推动拉曼光谱技术与应用的科学家——Charles Mann奖获得者Andrew Whitley博士专访

　　在光谱仪器公司，科学家通常承担着非常重要的使命，那就是推动技术进步、拓展应用领域以及对用户的培训和教育工作。安德鲁·惠特利(Andrew Whitley)，HORIBA 科学仪器事业部美国新泽西销售及业务拓展副总裁, 就是这样一位科学家。基于他杰出的贡献，2018年他被授予Charles Mann奖，并接受了科学交流大会(SciX)获奖者系列专访。在本次采访中，安德鲁向我们讲述了他对光谱学浓厚的兴趣、持之以恒推动光谱知识的教育发展的原因， 以及对拉曼光谱未来的展望。

    专访英文原文源自：《Spectroscopy》期刊（2018年3月19日刊登）

　　原文标题：Educating Raman Spectroscopy Users

　　中文编辑：Lucy（仪器信息网授权发布）

查尔斯·曼恩应用拉曼光谱学奖 (CHARLES MANN AWARD FOR APPLIED RAMAN SPECTROSCOPY)

查尔斯·曼恩奖成立于2002年，旨在颁发给推动拉曼光谱学应用领域相关工作和项目发展，并作出杰出贡献的个人。候选人需在美国分析化学与光谱学会联合会(FACSS)或美国材料与试验协会(ASTM)拉曼组委会主办的会议上作报告，由委员会批准通过。该奖项每年仅评选出1名获奖者。

Andrew Whitley博士

　　“从用户需求出发，解决问题”

　　您在英国杜伦大学的博士论文题目为《模型润滑剂2-乙基己基苯甲酸酯的振动光谱研究》，这项研究对您后来加入光谱仪器行业及了解光谱仪客户的需求有什么帮助?

　　我一直对科学的应用性和实践性非常感兴趣，特别喜欢关注如何更好的将科学应用到实践中，找到可行的方案帮助解决现实生活中的问题。非常幸运的是在我从化学专业本科毕业时，参与了英国壳牌研究公司赞助的博士学位项目。我的导师杰克·雅伍德(Jack Yarwood)教授带领我与壳牌公司密切合作，从事了一项有关润滑油粘度性能的研究课题，目的是发现在特定压力和温度条件下，简化的润滑油分子中哪些组份、结构对粘度性能影响最大，并针对润滑剂的粘度性能与内部和内分子的行为联系关系建立简化 "模型"。这些研究后来被应用于推动高性能发动机润滑油的设计。

　　(英国壳牌，图片源自网络)

　　在这次研究工作中，我有机会从全局角度参与分析科学问题的全过程，并攻克了一系列难题，比如把复杂的光谱和大量数据结果转化为最终的问题解决方案等。经历过这个过程，我深深领悟到，我们真正应该关注的是反向需求，也就是从最终用户角度看，技术如何能对用户的研究起到实际帮助。如果仪器无法做到简单方便地给出有意义和可靠的结果，那用户以及其所在行业就不太可能采用，这项技术也无法成为主流技术，这一点是我一直秉承的理念和观点。对许多人来说，这可能看起来过于浅显简单，但事实上你会惊讶的发现，现实工作研究中，仍有很多的科学家迷失在繁杂庞大的数据当中,缺少有用、可用的解决方案，帮助他们快速找到突破。

　　5年磨一剑，拉曼技术推动硬盘存储行业发展

　　您写了一本书，其中第一章总结了您在应用拉曼光谱优化硬盘存储行业使用的无定形碳涂层(类金刚石涂层，或DLC)性能中所做的主要工作。您能和我们谈谈这项工作以及它如何影响该领域吗?

　　好的，这项工作是我职业生涯中至今仍感到兴奋与自豪的一个真实的有关光谱技术参与并推动行业发展的成功案例。正是这个项目最终帮助整个硬盘存储行业，上百的用户，将拉曼光谱仪技术应用于产品性能和日常质量进行控制，最终提升了整个行业的技术提升。当然，这个过程中，我们的团队也经历了长达五年的辛勤工作，长期穿着洁净室“兔子”防护服，在硬盘存储客户那里与客户一起不断的探索解决方法。

　　(硬盘，图片源自网络)

　　我们在20世纪90年代中期启动这项工作，当时有许多发表的论文证明了无定形碳涂层(通常称为DLC)可用作磁盘介质的保护性外涂层，同时可以起到部分润滑剂的作用。其中许多论文还说明了如何使用拉曼光谱仪确定这些碳膜的分子结构和行为。基于这些理论基础，我们接下里需要向磁盘驱动器行业证明的是，拉曼光谱仪不但可以用来改进产品性能，而且可以用来做质量控制。这对当时的客户来说还是一个非常新的认知，而那时行业的需求发展也非常快，大家都希望存储设备可以在体积上越来越小，但容量要越来越大，所以大量的资金都投入到硬盘驱动器的开发上。随着大家对计算机和娱乐设备的速度要求也持续走高以及技术的发展，几年后，人们普遍认识到拉曼光谱仪是一种非常重要的工具，但在这之前我们就已经完成了大量工作，证明光谱仪可以用来了解和监测碳涂层的摩擦学性能了，因为要了解和监测摩擦学性能是需要通过拉曼来了解分子结构的，包括一定程度的氢化作用和特定条件下的氮化作用。这项应用也是拉曼光谱仪首次实现大批量工业应用的一个典型案例。现在，拉曼光谱仪技术越来越成熟，我们已经可以提供在线拉曼系统用来实时监测设备微型读写头上的DLC膜厚度了。

