近红外多实验动物活像仪

六年近红外之路------从一台近红外到多台近红外的成长　　近红外在饲料行业的应用，应该说在国外已经有很长的历史了，所以外资企业的近红外应用较早，并且是以规模化的应用模式快速复制和扩张。而国内饲料近红外的大规模应用，大部分是最近十年间的事情。我很有幸当年毕业后正好碰见这个时期，把自己的职业生涯和集团近红外应用和推广联系在了一起，作为近红外项目负责人组建了目前的近红外定标项目中心，经历见证了近红外在我们集团的应用发展过程。　　我于2010年毕业于四川农业大学动物营养研究所动物营养专业，作为学校的优势专业，不缺工作岗位，同学们除了继续深造，大部分选择配方师或饲料研发岗位从事技术工作，唯独我是例外。当时对实验室情有独钟，第一个工作项目是用ELISA方法进行霉菌毒素检测分析，并且在集团开展培训推广该技术。因为读书期间有一年半细胞生物学实验的基础，这个检测简直是小菜一碟，工作之余可以兼职看看近红外。这台近红外比我早一年到实验室，此时已经有常规的成品和大宗原料模型，用于和总部最近的全价料工厂的检验。用肖雪博士的“要不试试近红外?”的想法，联系到自己的日常检测工作，我立马就想用它建立一个玉米的黄曲霉毒素和呕吐毒素的预测模型!虽然对近红外操作都还是一头雾水，可是说干就干，看着软件说明书，请教了一下同事操作方法，还查阅到了相关的所有文献，只有老外发表过类似的文章，有可行性，这在国内检测都还是空白呢!要是建成了可以节约多少检测成本呢，感觉读书时候的钻研劲儿又上来了，把波长间隔设到4cm-1，样品取3次平均，还想把颗粒和粉碎模型一起做，检测，粉碎，扫描，100多个样品，天天从早干到晚，然后数据分析，光谱处理，波段选择，参照老外，也自己用软件优化，结果------不了了之。现在看来，有些笑话，也感叹那时候真的很年轻。近红外说起来很简单，因为有商业配套软件，简单到我们可以把计算过程当成是黑匣子，目标就是建立一个模型，R2要接近1，RMSECV要最小。中间却缺少了很多环节，对数据的综合解读能力也基本处于外行状态。殊不知，近红外技术是一门多学科技术，涉及到到知识面太广了，光谱学，化学计量学，统计学，还有所要检测项目相关的行业知识。我喜欢把近红外工作比喻为下棋，因为一招错可能会导致全盘皆输，一旦一个环节错了，最终出来的数据都可能会不尽人意。很多人对近红外都能说出十之八九，可是往往那不足的一二就成了水桶原理的短板，所以即使很多人都可以给我们的工作提供专业的建议，没关系，一一接受，但是去伪存真，扩充知识面，在建模之初做好打算比后期补救的意义会大很多。　　半年过去，检测工作没再继续，之前从事近红外管理的同事辞职了，我开始接手专职近红外工作。我也开始脚踏实地地把应用重心转到常量分析上，对提高模型的稳健性做了大量优化工作，在此过程中对软件操作维护已经非常熟悉了。鉴于第一台近红外在公司的“良好”应用(至少替代了很多手工分析，节约了大量的人力物力)，技术总监决定在集团大规模推广近红外了。当我产假休完已经2011年底，新来的5台近红外很快摆在了我面前，等待验收调试。报警，斜率，截距，样品，数据，这些词天天在我的头脑里打转，下班都挥之不去。因为我们选择的其中一款仪器在全球都大概算是首发了，应用经验都有些缺乏，可能还有些信心太足。我们就当是第一个吃螃蟹的公司，调试了近两个月，还是没有达到我们先前使用的单台近红外的预期结果，但是抵不住分公司的压力，还是把仪器下发到各个分公司，反馈回来的情况是------其中一个品管经理给我们总监投诉花几十万买回来一个废物。那一刻真的很崩溃。如果说前期单台近红外自己还能简单地玩一玩，现在是真心HOLD不住了。庆幸的是领导并没有批评我，还组建了四人的近红外项目组团队协助我进行湿化学分析，这是对我工作最大的鼓励和支持。厂家技术团队尽可能给予了我技术支持。虽然顶着压力，当时还是想，我就不信近红外做不出来，颇有“不撞南墙不回头”的气势。也正是因为碰到的问题太多，促进我去学习更多的知识和进行更多的反复论证，这些问题就像是滋养我快速成长的雨露一样，带动了我很多的思考。大概过了半年时间，一直以来的坚守终于有了回报，雨过天晴，问题逐渐解决一些了，网络化应用的优点也逐渐显现出来，为我节约了大量的时间和精力。现在管理的二十多台近红外，除了安装的时候亲自下分公司验收培训，再也没有太多的机会能下分公司了。现在的近红外已经成为我们分公司缺一不可的工具。　　去年，褚小立博士把我们近红外工作者们都拉入微信群，让我第一次有机会见识到了如此多的不同的专业背景专家，并且参加第六届近红外光谱学年会见到了真人，听着他们的故事，执着和坚守是大家共同的特点，作为一个近红外迷，不是近红外专业出身，但是能够成为其中一分子被接纳，竟然毫无违和感，我很感谢这个群体对一个非学术界晚辈后生的包容。回顾这六年来的近红外工作，感慨万千，我也一直在探索论证中成长，真正无怨无悔。　　华西希望四川特驱投资有限集团研发技术中心 陈平 2016.5.14

p　strong　1、初识神奇/strong/pp　　在读博时的主攻方向聚焦在分子光谱分析同时测定多组分的研究工作上，主要手段是荧光(FL)与共振瑞利散射光谱(RRS)分析技术。我曾做了很多同系物、相似物、同分异构体的同时测定的工作，以及后来专攻手性对映体不经分离而同时测定的研究。读博时我师从刘绍璞先生，研习RRS分析方法。这项有意思的工作非常满足我的好奇心，因为在日常生活中我们所看到的灿烂朝阳、绚丽晚霞、蓝天白云、湛蓝大海等等都可以用瑞利散射(RS)去分析解释。可是在荧光分析仪上，共振瑞利散射(RRS)一直是令人讨厌的杂散光，直到上世纪九十年代初，美国人Pasternack才把它用作为定量分析手段，随后刘绍璞先生又发展了二级散射(SOS)和倍频散射(FDS)等共振非线性散射(RNLS)分析技术，把RRS分析方法的研究推向了极致。为此我对分子光谱分析的研究保持了极大的兴趣，并激发集聚起我潜在的巨大能量。而在把RRS用于多组分同时测定的长期研究工作中，我一直很困惑的是RRS的灵敏度虽很高，但并不很快捷，且利用单一的RRS分析技术乏陈特异性和选择性。/pp　　当我在查阅参考文献拓展其他分子光谱分析同时测定的工作之时，偶看到近红外光谱分析的参考文献，其中也有袁洪福、韩东海、梁逸曾、邵学广、吴海龙等老师的大作，更有国内近红外光谱研究的大师、令人钦佩的陆婉珍院士和严衍禄教授的经典著作。