- 中国农业大学严衍禄教授研究团队
中国农业大学博士生导师严衍禄教授,是国内最早开始近红外光谱分析的研究人之一,自20世纪80年代初,组建中国农业大学近红外光谱分析实验室后,三十余年来,严衍禄教授团队一直从事近红外光谱分析的基础理论、农业应用、软硬件技术等研究开发工作,目前,在严衍禄教授的指导下,包括王忠义、张录达、吉海彦教授,李军会、赵龙莲、劳彩莲、张晔晖副教授等多名专业技术人员始终长期从事近红外光谱技术的教学与科研工作。
多年来,严衍禄教授的近红外光谱研究团队,主持、参加多项国家自然科学基金、国家“八·五”、“九·五”、“十·五”、“十一·五”科技攻关项目、“863”、农业科技成果转化等国家重大科研项目,以及多项与 “上海棱光技术公司”、“北京瑞利分析仪器公司”、“聚光科技公司”、“上海烟草集团公司”、“同仁堂集团公司”、“中粮集团公司”、“红塔烟草集团公司”、“云南中烟公司”、“中国航天员科研训练中心”等的横向合作应用项目。
当前,近红外光谱技术已进入推广应用阶段,中国农业大学信息与电气工程学院近红外光谱研究团队在丰厚研究经历的基础上,已经形成了在近红外光学、电子技术、软件、信号与信息处理、农业应用等方面有实力的研发团队,将继续以高水平研究成果,积极做好近红外在农业等领域的一系列推广应用服务。
- 取得的主要成果、奖励以及人才培养情况
◆ 发表近红外光谱分析领域研究论文100余篇,其中SCI收录论文近百篇,发明专利以及软件著作权证等多项。
◆ 出版《现代仪器分析》(1995,中国农业大学出版社)、《近红外光谱分析基础与应用》(2004,中国轻工业出版社)、《近红外光谱分析原理、技术与应用》(2012,中国轻工业出版社)等专著3本。
◆ 持续培养近红外光谱研究领域博士、硕士生三十余名,许多已成为国内外高校、科研机构、知名企业中近红外领域的学术和技术骨干。
◆ 1990年,“傅立叶变换近红外光谱分析的应用基础和农业应用”通过农业部科技成果鉴定,期间发表学术论文30余篇。
◆ 1999年,与“上海烟草集团公司”合作开展“近红外技术在烟草中的应用”研究项目,极大的推动了近红外技术在烟草行业的应用。
◆ 2000年,“中国农业近红外分析技术及网络系统”通过农业部科技成果鉴定,获得了“该成果解决了推广近红外技术的主要难点,部分成果达到了国际先进水平”的高度评价。
◆ 2002—2008年,“农产品光谱仪器研制及技术开发”、“建立与完善我国部分农产品近红外光谱库”、“专用近红外光谱仪的研制与开发”、“近红外农产品品质分析仪及应用系统的产业化开发”、“农产品品质近红外检测技术研究”等项目课题通过科技部、农业部等的成果验收。其中联合研制开发的多款近红外农产品品质分析仪,已在上海棱光技术公司等单位进行批量生产、销售,并长期保存有全国小麦、玉米、水(旱)稻、大豆、烟草等建模标样,“中国农业大学近红外光谱分析通用定量定性软件系统(CAUNIRS)”不断得到完善。
◆ 2005—2009年,与“同仁堂集团科技公司”、“清华科技园”等开展“近红外技术在中药质量控制中的应用研究”,所研制的“近红外中药质量分析与控制专用软件”以及检测设备等已得到实际应用。
◆ 2007—至今,与“红塔烟草集团公司”、“云南中烟公司”等合作开展近红外技术在烟叶原料保障体系、模块化加工及烟叶近红外技术的综合应用研究,其中《烟叶近红外光谱信息的提取与应用研究》、《近红外技术在烟叶复烤配方中的应用研究》、《典型生态产区烟叶品质特性及卷烟品牌可用性研究》、《烟叶近红外技术综合应用研究》等项目成果,分别获得红塔集团科技进步一等奖1项,云南中烟公司科技进步一、二、三等奖各1项。
◆ 2010—至今,在国家自然科学基金及中粮集团项目资助下,开展基于近红外及多谱融合技术的葡萄酒产地、品种溯源及品质分析研究,已发表多篇相关研究论文。
◆ 2011—至今,与“中国航天员科研训练中心” 合作开展基于拉曼与近红外光谱的人体体液分析方法与软件研究,部分研究成果已作为中国空间站储备技术。
◆ 2012—至今,与“上海烟草集团公司”合作开展近红外技术在烟叶品质的数字化评价与应用等课题研究,其中《基于近红外信息的烟叶风格与质量的定量描述研究》、《基于近红外信息的原烟及片烟均匀性和质量评价》等项目成果获得上烟集团科技进步一等奖。
◆ 在国家自然科学基金等相关课题的资助下,团队成员始终坚持近红外光谱分析的基础理论和方法研究,包括预处理、谱区优化、定量定性建模算法、模型传递、数据融合等,研制的具创新性和应用针对性的代表性方法和软件如:局部偏最小二乘(LPLS)、半监督偏最小二乘(SS-PLS)、投影方法(PPF)、定性模型波长选择(SMCC)、定性模型预处理选择方法(RSBIE)、基于光谱加和性直接解析混合物组成比例的方法(LNCR)、基于定性模型的农产品品质指数量化法、基于近红外光谱及量化数据的农产品配方设计与维护方法(蒙特卡洛模拟几何费马点、附加均值矢量为极值的线性规划方法等)、近红外通用定量定性分析软件及烟草、中药专用分析软件等。