设计者:吴乐
科学顾问:钱翔、余泉
创意说明:
作品灵感来源于钱翔和余泉团队的原位质谱分析领域的探索成果,团队期望将这项技术运用在各类天然产物的分析中。设计者引用佛教典故“须弥藏芥子,芥子纳须弥”为作品题目,意思是微小的芥子中能容纳巨大的须弥山,比喻小中有大。以一颗小小的咖啡豆为例,不同产地、品种、不同的烘培方法,可以构建出上百种不同“风味物质”的组合,而风味又会因个人的感受又有所不同。设计者以该科研项目为蓝本进行绘本创作,希望借由一颗内心戏丰富的咖啡豆的故事,带大家认识质谱技术;也希望大家都可以像这颗小豆子一样,寻找自我,追求本质,这样,小小的我们也可以看到一个广大的世界。
艺术背后的科学:
钱翔和余泉团队的研究方向是基于原位质谱检测和机器学习方法的天然产物分析。以咖啡消费场景为例,错误地标记咖啡的地理来源是一种常见的欺诈形式,在他们最近的一项研究中,利用全自动、高通量的采样方法和机器学习算法,开发了对咖啡来源进行分类的质谱分析系统。具体来说,咖啡香气中的挥发性化合物被自吸电晕放电离质谱法(SACDI-MS)检测,获得的MS数据使用定制的深度学习算法进行处理,自动执行原产地检测。为了促进高吞吐量分析,他们设计了一个气幕采样装置,并与SACDI-MS相结合以防止高通量采样时信号的混合和重叠。该系统每秒可以对六个咖啡样品进行分类,准确率达到了99.78%。