神奇的近红外光谱使我眼前一亮，它本身就是一种多种组分同时测定的快检方法。于是我订购了大量的近红外光谱分析的书籍，开始了废寢忘食的恶补近红外光谱基础知识。机缘巧合我就这样结识了近红外工作且深陷不能自拔。/pp　　近红外光谱是神奇的，有人说近红外光谱就好似一锅粥，在我看来，它好似婉约飘逸的彩虹，风姿绰约述陈着它本身的曼妙和神奇。形同诗人观瀑布，疑是银河落九天。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f833d39d-e4ad-4f79-9b54-585a0719b2a6.jpg" title="图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库.jpg"//pp style="text-align: center "strong图谱. 自建中成药多组分体系的近红外光谱图数据库/strong/pp　　因为在近红外波段内若干X-H键的倍频与合频的共舞构成近红外光谱尤如远处的崇山峻岭，神奇峰叠嶂，美仑美奂。近红外光谱分析非同于常规的特征分析方法我们虽然找不到一个特征峰来入手作分析，也难怪这是人类最早发现的一段可见光外的光波段(1800年)，却一直莫可奈何，无助于分析。现在有了化学计量学帮忙把近红外光谱的美与数学建模的妙，有机关联起来，于是演变成了一个让人无限推测暇想近乎完美的二次分析。/pp　　正因为它是大量样本的多指标统计建模，从大数据中抽取有效信息，所以它不需要再作选择性实验，直接可得出定性定量的结果 正因为它是大量校正集样本的近红外光谱与经典方法测量的标准值相关联建模，所以它的分析精度直接依赖于经典方法，所以它不需要再作针对性的偏差分析 也正因为它是大量样本的多组分的可区分指标的统计建模，可以从相互重叠的信息中提取差异信息，所以它能够按模型进行混合物中多组分定性定量分析，也可以进行区分真伪或优劣的聚类分析鉴定。/pp　　近红外光谱分析有独特的分析过程，由于是大量样本的统计建模后，须经内部校正和外部检测，得到精干的数学模型，能够做出快速、简便、准确、无损、清洁的分析，同时由于它的精干建模可搭载光纤的轻便，最适宜承载互联网加进行远程在线分析。/pp　　正是近红外的这些不含糊的优势吸引了我，或许可以开辟一条多组分同时测定的便捷之路，于是我安排研究生和我一起着手近红外光谱分析的研究工作。后来我就开始招收近红外光谱分析方向的研究生，开始了饶有兴趣的新知识的学习研发和拓展，每一个假期带领我的研究生参加近红外光谱培训，于是我的团队开启了在近红外领域里的长途跋涉。终于在2008年我带领学生参加了全国近红外光谱第二届年会，学生杨琼带着我们的第一篇论文《近红外光谱法同时测定废水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)》与会交流，获得了梁逸曾等老师的好评，得到优秀墙报奖鼓励，并得到了陆婉珍院士的赞赏。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c239b545-2968-4877-ab1b-3c5a3e0c938e.jpg" title="10.jpg"//pp　　这以后我们每届都参加国内的近红外光谱大会，也出席了在泰国、南非、法国和韩国等国际近红外光谱大会，在学术届广泛交流我们的研究成果。/pp　　strong2、拓展关联/strong/pp　　记得师从刘绍璞老师读博前，曾有同门师姐报道过两篇近红外光谱的研究论文，经查阅文献那实际是在近红外波段内的分光光度法测定白酒的纯度以及物理参数，尚未涉及近红外建模解决问题的实质进展的方法。而我所关注的是用近红外光谱建模的方法建立多组分体系同时快速检测的方法，在我看来这是近红外光谱分析技术应用的特点，建模分析解决问题也是近红外光谱分析过程的特色和优势，也是我的兴趣所在。当然在短波长的近红外光谱中也是能找到分析特征峰的，这说明在短波近红外波段内是可以发展分光光度法分析，近年来报道近红外成像分析如雨后春笋、朝霞璀璨，也说明近红外光谱分析方法尚有广阔的拓展空间。/pp　　我们也注意到同样是散射分析方法，拉曼光谱(RS)与红外光谱(IR)有内在关联，RS与IR存在互补关系 而共振瑞利散射(RRS)与荧光(FL)确有内在关联，与荧光相互作用，存在能量转移和补偿。而在生物大分子参与作用的体系中，多有本源荧光，则多发生在近红外波段内，尤其是上转换荧光神奇地在红外、近红外、可见与紫外多个波段内的受激与发光的特异转换，这似乎在荧光或散射与近红外之间有一定的内涵关系，值得我们去探索，这样或许会更好地利用近红外光谱的分析作用和功能。/pp　　目前，在我们的工作中，荧光散射与近红外的做法上是迥然不同的，但在我看来，它们彼此是内涵相通的。受神奇峰叠嶂的近红外光谱分析技术的鼓舞，我一直在寻求两者之间融合。为此这使我愿意乐此不疲的探窥其中的奥秘和精华。于是我将每一届研究生都分为两组两个方向，而在多组分体系的同时测定的方法推进演变中，致力寻求高灵敏度与特效选择性的结合，或许在近红外波段内建塑荧光、散射方法的运用是一个不错的选择 同样在生物大分子参与作用的体系中，多有近红外波段内的本源荧光，或许我们在这特定的波段范围内找到特效的区分方式，来仿生解决同时测定中较难的手性识别问题。因而我在申报第三项自然科学基金资助上表述了“探索在近红外波段内利用荧光、散射方法仿生检测生命体中的手性环境”的设想。事实上这几年要感谢国家自然科学基金委连续资助我们在这方面的探索工作。/pp　strong　3、明确方向/strong/pp　　实际上我们于2004年在长江师范学院建立起近红外光谱分析实验室，在市地两级政府和中央与地方共建项目资助下已逐步培育建设市级重点实验室。一直致力于近红外光谱、荧光、散射和化学发光等分子光谱分析，以及化学计量学方面的研究工作。经过多年的努力攀登，并与太极集团和涪陵乌江榨菜集团合作，形成高校与企业结合的产学研一条龙研究体系，组建一支研究服务地方充满活力的可持续发展的研究团队，这得到重庆市科委、市教委的大力支持，在2010年获批重庆市高校创新团队。