本居高不下。隨著華科儀與中國科學院生態環境研究中心成功合作，具有自主知識產權的國產“兩蟲”檢測產品成功誕生。邊寶麗介紹到，“與國外產品相比，華科儀此次發布的HK-8610多通道‘兩蟲’檢測一體化預處理設備及輔助自動識別系統不僅打破壟斷，還有以下幾點優勢：1. 檢測成本低（但樣品檢測成本僅為現有方法的20%）；2. 高效（六通道檢測）；3. 自動識別。HK-8610是基于‘濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法’和人工智能技術的多通道‘兩蟲’檢測一體化預處理設備及輔助自動識別系統，徹底解決了我國飲用水“兩蟲”檢測過程中檢測成本高昂、依賴進口技術和設備、檢測結果主觀性強等諸多問題”。

HK-8610多通道“兩蟲”檢測一體化預處理設備及輔助自動識別系統

　　不同于美國EPA 1623檢測方法，用戶使用這套系統不僅降低了檢測人員學習難度，提高檢測效率，同時也大幅降低了后期費用。“經過我們在用戶中的實測，這款產品一天最多可以完成20個樣品的檢測，而人工識別只能查看2、3個樣品，效率大幅提升。不僅如此，人工智能的引入也降低了人員培訓和學習的成本。”邊寶麗說到，“EPA的檢測方法成本極高，單是一個水樣：過濾用的濾囊（一次性）近1000元，免疫磁分離試劑每次950元左右，熒光染色劑每次達到200元左右。‘兩蟲’標準溶液每批次3千多元等，因此“兩蟲”的綜合成本就要近5000元。除了耗材成本外，每次檢測需要配大大小小十幾臺儀器，并且都需手工操作，操作過程極其繁鎖，同時要求操作人員十分細心。而HK-8610采用的濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法后期成本最多500元，只有EPA方法的十分之一，無論對于客戶或者檢測方來說，成本壓力大幅下降。此外配合自動化和AI識別技術，對人員經驗的要求也有顯著降低”。

　　從成本上看，優百達和愛德士兩家公司產品市場價最基礎配置也超過120萬，HK-8610售價不到100萬，從整機購買上就具有價格優勢；同時后期運營成本相差巨大。此外，進口產品使用過程繁瑣，還需人工觀測顯微鏡，HK-8610可配置輔助自動識別系統，檢測變得非常容易，檢測效率大幅提高。

中國科學院生態環境研究中心副主任 楊敏研究員

無藥可治的“兩蟲”

　　楊敏研究員從技術角度闡述了推出“多通道兩蟲檢測一體化預處理設備及輔助自動識別系統”的意義。在我國現行的《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）檢測中有106項指標，而106項指標里唯一能直接造成人體危害的就是“兩蟲”。其他指標，例如大腸桿菌等是指示性指標，并不一定會引起疾病。但“兩蟲”不同，它是耐氯、人畜共患的微生物，可以在人和動物如牛等之間傳播。人體感染“兩蟲”后可能出現惡心、厭食、全身不適、腹脹、腹瀉、低熱甚至死亡等臨床癥狀，目前沒有有效的藥物用于兩蟲感染治療，主要依賴于人體自身產生抗體。

　　 “一般的病原微生物分幾大類：病毒、細菌、原蟲。常見的細菌和病毒可以通過消毒進行殺滅，細菌進入人體后也可以通過抗生素進行控制，但水廠常用的氯消毒劑對隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲殺無效，進入人體后更是沒有特效藥。因此，其危害遠高于其他104項指標”楊敏說到。雖然截至目前中國還沒有大規模爆發“兩蟲”感染事件，但在中國很多牧區醫院中都會見到感染患者。他們主要通過引用受污染水源、食物等途徑感染。

