在过去的10年里，有害藻华已经成为危害美国海洋生物的一个重大问题。这些藻华由浮游植物组成，它们产生的生物毒素不仅会影响水中的鱼类和植物，还会影响生活在这些区域附近的哺乳动物、鸟类和人类。据美国国家海洋和大气管理局调查，藻华现象已经变得越来越普遍，并在全球范围内蔓延。因此，拥有预测有害藻华爆发及其地点、大小和严重程度的能力可以帮助科学家预防藻华带来的危险影响。

如今，美国加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出了一种可以立即分析水样的、廉价且便携的设备。它将为海洋生物学家提供实时信息，从而判断测试的区域是否可能会发生藻华。这反过来又会让管理沿海地区的官员做出更好、更快的决定，例如，在藻华造成严重破坏之前关闭海滩和贝类养殖场。该研究由加州大学洛杉矶分校校长兼加州大学洛杉矶分校纳米系统研究所副主任Aydogan Ozcan领导，并将发表在《光：科学与应用》杂志上。

科学家们此前通常通过手工取样和传统的光学显微镜来研究藻华。技术人员需使用浮游生物网手工采集水样，然后把它们带到实验室进行分析。这一过程十分困难，部分原因是给定水体中藻类的浓度和组成可能迅速改变，导致分析不准确。

Ozcan和他的同事们创造的设备则加速了采样分析过程。基于全息成像和人工智能技术，研究人员发明了这种新的流式细胞仪，它可以检测和测量样品中微小物体的物理和化学特征并在几秒钟内快速分析各种浮游生物的组成。它不使用透镜或其他光学元件且使用成本更低——该设备体积小，重量轻，可以用不到2500美元的部件组装。不过，使用该装置时必须确保有足够的光来产生明亮的高速图像，避免运动模糊。“这就像给一级方程式赛车拍照，”Ozcan说，“摄影师需要非常短的曝光来避免运动模糊。在我们的例子中，这意味着需要使用非常明亮的脉冲光源，脉冲长度大约是眨眼时间的千分之一。”

为测试这个装置，科学家们测量了洛杉矶海岸线上的海洋样本，并获得了浮游植物组成的图像。他们还测量了该地区6个公共海滩上一种潜在有毒藻类的浓度。研究人员的测量结果与加州公共卫生部海洋生物毒素监测项目最近的一项研究结果相当。

编译：Coke 审稿：三水 责编：张梦

期刊来源：《光：科学与应用》

原文链接：https://scienceblog.com/503446/mobile-device-could-make-it-easier-to-predict-and-control-harmful-algal-blooms/