团队在近红外光谱检测技术发展及应用的长期探索中，结合三峡库区和乌江流域资源丰富的地方特点，形成以下三个具有地域特色的研究方向：/pp　　(1)以近红外光谱分析技术同时测定水环境中的多种监控指标/pp　　利用近红外光谱技术具备多组分多指标同时检测、测定速度快、测试重现性好等优点开发水环境中多种监控指标的同时测定的研究。我们试验以近红外光谱分析技术结合多种分析手段开发了垃圾处理声渗滤液中多种组分如金属离子和有机多苯酚、酸类的快速监测。尤以近红外光谱分析技术建立同时测定垃圾渗滤液中的COD和BOD指标，经《理化检验.化学分册》、《JWARP》报道后得到国内外广泛的转录引用。这项工作在2010年得到重庆市政府科技进步三等奖的表彰。/pp　　(2)以近红外光谱分析技术同时测定中成药中的多种活性成分/pp　　在重庆市科委攻关项目的资助下，利用近红外光谱分析技术对各种天然药用植物进行品质和产地鉴定，以及对中成药的活性成分发展了快速检测。根据近红外光谱分析技术的特点，建立天然药用植物和中成药的多种活性成分与近红外光谱数据之间的数学关联模型，从而建立起其中多种组分的定性鉴别和定量测定的新方法。至今为止，我们已经建立了近红外光谱快速分析检测藿香正气液、黄芪精口服液、通天口服液等九种中成药口服液以及药丸、片剂的活性成分，对本地区盛产的黄莲、虎杖等二十多种地方天然药用植物进行品质和产地鉴定，同时开发集成了天然药用植物的近红外光谱谱图数据库。为进一步实现中药现代化的质量监控研究奠定了基础，并对中药化学动力学和药理学的研究提供科学依据。/pp　　(3)以近红外光谱分析技术同时测定榨菜品质的多种成分/pp　　创新团队协同太极集团、涪陵榨菜集团，利用近红外光谱分析技术对地方农副产品如涪陵榨菜和山地烤烟品质进行分析测定，通过实验采集榨菜和烤烟品质指标的近红外光谱图数据，建立榨菜品质指标与近红外光谱数据之间的关联模型，建立对榨菜中多种指标的定性鉴别和定量测定的新方法，并开发近红外光谱分析测定榨菜品质的简便快速、在线及无损检测的实用技术。对享有中国榨菜之乡涪陵的榨菜做了深入的研究，利用近红外光谱技术评价涪陵榨菜品质、同时测定了涪陵榨菜中果胶和总糖的含量、快速鉴别涪陵榨菜品牌的研究。/pp　　strong4、工作成就/strong/pp　　自团队被批准为重庆市高校创新团队以来，以《近红外光谱分析检测技术及其应用研究》的平台建设工作取得较大成果。主持完成了重庆市科委攻关项目《快速无损在线检测中成药活性成分的研究》(CSTC, 2010AC5170)和重庆市教委攻关项目《近红外光谱快速在线检测榨菜品质的研究》(KJ101303)，以及在研其它省部级项目和地方合作项目十余项。近年来在国内外发表近红外领域专业论文三十余篇，曾在泰国(2009年14届国际近红外学会)和南非(2011年15届国际近红外光谱学会)两次国际学术会上交流论文。/pp　　令人欣慰的是，我们在融合荧光、散射与近红外光谱分析技术推进多组分体系同时测定的研究中取得长足的进展，受近红外光谱“神奇峰叠嶂”的启发，我们自主研发了“同原射线计量分析法”，并申报发明专利《谱峰完全重叠的双组分混合物同时测定的光谱分析方法》，解决了教科书中谱峰完全重叠的双组分混合物不能同时测定的岐见，也使我们在“不经分离而同时测定手性对映体”的研究有重大突破。之后我们又相继申报了《近红外光谱法同时测定废水中的COD和BOD指标》、《近红外光谱法测定农副食品中的无机盐》、《一种增氧缓释肥的制备和应用》、《一种利用污水处理产生的淤泥生产肥料的方法》等十一项发明专利，现已获授权八项 自2009年以来曾三次获重庆市、区两级政府科技进步奖项 培养近红外方向的硕士生6名，博士生2名，这些学生毕业后都继续从事近红外研究工作。与此同时，与国内外同行广泛交流，2009年在泰国参与14届国际近红外光谱学会，2013年赴法国、2015年赴韩国参与两次国际学术会，并交流论文 国内每两年一届的近红外光谱学会都有大会交流文章，所带研究生的报展均获优秀奖。与此同时，创新团队也在发展壮大，近年来晋升高级职称多人。使团队切实形成了充满活力而具备可持续发展的研究队伍。/pp　strong　5、研究展望/strong/pp　　目前，创新团队将继续发展对三峡库区生态的各种环境指标、区域天然植物的药用成分和地方农副产品质地检测的研究工作，并致力于更深入的与太极集团、涪陵乌江榨菜集团合作，力争尽快把近红外在线检测推广应用到制药和农副产品加工的生产线上。同时拓展近红外光谱的研究工作：①加强基础研究，攻克近红外光谱分析理论上的局限。如近红外光谱与分子结构的关联，近红外光谱与其它光谱的联系，近红外光谱技术与其它分析技术的联用。这些研究工作的突破都有可能推进近红外光谱分析技术更加完美和更为广泛的应用。②加强应用推广，促进近红外光谱分析的实际应用。结合我们已在环境监测分析、中成药活性成分分析和榨菜品质分析上做了大量的前期研究工作。我们期待把近红外光谱分析的实用技术真正推广到实际生产线上，要解决建立一些实际分析模式，利用近红外光谱分析的优势，切实解决实际应用上的难题。③加强自主创新，开发和改进近红外光谱分析的硬软件。要加快推广近红外光谱分析应用，要发展普适的近红外光谱仪器和便携式分析仪器，以及对某些专门特殊的仪器的改进 建立适宜筛选各种算法的建模软件，建立普适的分析模型 研究改进适应各种分析对象的光谱采集手段。④近红外用于生命和生物科学的选择性分析，这是我的第三个自然科学基金的出发点。为探索生命体系中自然的手性匹配、手性降解和手性转化的选择性行为，及其自发的手性拆分和自聚集的手性复制的自然规律，以启迪人们对生命体系天然手性识别的新思维，这将破解手性均一化机制对生命进化的重要作用。为此本项目利用近红外波段内的吸收、荧光和散射光谱分析及其成像技术对生命体中的手性环境进行测量及其相关检测研究，建立近红外光谱检测生物大分子手性及其手性识别的新方法。前期研究已表明，近红外光谱分析技术适宜生物活性分析，结合多种光谱分析拓展技术手段的优势，可作为探究生命体中手性环境的特效工具，检测生命体中的手性环境及其机制效能，或将有利于人类进一步窥见生命的奥秘，揭示手性起源，也有助于开启手性分析应用的广阔前景。/pp　　回顾与展望，结识近红外，人生平添翼。驾驭新技术，学研任翱翔。感谢近红外领域里的前辈和同仁，有你们结伴同行真好!/pp style="text-align: right "　　杨季冬 重庆三峡学院环境与化学工程学院/pp style="text-align: right "二〇一七年三月三日　于重庆三峡学院 芳香居　成稿/ppbr//p