　　帮助用户将光谱技术应用到极致，使命所在

　　您花了大量时间演讲和撰写论文，介绍拉曼等光谱仪的工作过程以及成功应用光谱仪需要考虑的重要因素。为什么这会成为您职业生涯的焦点?

　　向不同的客户群普及光谱学知识并提升技术认知，既可以拓展市场又能确保用户了解怎样充分地利用好技术。如果用户采购了错误的设备或者无法正确使用仪器，对于这个用户和仪器厂家来说都是问题，这意味着用户最终很可能放弃这项技术。而通过加大培训和技术支持可以有效帮助客户做出好的实验结果，帮助他们在学术上取得好的成就，反过来，这也有助于我们光谱仪器厂家的成长和良性发展，这也是我们一贯坚持的理念。当我实际参加工作不久，我就亲身感受到，对于那些需要使用光谱仪去开展研究或是进行产品改进的研究人员以及企业研发质检人员，如果他们连仪器如何工作的基础知识都不了解，就不可能对光谱技术产生兴趣，也更加谈不上把技术应用的更加出色。此外，我们还要了解一点，即便操作人员知道他们需要什么设备以及原因，当他们向上级申请时，通常他们必须要解释清楚需要采购设备或部件、配件的原因，这个环节涉及大量的技术和理论知识。而我的工作是让这个过程对于我们的客户变得更简单、更顺畅。我所在公司的光谱仪器都是业界的高端的光谱仪，这种高端、高性能仪器通常不会是市场上最便宜的仪器，这时客户更需要深刻理解仪器的真正的价值所在。

　　广结科学好友并享受合作，乐见他人取得成功

　　通过参与组织科学交流大会(SciX)或国际拉曼前沿技术高端论坛(RamanFest)有关会议，您是否碰到过意外的合作机会?

　　这是我非常热爱我现在工作的另一个重要原因。我很幸运，我们公司允许并鼓励我这样深入光谱学领域。我想借此机会感谢多年来公司各位管理层在这方面的开放态度。回到你的问题，答案是肯定的而且合作也有很多次、各种形式。我非常荣幸能够有机会邀请更多我非常尊重的科学家聚在一起工作和发表文章。

　　(SciX会议现场，图片来源https://www.scixconference.org/)

　　在RamanFest和SciX会议期间，我们经常发现来参会的人刚开始对技术并不熟悉，但他们会慢慢成为光谱学领域工作者，并最终成为非常成功的专家。此外，我们最优秀的几个HORIBA专家会以发言人或与会者的身份参加，充分交流并发现彼此共同的兴趣和领域。通过SciX会议我结识了一些非常好的朋友，FACSS/SciX和应用光谱学协会(SAS)都是非常优秀的团队，这里有很多喜欢实用光谱学而且相处起来非常愉快的同行。

　　(RamanFest 2018，日本东京，图片来源http://ramanfest.org/ramanfest2018.htm)

(RamanFest 2015，中国厦门)

　　搭建双向沟通桥梁，为共同发展创造良机

　　与更广泛的科学界分享您的光谱学知识对您来讲有多重要?

　　针对为什么从事分享光谱知识主要有两个方面，我想在这个问题和下面最后一个问题中回答。我目前主要负责市场营销和业务拓展，与科学界和光谱仪潜在市场的用户沟通至关重要，这种沟通必须是双向的，也就是说用户需要了解光谱仪能做什么，而我们必须了解行业客户需要光谱仪解决什么问题。只有这种双向沟通桥梁建立起来，这个市场或者应用领域的用户和仪器厂家之间才能存在轻松自由地想法与合作机会的沟通了。我想强调的是，能够坦诚的跟客户说“抱歉，目前没有完美的解决方案”和发现光谱技术能够提供理想的解决方案同样重要。我目前的重点工作方向和目标之一是为现有光谱技术寻找可大规模应用的机会。我们要了解市场中可能存在的大量应用中对技术的需求是什么，然后针对性的开发新版本的硬件和软件。这个过程通常需要和一两个工业伙伴共同完成。这也是我们在磁盘驱动器、半导体和制药行业成功应用的经验。

　　光谱技术飞速发展，专业人才教育势在必行

　　您认为光谱技术领域目前最缺什么?您有解决这个问题的相应方案吗?