中國科學院生態環境研究中心 安偉副研究員

　　安偉副研究員在該項目中負責技術評估，他曾常年參與國家飲用水水質調查和風險評估。根據研究結果顯示，近10年的流行病調查，中國“兩蟲”感染人口大約有2000萬，感染率在1%~7%之間，美國為1%~3%，非洲感染率則超過8%。而在中國牧區，感染率將近30%”。研究表明，老人、小孩及HIV患者是感染的敏感人群，4歲以下兒童易感性相比成人高約11~18倍，HIV患者為正常成人7倍，同時它也可以引起多種疾病的并發癥，對人體危害極大。

　　雖然常見的殺滅微生物的手段不能消滅“兩蟲”，但高溫、臭氧、紫外線可有效殺死它們。鑒于臭氧、紫外使用成本過高，各大水廠可通過提高顆粒物去除來加強“兩蟲”防控。此外，國人飲用開水的習慣可憑借高溫將“兩蟲”殺死，但平時用水，例如刷牙、洗碗、游泳卻存在感染途徑，因此我國在2006年新修訂的國標中增補了“兩蟲”新的檢測方法。

“兩蟲”檢測新方法：另辟蹊徑，物美價廉

　　為應對“兩蟲”造成潛在的健康危機，我國在2006版《生活飲用水衛生標準》中直接引用了美國EPA 1623方法，導致此后的檢測所用的方法、設備、器材、耗材、藥劑等依賴于美國進口，造成檢測成本居高不下。此外，EPA 1623方法流程包括過濾采樣——淘洗濃縮——IMS磁分離——IFA染色——顯微鏡檢，不僅費時費力，而且檢測效率極低——平均每天檢測2個樣品。

　　對于“兩蟲”檢測方法更新問題，楊敏表示，在水專項的支持下，生態中心從2008年開始著手研究新的檢測方法，目前已經完成《生活飲用水檢測方法標準》（GB 5750）中“兩蟲”檢測方法的驗證和標準修訂。“我們在制定新的檢測方法時，汲取了引用EPA標準的教訓，通過對比全球“兩蟲”檢測方法后，決定在日本“兩蟲”檢測方法基礎上，開發出適合我國國情的新版‘兩蟲’檢測標準”。相比于美國ZL的前處理、濃縮、純化分離過程，日本所用方法均為通用產品，避免了高額的ZL費用。對于日本方法中存在的一些問題，生態中心聯合其他標準定制單位對其進行修改，開發了基于“濾膜濃縮/密度梯度分離熒光抗體法”的“兩蟲”檢測技術，不僅成功打破國外技術壟斷，同時也降低了對人員的要求和檢測費用。

　　在2013年到2018年，團隊花費5年時間，完成了行標的方法驗證與標準修訂，成功的將其收錄到《城鎮供水水質標準檢驗方法》（CJ/T 141-2018）中。在2018年-2020年，團隊又完成了新國標（GB 5750）的方法驗證。在不久的將來，中國能用上自己開發出“兩蟲”檢測方法和設備，同時檢測效率更高。

有待開發的億元級檢測市場

　　我國飲用水標準（GB 5749-85）自發布以來，已不能滿足保障人民群眾健康的需要。在2007年，衛生部和國家標準化管理委員會對原有標準進行了修訂，并聯合發布新的《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）。在GB 5749-2006中，我國首次增加了“兩蟲”檢測指標，并且這項檢測必須半年一測，因此有實力檢測方，比如第三方檢測、自來水公司、地方疾控等單位會購買一臺進行檢測。對于實力較弱的檢測方，由于進口產品自身價格及后期運營成本高，沒能實現產品普及，導致這些單位無法實現“兩蟲”自檢，需要委托第三方機構進行檢測。隨著新版《生活飲用水衛生標準》（GB 5750）即將發布，要求地方疾控中心、自來水廠、監測總站、第三方檢測機構配備“兩蟲”檢測儀器。“我相信，隨著人們對水質要求越來越高，法規越來越嚴格，全國地方檢測機構會根據法規和自身能力選擇‘兩蟲‘的產品，雖然儀器前期有一定的投入，但隨著使用時間的推移，我相信我們的產品在國內市場有極大的發展空間，未來可期”邊寶麗說到。