近日，由浙江大学承担的“近红外多维多目标成像方法技术研究及应用”项目在北京通过了专家验收。　　项目组制备了一系列基于量子点—生物分子的发射波长位于近红外“医学光疗窗口”的、可适合于活体多标靶多光谱荧光成像的高性能荧光探针 设计出一种在多维多目标分子成像应用中具有较明显优势的基于软纳米聚合物囊泡的分子荧光探针通用平台 研究出高性能近红外荧光探针试剂盒两套。项目组利用所合成的近红外荧光探针和平台开展了小鼠体内多标靶、多光谱荧光成像研究，并制备了可做小动物多维多目标荧光成像研究的实验装置一套。

小动物活体成像技术是指应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助广大用户及时了解小动物活体成像前沿技术、产品与整体解决方案，仪器信息网特别策划“小动物活体成像技术”主题征稿活动。本期，特别邀请到恒光智影联合创始人兼CTO艾中凯博士围绕小动物活体成像技术发展与应用展开阐述，着重就恒光智影聚焦的近红外二区（NIR-II）成像技术的优势及未来发展进行分享。 本期嘉宾：艾中凯博士，上海恒光智影医疗科技有限公司CTO/联合创始人2008年-2014年，博士毕业于新加坡国立大学电气与计算器工程系。 2015年 至2019年就职于美国普林斯顿仪器公司 (Princeton Instruments)，担任应用科学家职位，负责探索弱光信号探测技术在前沿科学中的结合，深度参与许多前沿的科技项目，在弱光成像技术上有多年持续的积累。2020年至今，作为恒光智影联合创始人之一，参与公司技术专利8项，推出了新一代平台型近红外二区活体成像系统，具有丰富的产学研结合经验。 01 从动物模型到小动物活体成像技术人类疾病动物模型是现代生物医学研究中重要的实验方法与手段，是对医学研究和药物研发的有力支撑，有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律以及研究防治措施。与此同时，由于大鼠、天竺鼠、小鼠等小动物作为动物模型具备诸多优势，在生命科学、医学研究及药物研究开发等多个领域的应用日益增多。众所周知，影像技术在基于动物模型的研究过程中发挥着至关重要的作用。近些年随着科学仪器设备技术的创新与突破，面对层出不穷、日新月异及个性化的科研需求，市场涌现出各种小动物成像的专业设备，为科学研究提供了强有力的工具。 02 市场规模破百亿，小动物活体成像五大主流技术路线据调研机构对小动物成像（活体内）行业市场数据的统计显示，2022年全球小动物成像（活体内）市场容量为115.86亿元（人民币）。预计全球小动物成像（活体内）市场规模在预测期将以9.94%的CAGR增长并预估在2028年达203.38亿元。动物活体成像技术是指应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行组织、细胞和分子水平的定性和定量研究的技术。动物活体成像技术目前主要分为光学成像 (optical imaging)、核素成像（PET/SPECT）、核磁共振成像（magnetic resonance imaging ，MRI）、计算机断层摄影（computed tomography，CT）成像和超声（ultrasound）成像五大类。根据数据类型，又可以分为绝对定量数据和相对定量数据两种。在样本中位置而改变，这类技术提供的为绝对定量信息，如CT、MRI和PET提供的为绝对定量信息；图像数据信号为样本位置依赖性的，如可见光成像中的生物发光、荧光、多光子显微镜技术属于相对定量范畴，但可以通过严格设计实验来定量。光学成像和核素成像特别适合研究分子、代谢和生理学事件，称为功能成像；超声成像和CT则适合于解剖学成像，称为结构成像，MRI则介于两者之间。 分子成像技术使活体动物体内成像成为可能美国哈佛大学Weisslede于1999年提出分子影像学（molecular imaging）的概念——应用影像学方法，对活体状态下的生物过程进行细胞和分子水平的定性和定量研究。此前传统成像技术大多依赖于肉眼可见的身体、生理和代谢过程在疾病状态下的变化，而不是了解疾病的特异性分子事件，而分子成像则是利用特异性分子探针追踪靶目标并成像。这种从非特异性成像到特异性成像的变化，为疾病生物学、疾病早期检测、定性、评估和治疗带来了重大的影响。分子成像技术使活体动物体内成像成为可能，它的出现，归功于分子生物学和细胞生物学的发展、转基因动物模型的使用、新的成像药物的运用、高特异性的探针、小动物成像设备的发展等诸多因素。活体动物体内光学成像主要采用生物发光与荧光两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记细胞或DNA，而荧光技术则采用荧光报告基团（GFP、RFP, Cy5及Cy7等）进行标记。该技术最初是由美国斯坦福大学的科学家采用了世界上最优秀的高性能CCD研发与生产制造商最新研发的背部薄化、背照射冷CCD，配合密闭性非常好的暗箱，使得直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为成为现实。科学家借此可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。所以说该技术是伴随着背部薄化、背照射冷CCD的产生而产生，并随着该CCD技术的发展而发展。由于具有更高量子效率CCD的问世，使活体动物体内光学成像技术具有越来越高的灵敏度，对肿瘤微小转移灶的检测灵敏度极高。在该技术诞生后的10几年间，科学家借此取得了大量的科学成果，发表了几千篇文献资料，大部分都是应用以背部薄化、背照射冷CCD为核心部件的成像系统而得出的。活体动物光学成像技术的应用史，从设备技术层面，也是生物学家应用背部薄化、背照射冷CCD进行生物微弱发光检测的应用史。该技术之所以促进活体动物光学成像技术的发展，主要是由于超低温的CCD芯片，CCD镜头温度越低，噪音越小，信噪比越好，灵敏度越高因此对物微弱发光具有极高的灵敏度，使近年来产生了大量的高水平的应用活体成像技术进行肿瘤学、基因治疗、流行病学等研究的文献，极大的促进了生物医学在分子成像方面的发展。 