　　随着利用光谱技术的工业应用不断增加，工业界有一个基本的需求，就是拥有更多经过培训的光谱技术工作者和获得经认证的光谱知识培训。如果没有光谱知识培训和训练有素的光谱技术工作者，光谱技术的发展速度会比预想的要慢的多。目前，除获得大学学位以外，还没有经过认证的工业光谱培训项目。今天，大多数光谱技术工业用户要么没有学位，要么没有提供光谱技术培训的学位。SAS和光谱制造商有机会或独立或合作填补这块空白。SAS目前正在研究一些方法来帮助业界满足这种需求。一些像我们公司这样的先进光谱技术公司已经推出了继续光谱学教育和支持计划，来确保用户获得成功。希望SAS能够与一些供应商以及主要光谱技术领军企业合作，开发这种急需的认证培训。这样的培训也会在许多方面让光谱制造商受益。

(SAS, The Society for Applied Spectroscopy,图片来源：https://www.s-a-s.org/)

　　最后，我想说今天的光谱学对我来说和以往一样有吸引力。光谱技术会继续发展并用于更多的应用领域。我从未后悔选择光谱技术领域作为我的职业发展方向，我也鼓励更多的朋友可以考虑将光谱技术作为事业并推动其发展，因为这个行业充满着有趣的挑战和机会。SAS是公开的光谱信息和从业人员交流网络，今年也是我们成立60周年，这意味着今年和后期会有更多的会员福利。此外，如果你可以在10月份来美国佐治亚州亚特兰大市参加SciX大会，那肯定会受益匪浅!

Andrew Whitley

主要从事振动光谱产品的开发与销售。自2000年以来至今在美国新泽西州HORIBA科学仪器事业部工作，目前任职销售和业务拓展副总裁，负责HORIBA科学仪器事业部在美国的销售以及市场营销工作，负责确认和评估关键产品开发的应用和机会。这个职位需要建立广泛的客户和市场网络和协作，准确监控市场需求和机会。随着光谱技术和光谱学组件的发展，利用光谱技术的专业应用产品正在快速发展和出现。过去十五年间，安德鲁一直参与拉曼主营产品的营销和开发工作，LabRAM IR显微拉曼/ 红外光谱仪、LabRAM ARAMIS全自动显微共焦拉曼光谱仪、LabRAM HR NANO 纳米拉曼光谱联用系统、XploRA Plus显微共焦拉曼光谱仪和LabRAM Evolution高分辨显微共焦拉曼光谱仪。最近，MacroRAM和AnyWhereRaman台式拉曼光谱仪在2018年初发布。此外，他还参与吸收 - 透射激励发射矩阵(A-TEEM)新荧光技术的开发和应用。最近，HORIBA收购了位于加利福尼亚州诺瓦托的AIST-NT Inc.(一家技术领先的原子力显微镜公司)，这让原子力显微镜(AFM)和纳米光谱技术在应用和产品开发方面都取得了喜人的成果。安德鲁撰写并合著了许多论文、文章和书籍，阐述了拉曼光谱技术和其他光谱技术在学术界和工业界的研究和应用。每年安德鲁都会在多个科学会议上发表演讲。他是SciX(FACSS)、Pittcon大会、EAS以及在美国和欧洲举办的众多大会和会议的定期参与者、发言人和会议组织者。

　　自1995年移居美国以来，安德鲁一直是应用光谱学协会(SAS)和SciX(FACSS)的活跃成员。安德鲁多年来组织和协助组织了SciX大会的多次科学会议，当然包括许多拉曼会议，还有AFM/拉曼、纳米光谱学、辉光放电光谱(GD-OES)和荧光会议。自2017年底以来，安德鲁一直担任SAS的市场主席，负责会员、宣传和网络(包括社交媒体)委员会 – 总之，与SAS会员相关的所有联系事宜。目前他在与SAS各部门紧密合作，帮助筹备SAS60周年庆祝活动并确保活动成功举办。其中包括SAS专题会议与10月份在亚特兰大举办的SciX特别会员活动。安德鲁在英国出生和接受教育，他的学历包括杜伦大学化学专业理学士(荣誉学位)及硕士、博士学位。博士论文题目为《模型润滑剂2-乙基己基苯甲酸酯的振动光谱研究》。学位均由英国杜伦大学授予。安德鲁的专业会员身份包括应用光谱学协会、科布伦茨协会、英国皇家化学学会和英国红外及拉曼讨论组。除工作外，安德鲁还喜欢与妻子凯瑟琳及家人和朋友一起，并有四个孩子。安德鲁是诺丁汉森林橄榄球队和旧金山巨人棒球队的支持者，经常在业余时间参加比赛。他还喜欢打保龄球、听音乐和旅行。自1999年搬到新泽西以来，安德鲁热爱这里海边的夏日、现场音乐会和啤酒。毕竟，他也是地道的英国人。