　　據統計，中國“兩蟲”檢測市場飽和率不到20%，市場發展前景巨大，同時每年采購進口耗材超過約上億元。如果能發展我國自己的檢測方法和設備，可以節省大量外匯。不僅如此，為了滿足人們對中低端產品的需求，華科儀將在不久將來推出價格更低的“兩蟲”檢測產品，滿足預算緊張用戶的需求，徹底普及“兩蟲”檢測，讓人們用上放心水。

各有所需，一拍即合

　　若想將行標升級為國標，除了需要有配套檢測方法外，還需要配備相應的分析儀器，因此科技成果轉化勢在必行。對于雙方的合作，楊敏認為科技成果轉化是接力棒，科研團隊前期構思方法，同時將方法標準化，隨后企業實現產品化并將其變為商品。

　　對于如此龐大的市場，楊敏表示，“商業推廣是企業自身行為，但后續如何完善產品則是雙方共同完成的任務。我希望通過第一代產品打開國內市場，在后續的使用中不斷收集用戶反饋，與企業共同改善產品，最終為中國“兩蟲”檢測單位提供最優異的產品”。隨著人工智能技術和計算機輔助技術的快速發展，團隊希望與企業共同申請相關項目，提高現有產品的識別水平，進一步提升識別能力和準確率，降低對人的依賴，實現真正的自動化。同時希望利用不斷完善的智能化技術，拓展產品的檢測范圍，從“兩蟲”單一檢測目標拓展為病原微生物，拓展儀器分析能力。

華科儀：所有部件全部實現自主研發

　　在進入環保領域之前，華科儀主要深耕電力行業。電力行業有條不成文的“潛規則”，大機組所用檢測產品全部來自哈希、ABB、SWAN等進口品牌，國產品牌主要集中小機組自備電廠。然而隨著中美貿易戰打響，國產化替代趨勢以及政府支持國產產品力度越來越明顯，很多電廠超過30萬的大機組都主動選擇了華科儀的產品，一個新建電廠全部安裝華科儀產品后，將帶來數百萬的銷售額。2020年上半年，華科儀在電力行業收入1.47億，去年同期為1.1億，同比增長33.6%。

　　即便業務發展前景良好，但為避免貿易戰所帶來的相關問題，華科儀也做了充足準備。邊寶麗表示，“原來我們進口的芯片基本上都來自美國，從去年開始，轉向國產自研芯片，尤其在軍工相關行業更為明顯。目前，華科儀所有電力行業檢測設備全部實現國產化。核心部件探頭方面，華科儀從十五年前開始，PH電極、鈉電極，溶解性有機物電極等產品，已經全部實現自主研發、生產，擺脫了國外依賴，不受制于人”。

3年實現10位數營收

　　談到未來的發展規劃，邊寶麗為我們描繪了這樣一幅畫面：我們一定要始終保持在電力、水分析行業的領軍地位，同時擴展新業務，3年實現10位數收入。

　　對于一家曾經注重自我營銷的分析儀器公司，針對此次發布的“兩蟲”檢測新品，華科儀將采取不同于以往的推廣方式：

　　1.由自我營銷轉為渠道營銷，在最短時間內將產品推向地方市場。

　　2.線上線下共同發力，通過與各方媒體合作，加大線上宣傳，同時借助線下會議、展會介紹產品。

　　3.用戶免費試用。在重點用戶單位投放一定數量試用儀器，讓他們有最直觀的使用感受。同時樹立標桿用戶，打下良好口碑。

　　訪談最后，邊寶麗表示，未來華科儀希望繼續與中國科學院生態環境研究中心合作，改進現有“兩蟲”檢測產品，讓它更智能、更強大，最終完全替代進口產品，讓國人用上放心水。