03 突破透射深度瓶颈的近红外二区（NIR-II）成像技术 荧光成像技术，对比X-ray CT、PET-CT、MRI、超声等技术，在多个方面具有优势并拥有广阔的应用前景，但透射深度是光学活体成像最关键的瓶颈所在。小动物活体成像技术路线特点分析红外光线应用于活体层面，科学家们常用拓展到 760~900 nm 的近红外一区（NIR-I）窗口进行成像。然而，在该窗口内，在生物组织中传播的光子仍然受到较强的散射作用，这严重限制了组织荧光成像的成像深度和图像分辨率。2003年， 哈佛医学院 Frangioni教授及麻省理工学院 Bawendi 教授等预测了大于 1000 nm 光学窗口的大深度成像潜力。2009年，斯坦福大学戴宏杰教授团队利用单壁碳纳米管实现了首例大于1000 nm的近红外活体荧光成像。不久后，1000~1700 nm 作为第二个近红外成像窗口（近红外二区 NIR-II，又称短波红外波段SWIR）被大家熟知。NIR-II比NIR-I拥有更低的水吸收，不易受组织自发荧光或者实验室光照环境影响，更低光散射等特性，使得NIR-II比NIR-I拥有更佳的组织穿透性，从而获得高清晰度的活体成像数据。近6年，人们发现NIR-II和NIR-I成像更重要的是检测器上的差别。传统NIR－I成像使用的是Si检测器，NIR-II成像使用的是InGaAs检测器。其检测灵敏度如下图所示：传统Si检测器的响应范围在400nm到1000nm之间，InGaAs检测器的响应范围在1000nm到1700nm之间。于此同时NIR-I，NIR-II荧光成像波长的差别带来的荧光成像透射深度及分辨率的差别极为明显，如下图所示：NIR-II染料CH1055-PEG 在1200～1700nm对小鼠脑部血管成像的效果远远好于临床应用的NIR-I染料ICG（750～900nm）。脑部主要血管（~4mm深度）在NIR-II荧光成像中清晰可见，但在NIR-I成像中难以分辨清楚。如下图对比所示，在类似的曝光时间下，3mm深度NIR-II的空间分辨率可达0.04mm，而且产生极少量的自荧光现象。 NIR-II染料与三维光学断层成像技术相得益彰光学分子影像具有高度灵敏、实时直观、成像快速、操作简便、成本低、无放射性危害且可同时观测多分子事件等优点。 尽管光学分子影像学技术已被广泛应用于药物开发、肿瘤早期诊断及复发监测、辅助治疗、预后判断等生物医学领域，但是它也有一些不足，如但荧光分子不稳定性导致其存在重现性差、光在体内散射致使探测深度较浅等问题。此外，由于空间分辨率相对较差并缺乏深度信息,常规平面光学成像不能用于定位组织深处的光学探针,因此难以通过其获得特定分子或目标在组织内的空间分布信息。近年来,多功能光学分子探针和各种三维光学断层成像技术,包括光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)、荧光分子断层成像(Fluorescent Molecular Tomography, FMT)、生物自发光断层成像(Bioluminescence Tomography, BLT)、切伦科夫荧光断层成像(Cerenkov Luminescence Tomography, CLT)等新技术的发展,提高了光学成像的灵敏性和特异性,探测深度、范围和空间分辨率,使光学分子影像技术在生物医学的基础和应用研究中展现出良好的前景。就荧光分子断层成像（FMT）而言，能够提供目标物在生物体内的分布信息,克服平面荧光成像的局限性,在肿瘤检测、基因表达、蛋白质分子检测、揭示机体功能变化等方面有着很大的应用潜力【1】。荧光分子断层成像以荧光探针标记的分子或细胞为成像源,在外部光源的激发下产生荧光,通过测量组织边界处的荧光光强,结合光子在组织中传播的模型,来重建出组织内部的荧光光学特性的分布图像以及组织光学参数。由于NIR-I染料的兴起，NIR-I荧光分子断层扫描（NIR-I FMT）已被充分开发用于临床前诊断和小动物实验，然而NIR-I FMT要达到令人满意的效果仍然是一个具有挑战性的问题），因为NIR-I光在生物组织中的强烈散射，NIR-I FMT仍然呈现严重的缺陷和问题。NIR-II比NIR-I减少了组织散射效应和更长波长产生的最小自发荧光，因此NIR-II荧光成像具有更深的组织穿透深度（厘米级）和更高的空间分辨率。NIR-II FMT预计可以进一步提高重建精度和空间重叠。另一方面，有效且临床可用染料的缺乏也在技术发展初期限制了NIR-II成像的临床应用。但是最近的研究报道吲哚菁绿（ICG）在NIR-II窗口中发出尾部荧光，适用于NIR-II FMI。这些进展促进了NIR-II成像的发展，为NIR-II FMT创造了有利的条件【2】。 聚焦NIR-II成像，恒光智影突破多项技术攻关上海恒光智影医疗科技有限公司成立于2019年，由海外留学归国团队创办，公司的研发团队核心成员来自斯坦福大学、新加坡国立大学、中国科学院大学、武汉大学、哈尔滨工业大学、中国科学技术大学、浙江大学等国内外知名高校，60%以上具有博士学位，技术研发专注于近红外二区（900-1700nm）及全光谱（400-1700nm）小动物活体成像系统，并整合CT、X-ray、光谱、超声、光声成像技术，可为肿瘤药理、神经药理、心血管药理、大分子药代动力学等一系列学科的科研人员提供清晰的成像效果，为用户提供前沿的生物医药与科学仪器服务。2022年被评为“国家高新技术企业”，上海市“科技创新行动计划”科学仪器领域立项单位。自公司成立以来，恒光智影坚持以产品研发和技术创新为核心驱动力，突破了多项技术攻关，完成新产品研发和交付：• 2020上半年疫情期间，团队克服种种困难，没有间断产品研发，于2020年7月1日，恒光智影自主开发的近红外二区小动物活体成像系统MARS正式面市；• 2020年12月，在南方科技大学完成MARS的首台装机。MARS面市后，凭借出色的产品性能与售后服务，得到了用户和市场的广泛认可。