在幽深的海洋中，浮游生物虽如尘埃般微小，却是支撑整个海洋生态系统的隐形巨人。它们的种群变化对渔业资源、碳循环乃至气候变化产生着深远影响。然而，对这些微米级生命的实时、原位监测，一直是全球海洋科技领域的一块绊脚石。近日，清华大学深圳国际研究生院传来重大突破——蔡中华研究员与程雪岷副研究员领导的团队，经过十余年的不懈努力，成功研发出名为PlanktonScope的浮游生物成像仪，被誉为水下监测的“透视眼”。其识别效率较国外同类产品提升了惊人的40倍，多项核心指标达到国际领先水平，为全球海洋生态监测贡献了一份耀眼的“中国方案”。
PlanktonScope的诞生，源于对海洋微观世界“看得更清、识得更快、测得更准”的执着追求。水下微米级目标监测极为困难，许多浮游生物尺寸仅为头发丝直径的1/10，传统采样方式耗时耗力，且难以反映其真实时空分布。自2011年构思设计起，团队依托清华雄厚的工科基础与深圳国际研究生院的交叉学科优势，联合海洋生态、光学工程、人工智能、先进制造等多领域专家，历经十年磨一剑，终于在2021年实现商用机型批量生产，标志着我国在高端海洋观测装备领域迈出关键一步。
这款“透视眼”的强大之处，在于将前沿光学技术与人工智能深度耦合。它采用高分辨率水下成像系统，最小识别尺寸可达20微米，清晰捕捉浮游生物的形态细节。更关键的是，其内置的AI识别算法经过海量样本训练，能对复杂背景下的多种浮游生物进行实时、精准分类与计数。与国外竞品相比，PlanktonScope不仅识别效率提高40倍，其适用浊度范围扩大20倍以上，观测通量提升30倍，极大拓展了设备在近岸、河口等复杂水域的应用能力。
目前，PlanktonScope已衍生出定点版、浮标版、水渠版、船载版和拖曳版等多个型号，可灵活部署于不同海洋场景。在大亚湾海域，它曾成功对爆发的尖笔帽螺进行原位监测，精准获取其时空分布动态，为生态预警提供了关键数据；在淡水水库中，它化身“水质监督员”，实时监测藻类种群变化，提前预警藻华与水体异味风险，助力水资源安全管理。
