[发明专利]一种基于环境微生物数据的环境安全检测评估方法及系统

说明书

本发明“一种基于环境微生物数据的环境安全检测评估方法和系统”，属于微生物检测技术，所述评估方法包括检测步骤和评估步骤；所述检测步骤包括对待评估环境进行取样以及对取样所得样本进行高通量无差别生物学检测以获得环境微生物检测数据；所述评估步骤在计算系统中执行，所述计算系统包含存储有数据库的数据库存储介质、存储设备和处理器；通过对生物所处环境取样和无差异全面检测，基于微生物数据、生物疾病数据、生物内外微生物环境相关性数据模型的对该环境的生物安全等级进行评估，是一种无创、高效，全面、准确的生物疾病/疫病预防、预警技术。

技术领域

本发明涉及环境微生物检测技术，特别是一种基于环境微生物数据的环境安全检测评估方法及系统。

背景技术

对于人或动植物来说，多数微生物是无害的，比如，人体的外表面(如皮肤)和内表面 (如肠道)生活着很多正常、有益的菌群，它们占据这些表面并产生天然的抗生素，抑制有害菌的着落与生长；它们也协助吸收或亲自制造一些人体必需的营养物质，如维生素和氨基酸，这些菌群的失调(如抗生素滥用)可以导致感染发生或营养缺失；然而另一方面，人类与动植物的疾病也有很多是由微生物引起，例如体内感染病原微生物(细菌、病毒、真菌等)、微生物种群失衡或环境微生物生态变化导致。对微生物的定性定量检测，是确定人、动植物感染病原微生物的诊断基础和采取后续处理措施的依据，例如治疗、预防。

目前现存的检测方法，一是根据微生物形态特征、生理生化特征和免疫学标识等表型特征的相似程度进行分类的鉴定法；二是根据生物系统发育相关性水平甄别相关微生物分类的鉴定法。

两类检测方式均是建立在一个前提下，即需要先对待测样本进行预判：其含有某些致病微生物。再通过对这些待测样本进行检测来判定待测样本是否含有已知的致病风险。但对预判不到(例如未知的或想不到的)的致病微生物则无法进行判定。

例如：单类致病菌检测法：检测目标为某一种或某一类致病菌，特异性强但覆盖面低，包括：(1)微生物分离提纯鉴定：通过对获取的微生物分离纯化培养，包括平板计数法等。获取纯化菌株，再进一步对其进行分子鉴定或生理生化特征鉴定，可获取某一类特定微生物的分类信息。

(2)微生物免疫鉴定：通过抗原抗体特异性结合原理，包括胶体金等方法。通过将显色抗体与未知微生物进行融合，进一步通过指示色进行判断是否存在与特异性抗体吻合的抗原微生物。

例如：多类微生物检测法：检测目标为某几种或某几类致病微生物，覆盖面有所扩增，但需进行预先判断，仍不适于未知样本的检测。例如通过微生物特异的生理生化指标，对其进行处理判定，如飞行时间质谱法、DNA指纹法、高通量检测等，需要首先对目标微生物进行预判，再设置相关检测条目进行检测。

综上，随着技术的发展，细菌鉴定方面，针对不同的鉴定目的，所选择的方法也多种多样，但随着使用者对微生物鉴定准确度的要求逐渐升高，以分子生物学为主体的鉴定方法已然成为主流。然而，现有报道中对微生物的检测，大多着眼于特定种属微生物或疾病进行检测，存在对检测样品需要进行预判、筛选的现象，由于微生物种群的多样性、易于变异性等特点，容易导致预判失误，从而使某些致病风险无法被快速检出；而且在检测过程中，需要对被感染个体进行取样以完成检测和分析，对于一些特定个体或种群，例如高价值水生生物个体，没有成熟可用的方法；无法评估封闭环境中的水生生物所面临的病毒及微生物感染潜在风险及其发展变化。

发明内容

基于上述领域存在的空白和需求，本发明利用成熟的分子生物学技术，从环境微生物整体群落动态与生物特定种群/个体的健康安全相关性方面着手，提供一种有效的通过环境微生物的监测/检测实现对特定生物种群的安全、疾病进行管理和预警的系统和方法。具体方案如下

本发明一方面的贡献在于提供一种基于环境微生物数据进行环境安全等级评估的方法，其特征在于，包括

检测步骤和评估步骤；