自2021年起，在近红外二区小动物活体成像系统领域的市场占有率遥遥领先；• 2021年7月，恒光智影推出近红外二区高光谱小动物活体成像系统；• 2021年8月，MARS推出自主研发的多波长融合激光光源；• 2022年1月，恒光智影推出全球首款近红外二区小动物体视活体成像系统并实现首台装机交付；• 2022年11月，推出并实现首台全光谱小动物活体成像系统装机；• 2022年11月，推出全球首台近红外二区+CT小动物活体成像系统并实现首台订单；• 2023年6月，推出X射线辐照近红外二区小动物活体成像系统并实现首台装机；• 2023年9月，推出全球首台近红外二区双光子共聚焦成像系统并完成首台装机； 跨尺度全光谱小动物活体成像凸显核心竞争力恒光智影聚焦在近红外二区成像技术，提出跨尺度活体成像概念，其产品组合已覆盖宏观成像、体视成像、共聚焦显微成像、X射线和PET-CT模块、荧光寿命模块、荧光光谱、拉曼光谱等模块，并且整合可见光至近红外一区系统，推出全光谱小动物活体成像设备，全方位满足生物医学、临床前和临床应用科研工作对活体成像的需求。——产品优势/核心竞争力——1、高灵敏度宏观光学系统（MARS），实现高清晰度活体动物成像：1)深制冷InGaAs相机，提供了高灵敏，低噪声，高速读出的优异性能；2)自主开发高光通量宏观镜头，光折损小，对低亮度探针成像适应性更强；3)丰富且灵活可变的荧光通道，轻松滤除干扰信号，获取目标荧光信号。2.可快速切换至体视光路（Pathfinder），1-7X连续变倍观察，实现30mm-2mm小鼠宏观整体到局部介观超宽范围FOV的成像：3.自动化激发时分复用系统(Multicolor)，可整合1- 6路激光，可实现单/多波长同时激发，匹配不同探针体系；4.暗室+旋转舱门结构设计，除了提供正常成像过程中所需要的暗室环境外，打开时可提供180°的开阔空间，供2-3名研究人员同时进行手术导航等操作；5.可扩展的多模态平台架构，可在MARS宏观系统上增配体视光路系统、荧光寿命系统、X-ray和CT断层扫描模块，实现多模态功能扩展，节省设备复购的成本，更适合科研应用；——应用领域——近红外二区荧光活体成像技术适用于多个生物医药科研的应用领域，包括：1.肿瘤成像/手术导航/靶向性/诊疗一体化/抗癌药研发等；2.血管成像/颅内血管造影/血栓研究/脑中风模型/血脑屏障BBB等；3.脏器系统/药剂崩解追踪/肠道菌群/肾代谢/外泌体追踪/骨结构成像等；4.药物药理研究、药效评价、分子药物药代动力学研究等；涉及颅内血管、肿瘤、骨关节、肝胆、肠道菌群，淋巴系统等多个器官和组织的活体成像，以及荧光探针的发射光谱、靶向性能、荧光寿命、生物毒性、发光强度等性能指标的研究和测试:自2020年上市以来，恒光智影MARS已在复旦大学、上海交通大学、中科院上海药物研究所、深圳先进技术研究院、西安交通大学、北京化工大学等40多家国内知名院校及医疗机构的相关课题组和重点实验室完成了系统安装和交付使用，已协助科研人员发文20余篇。 04 展望：NIR-II成像技术多领域应用潜力可观对于肿瘤学研究，NIR-II成像为活体内三维结构、血管分布、血流和肿瘤中动态免疫细胞浸润过程的成像提供了可能。通过结合多种内源性和外源性NIR-II探针，进一步发展多种光谱成像方法，将为全面分析肿瘤的发生、发展和转移提供一种独特的工具，从而为肿瘤的精确诊断和治疗提供理论依据。就临床应用而言，NIR-II成像最有希望的应用是图像引导的肿瘤手术；在未来，先进的NIR-II成像技术可能会大大提高肿瘤手术的精度和预后。此外，与FDA批准的基于ICG的NIR-I成像相比，NIR-II成像在组织穿透深度和时空分辨率方面具有优越的性能，因此在临床心血管疾病的精确诊断和治疗方面也具有巨大潜力。在再生医学领域，无创NIR-II成像也将在探索基本生物学问题方面发挥重要作用，如胚胎和器官的发育过程以及干细胞的谱系和命运。应用多光谱NIR-II成像技术可以提供丰富的成像通道，同时监测干细胞的易位、活力、旁分泌、分化和老化，从而全面了解干细胞再生的过程和潜在机制。 05 后记：习近平总书记曾说道：“我们比历史上任何时期都更需要建设世界科技强国”。建设世界科技强国，首先必须建设世界仪器强国。中国在近红外二区荧光成像方向上的科学技术水平引领世界，恒光智影正是怀揣着这样的科研理想，通过在近红外二区成像技术的不断研发创新，打造高端科研仪器，肩负起中国仪器之崛起，助力中国走向世界科技强国，实现中华民族伟大复兴的历史使命。参考文献：【1】“Application of Three-Dimensional Optical Tomography for in Vivo Bioimaging”，LI Zhuhenga,b, ZHANG Huab, LIU Dianjunb, WANG Zhenxinb，DOI: 1000-0518(2018)12-1411-09 【2】”NIR-II/NIR-I Fluorescence Molecular Tomography of Heterogeneous Mice Based on Gaussian Weighted Neighborhood Fused Lasso Method”, Meishan Cai, Zeyu Zhang, Xiaojing Shi, Zhenhua Hu, and Jie Tian , Fellow, IEEE, DOI: 10.1109/TMI.2020.2964853征稿提纲：https://www.instrument.com.cn/news/20230925/685455.shtml欢迎持续投稿！投稿文章后续将在【小动物活体成像技术专题】展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：liuld@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系刘编辑：13683372576（同微信）。

