法医硅藻检验方法的发展

硅藻检验是法医诊断溺水的常规方法之一，当尸体长时间浸泡在水中时，一些比较明显的如嘴里和鼻孔有泡沫等等迹象，会随着分解的加速而消失，这进一步增加了法医鉴定死因的难度。在人类溺水过程中，液体被吸入到肺部，然后通过肺泡进入血液循环；一种被称为硅藻的单细胞藻类也因此会随之进入人体器官。这种浮游生物几乎存在于所有的海洋、河流、湖泊和沼泽中。由于硅藻的外壳是耐酸的，所以很容易用酸提取法将硅藻从器官组织中分离出来，因此可以通过检查器官组织中的硅藻来诊断死者是否死于溺水。

一般法医是根据对硅藻图像的目视检查来区分硅藻种类。尽管硅藻检测在溺水案件中发挥着重要作用，但由于传统的硅藻检测方法可检测率低，是一项费时费力的工作，因此科研工作者们一直在开发研究更有效的硅藻识别和分类方法。

目前有两种方式来识别检测硅藻，第一种是应用较广的显微图像识别，由于硅藻的尺寸通常都是微米级别的，所以需要通过显微放大来识别硅藻。第二种是近年发展起来的基于DNA测序来识别硅藻。

显微图像识别方面，一种是通过普通的光学显微镜来观测处理好的样品，优点是检验设备成本较低，易于推广；缺点是放大倍数和分辨率不太高，导致漏检。另一种是通过扫描电子显微镜来观测样品，扫描电镜能观测到纳米级别的图像，所有的硅藻都能被扫描观测到，并且图片分辨率高，便于对硅藻进行分类；缺点是扫描电镜的视场很小，人工检验一个样品需要查看数百上千张图片，太过消耗时间，且设备昂贵。

不论是光镜检测还是扫描电镜检测，都有一个共同的缺点，识别分类硅藻太过耗时耗力，且由于硅藻种类繁多，分类相当困难。为此深圳美恩美科技有限公司推出基于深度学习的硅藻电镜自动检测系统DiatomX和光镜自动硅藻检测系统，DiatomX依托着背后海量的硅藻数据库，通过先进的人工智能算法，借助高分辨率扫描电镜可一键式完成硅藻检测全过程，包括自动分区、自动扫描、自动目标检测和自动分类、自动数据统计、自动报告输出等，半小时内完成一个样品的全视场扫描，1分钟内完成数千个硅藻的自动分类。

DNA测序分析特定DNA片段的碱基序列，并有可以利用遗传标记来识别硅藻，用DNA测序方法来检测硅藻相比显微图像识别来说具有更高的灵敏度。但是DNS测序不方便对硅藻进行直接计数，同时DNA检测需要更复杂的制样过程，所需要的仪器和耗材也是价值不菲。