空氣毒性活體監測系統ATMS（Air Toxicity in vivo Monitoring System）是基于北京大學生物氣溶膠實驗室最新的空氣污染研究理論成果與技術創新，研發的全球首創、中國自主可控的空氣污染健康效應與生物安全實時探測設備系統，是新一代空氣污染監測技術的顛覆性突破，彌補了現有監測體系對健康效應關注的不足，為優化空氣污染控制策略和公眾健康防護提供了重要的技術支撐。

圖1 空氣毒性活體監測系統ATMS原理結構示意圖

空氣毒性活體監測系統ATMS利用傳感器陣列實時檢測暴露于環境空氣中的大鼠呼出氣中的8種關鍵氣體生物標志物，分析其釋放特征和變化規律，評估大鼠的健康狀態和所受的環境脅迫，結合人工智能直接、快速反映環境空氣的毒性和對人群的健康威脅。相比于傳統的毒理學實驗方法，該系統無需對污染物進行采樣，無需對實驗動物進行注射、采血、解剖等侵入性操作，具備無創、簡便、成本低的優勢。ATMS可快速部署于城市空氣污染監測站點，實現24小時全天候、實時、無人值守的監測，時間分辨率為3秒。ATMS耦合機器人操作移動、GPS定位、IoT數據傳輸、云端數據存儲技術，可將數據實時上傳至服務器，在電腦、手機APP雙端在線顯示。基于實驗室可控暴露實驗和全國13個城市的實地應用，團隊開發出了一套空氣毒性綜合指數ATI（Air Toxic Index）算法，其利用大鼠呼出氣中的8種生物標志物計算得到，可直接衡量環境空氣的綜合毒性，并在線顯示在網絡平臺上。該系統部首次在國際上利用大鼠實現對空氣污染健康效應實時監測。