1.中药生产过程现状中药是我国独具特色和优势的民族产业，其在生物医药领域中具有重要的战略地位，并已逐渐发展成为我国制药经济的重要支柱之一。中药工业化生产流程融合了原料控制、生产控制、质量检测等多个步骤流程，具有工艺过程复杂、步骤繁琐、影响因素多、非线性及交互作用效应显著等技术特点。对于中药质量控制，国内的重点大多聚焦于药材和成品上，却忽略了生产过程及其中间体的质量控制；长期以来一直依靠人工抽样分析和离线检测对中间产品和最终产品的质量进行评估。这种检测方式具有耗时长、主观因素强、检测结果滞后于生产过程等缺点，难以依据实时质量波动情况来指导生产过程，进行及时调整。据了解，近年来由于质量问题，导致中间产物或最终产品的返工或报废的现象常有发生。2.近红外（NIR）在中药生产过程中的发展近年来，在线检测、过程分析技术（PAT）、质量控制体系等技术逐渐深入生产过程中，通过合理的过程设计、分析与控制，增强对工艺过程的理解，降低过程不确定性和风险，以此来保证最终产品的质量。目前常用的过程分析技术有近红外光谱在线分析技术、拉曼光谱在线分析技术、在线紫外等，其中，近红外光谱分析技术具有快速、高效、无需样品预处理等优势。由于无需样品预处理且近红外光谱可以通过光纤进行传输，近红外光谱分析技术十分适合复杂中药的原料药材质量快速分析以及体系生产过程的在线检测，包括药材产地鉴别、有效组分含量测定和制药过程的在线检测和监控。自“十三五”规划以来，泽达兴邦医药科技有限公司在中药生产领域已与众多“医药工业百强”企业合作成功实施了众多案例，如表1所示。表1 PAT在中药生产监测过程中的实施实例（泽达兴邦）客户单位实施品种说明扬子江蓝芩口服液离线、在线上药杏灵银杏酮酯离线、在线九芝堂六味地黄丸、驴胶补血颗粒在线、离线江苏康缘热毒宁、桂枝茯苓离线、在线华润三九（本溪）气滞胃痛颗粒离线、在线华润三九（枣庄）感冒灵颗粒离线、在线绿叶制药罗替戈汀离线、在线太极集团藿香正气口服液离线、在线北大维信血脂康离线、在线广东众生复方脑栓通离线、在线翔宇制药复方红衣补血口服液离线、在线… … 图1 中药生产过程近红外在线检测系统3.近红外在中药生产中的应用实例3.1华润三九感冒灵颗粒——浓缩、总混工段感冒灵颗粒功效为辛热解表，清热镇痛，其由三叉苦、野菊花、马来酸氯苯那敏、咖啡因等组成，被广泛用于因感冒引起的头疼、发热、鼻塞、流涕、咽痛等症状。野菊花中的蒙花苷等有效成分是感冒灵颗粒质量的重要检测指标，其生产过程复杂，因此保证每一个工艺环节产品质量的稳定是最终产品有效的依靠。但是目前的分析方法存在耗时、信息滞后等缺点，严重影响了产品的质量和生产成本，亟待开发一种快速、准确的检测技术。目前，近红外光谱检测技术已经逐渐从离线实验或者小规模的模拟实验向大生产过程的在线监测发展，与前者相比，近红外在线监测技术更具有实际指导意义，在保证对象中的指标可以用于建立准确的定量模型之上，还能够对生产过程的质量进行监控。泽达兴邦医药科技有限公司在国家工信部智能制造新模式应用课题的项目中，以华润三九的感冒灵颗粒、感冒清热颗粒、小儿感冒颗粒等公司重点产品，建立关键生产工艺环节生产过程快速检测和在线质量检测系统，并与SCADA系统集成，建立质量数据库。其中，包括对感冒灵颗粒、感冒清热颗粒和小儿感冒颗粒三种药物中流浸膏中有效成分和固含量、半成品中有效成分、原药材的水分和浸出物、浓缩液有效成分和浸出物等物质的快速测定和实时监测。在项目实施过程中，近红外检测系统能够有效应用于感冒灵颗粒的生产过程，实现了产品关键工艺环节中间体质量的实时动态在线监测，降低了工艺运行过程中间体质量波动性，提高了中成药生产全过程的质量控制水平。下图展示的是近红外技术与感冒灵颗粒制粒总混工序的结合应用，以其半成品为例，针对蒙花苷、对乙酰氨基酚、咖啡因、马来酸氯苯那敏含量所建立模型预测结果令人满意，其相关系数R分别为0.9757、09523、0.9705、0.9803，RMSEP分别为0.0115、0.219、0.202、0.126，均能够满足感冒灵颗粒半成品实时分析的精度要求。图2 小儿感冒颗粒浓缩固含量在线检测效果图3.2上海上药集团银杏酮酯——柱层析工段银杏酮酯为银杏叶的提取物，为棕黄色至黄棕色的粉末，其主要活性物质为黄酮醇苷及萜类内酯，临床上主要用于血瘀型的胸痹、冠心病心绞痛以及血瘀型的轻度脑动脉硬化引起的眩晕，能增加脑血流量，降低脑血管的阻力，改善脑血管的循环功能，保护脑细胞，稳定细胞膜，使脑细胞避免缺血所致的损害。还可扩张冠状动脉，增加冠状动脉的血流量，改善心脏的供血，防止心绞痛以及心肌梗死的形成。但是其原料药材来源广泛，品种繁多，同一品种药材因其生长条件、采收季节、加工方式及贮藏条件的不同而在质量上存在差异，从而使中药制剂成品存在一定的质量差异。传统的质量评价方法步骤较为繁琐，耗时较长，不利于大批量的快速质量检测。因此，选取一种快速分析、样品无损、方法简单的分析技术将能够大大减少生产过程质量检测时间与人工成本，减少产品等待放行时间。为了实现银杏酮酯生产过程的智能监测，泽达兴邦医药科技有限公司与上海上药集团合作了银杏酮酯PAT项目，在项目实施过程中建立了实现大品种银杏药材、中间体（提取液、浓缩液、醇沉液、层析液、干燥物）及成品质量指标的在线及离线快速检测方法，实现全生命周期质量快速检测与控制，解决了现有检测模式存在的结果滞后、分析时间长、效率偏低等问题。以大品种银杏酮酯层析过程为例，将层析过程与在线检测技术相结合，实现了层析过程药液质量指标的实时快速检测，可用于生产过程实时采集药液质量数据，图3展示了层析过程的在线检测安装图以及层析过程在线监测结果。结合DCS系统采集的工艺数据，为构建工艺和质量数据库提供数据来源，同时为后期中生产线进行工艺与质量信息的数据挖掘奠定技术基础。图3 层析工段在线检测安装图图4 层析工段在线监测结果图4．经济效益近红外在线检测技术的应用可以减少检化验人员的岗位设置与劳动强度，提高数据的处理量与准确性并能实时指导生产操作，在一定程度上降低了加工生产能耗，缩短了中药的生产周期，为企业带来良好的经济效益，具有非常广阔的应用前景。以上述银杏酮酯为例，醇沉、柱层析的生产过程终点判断是中药制药过程中的常见问题，传统的中药生产过程终点判断方法主观性强且无实际理论依据。通过建立银杏酮酯层析工段的MBSD定性模型追踪不同生产批次，可以得到银杏酮酯层析工段洗脱过程的实时预测图。结合工艺，可将模型分为静置工段、水洗工段、洗脱阶段、乙醇回收阶段，其中明显可以看出洗脱工段的起点与终点，说明该模型可以判断洗脱起点与终点。利用近红外光谱技术对中药生产过程进行终点判断有助于及时、准确地识别过程终点，减少了收集时间，大大降低了能源损耗，提高原料利用率，保证产品质量的均一稳定，为银杏酮酯产品质量的提升奠定了理论基础。