基于Bi-SLSTM神经网络的新型混合模型实现鱼网多步运动与系泊载荷预测

为解决水产养殖中鱼网动态载荷预测难题，研究人员开发了基于双向堆叠长短期记忆网络(Bi-SLSTM)的混合模型，成功实现多步运动与系泊载荷的高精度预测，为深海养殖装备安全监测提供创新技术方案。

　　

在全球水产养殖业快速发展的背景下，尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)因其高蛋白特性成为21世纪重要的养殖品种。然而日益严重的环境污染和病毒性疾病正威胁着产业发展，特别是缺乏合适的皮肤细胞模型严重制约了相关研究。作为鱼体接触外界的第一道防线，皮肤组织在抵抗病原体入侵和环境毒素方面具有关键作用，但长期以来罗非鱼皮肤细胞系的缺失使得相关机制研究难以深入。

针对这一科学难题，西南大学生命科学学院王德寿教授团队与广东省水生动物病害控制与健康养殖重点实验室合作，成功建立了首个尼罗罗非鱼皮肤上皮细胞系TSE-04。这项发表于《Aquacultural Engineering》的研究，不仅填补了该领域的技术空白，更为鱼类病毒学研究和环境毒理学评估提供了重要工具。

研究人员采用胰蛋白酶消化法建立原代培养，通过连续传代获得稳定生长的TSE-04细胞系。关键技术包括：细胞免疫化学鉴定细胞类型，pGFP-N1质粒转染验证转基因潜力，新加坡石斑鱼虹彩病毒(SGIV)感染实验评估病毒敏感性，以及氨氮和重金属(Cr/Cu/Zn/Mn)暴露实验测定半抑制浓度(IC₅₀)。

研究结果显示：

1. 原代培养与传代：皮肤组织经5天培养出现细胞生长，7天达到汇合，形成典型上皮样形态的稳定细胞系。

2. 细胞鉴定：免疫荧光证实TSE-04表达上皮细胞标志物细胞角蛋白8(CK8)。

3. 应用验证：成功转染绿色荧光蛋白基因，证实其转基因研究价值；对SGIV病毒敏感，24小时内出现明显细胞病变效应(CPE)。

4. 毒性响应：氨氮暴露引发显著氧化应激和细胞凋亡；四种重金属导致不同程度的细胞损伤和炎症反应，其中铜(Cu)的毒性最强。

讨论部分指出，TSE-04细胞系的建立突破了罗非鱼皮肤研究的瓶颈：在病毒学方面，为SGIV等病原体的致病机制研究和疫苗开发提供平台；在毒理学领域，其对环境污染物(氨氮/重金属)的敏感性使其成为理想的环境监测生物传感器。特别值得注意的是，该细胞系对重金属的差异化响应模式为制定水产养殖水质标准提供了细胞水平依据。

这项研究不仅实现了技术突破，更开辟了多个应用方向：皮肤粘液免疫功能解析、水生环境安全评估、病毒宿主互作机制研究等。正如通讯作者王蓓教授强调的，TSE-04细胞系将显著降低实验动物使用量，推动3R(替代/减少/优化)原则在水产科研中的应用，对促进渔业可持续发展具有重要实践价值。