5.展望针对中药生产领域，近红外光谱技术的应用还存在一些局限。近红外作为一种分析技术，对所建立的模型依赖性较高，生产批次间的差异以及生产时间的不同均会影响模型的可靠性，因此模型的更新以及不同近红外设备之间的模型传递仍是目前需要解决的问题之一。同时，中药制药过程涉及的化学物质种类相对较多，原料可能存在较大变异，常需要监控多个CPP或CQA，过程监测难度大，工艺控制相对复杂，不可控因素较多；而且目前中药原料的近红外检测过程往往需要对原料进行打粉处理，能否实现完全无需预处理的近红外在线检测也是值得研究的问题。连续制造作为未来药品制造的发展趋势，药品开发者和制造商们对此表现出极大的兴趣，下图为中药颗粒的连续制造概念图，设计连续配料、连续制软材、连续制粒、连续干燥、连续总混工序，通过设备和控制系统设计，使得每一单元操作之间物料/产品不间断通过。通过实时监测和控制将制软材颗粒、干燥颗粒、总混颗粒后测得的水分、对乙酰氨基酚、马来酸氯苯那敏、咖啡因构成实时联动的反馈控制系统，并结合物料的物理和化学性质，生成模拟出用于放行的数据模型，并对包装后的制剂进行实时放行检验。图5 颗粒剂的连续制造概念图与西药相比，中药的药材原产物具有质量波动较大的特点，不同批次中药质量差异在一定程度上影响了中药临床药效的稳定发挥，“均化”指导原则的提出旨在为不同批次的合格处方药味等按适当比例投料并到达预期质量目标。此外，随着数据技术和网络技术的发展，数据智能化概念与近红外节点进行联合应用是未来近红外技术发展的重要方向之一，通过近红外在线监测技术为连续制造过程中药品关键质量属性的在线实时监测提供了更多选择，支撑中药生产制造逐步向连续制造方向发展。（作者：王钧）作者简介王钧，2013年参加工作，现任苏州泽达兴邦医药科技有限公司过程分析控制部技术总负责人，苏州市姑苏紧缺人才，苏州高新区重点产业人才引进，同时担任中国仪器仪表学会近红外分会协会理事。近年来主要从事过程分析技术及其应用研究，先后参与国家工信部智能制造新模式项目5项、工业转型升级（中国制造2025）1项。先后完成多个中药上市企业的制药过程质量控制技术研究与工业应用项目，包括山东绿叶制药有限公司“罗替戈汀”生产过程质量控制技术研究、扬子江药业集团江苏龙凤堂中药有限公司国家工信部智能制造新模式应用项目子课题：“蓝芩口服液”生产过程质量控制技术及产业化应用研究、江苏康缘药业股份有限公司工信部智能制造试点示范项目“中药生产智能工厂”项目-热毒宁注射液生产全过程质量控制体系构建、重庆天圣制药集团股份有限公司国家工信部智能制造新模式应用项目子课题“银参通络等中药单品种生产过程分析技术研究及系统构建”及国家重大新药创制课题“中药新药地贞颗粒先进制造与信息化技术融合示范研究”。发表相关论文23篇，其中SCI 5篇，申请发明专利3项，团体标准1项（在线近红外）。单位简介：泽达兴邦成立于2011年，是依托浙江大学苏州工业技术研究院和浙江大学药学院的科研创新体系孵化出来的医药领域高水平科技创新企业，是国内医药制造大健康方向既有竞争力的信息化解决方案供应商和系统集成商。公司联合浙江大学主导制定了国际首个中药生产工艺语义关联的ISO国际标准并于2020年1月出版，先后荣获中国科协“智能制造十大科技进展”、中华中医药学会“科学技术奖一等奖”、荣登中国科协2020年度“科创中国”先导技术榜单等荣誉，入选工信部2019年智能制造系统解决方案供应商。公司专注于新一代信息技术与医药健康领域的创新融合，致力于中药、疫苗等制药全产业链智能制造解决方案，推动具有行业示范效应的核心技术应用，开发了一系列具有核心竞争优势的信息化技术及软件产品。已在国内近百家中药制药企业进行产业化应用，为国内中药领军企业开展中药全产业链智能制造整体解决方案设计与实施服务，核心在于PAT系统的构建。

p style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/21aa3963-bf30-4ddf-8a82-45077aa9cf4c.jpg" title="微信图片_20171221103025_副本.jpg"//pp　　我于2002年毕业于中国农业大学食品学院，毕业后一直从事着与饲料原料及产品质量安全相关的工作。/pp　　在工作中通过查阅资料以及企业调研中接触到了近红外，同时我所张萍研究员也一直在开展与近红外技术相关的研究工作，懵懂的觉得这项技术功能强大，几乎无所不能，值得尝试一下，从此也开始充满挑战而又欲罢不能的艰辛历程。在此过程中得到了从事近红外研究的各位高手和前辈的指点，在此借这次机会向各位见过的没见过的曾经帮助过我的人表示诚挚的感谢!有意思的是，我所接触过的从事近红外研究的各位专家、各位高手，绝大部分都直接或间接的受教于陆院士。我本人不仅拜读过陆院士的被封为从事近红外研究必读的红宝书《现代近红外光谱分析技术》，而且在各种论坛、研讨会聆听过陆院士的报告，陆院士高屋建瓴、思路清晰，亲眼见到在会间老先生非常热情的不知疲倦的同与会者进行交流，本来期望在武汉的近红外会议上能再次聆听老先生的教诲并当面向老先生请教，但2015年11月17日噩耗传来，在那一刻我真的很难相信那是真的。老先生的离开是不可估量的损失啊!!对近红外的热情感染了周围的每一个人，陆院士的这种锐意进取的精神尤其让人难忘，能够在71岁的高龄仍能保持开放的思维，开拓近红外这个新的领域，我们又有什么理由不努力呢?!/pp　　近红外这项技术功能很强大，应用的很广泛，对于饲料行业尤其如此。在饲料原料、产品的质量控制等方面得到广泛的应用，如水分、蛋白、脂肪、粗纤维、氨基酸等都能应用该技术进行快速检测 此外，饲料生产企业面临着一个原料掺假的问题，存在着“道高一尺魔高一丈”的现象，为了提高豆粕蛋白含量，以前添加三聚氰胺，现在添加膨化尿素、炒制尿素等高含氮物质 有个别的原料生产商采用在豆皮中加入磷脂的方法，来应对一般企业关注相关原料中蛋白脂肪含量的日常检测，达到牟利的目的 为了提高饲料原料的品质，在原料中采用了膨化工艺，比如膨化豆粕、棉粕、菜籽粕等，通过高温高湿处理能够使蛋白变性、钝化抗营养因子、灭活有害微生物，对膨化加工工艺的参数控制不好，膨化中温度过高，会发生一些诸如麦拉德反应，不仅不能有效保障膨化原料的一致性，而且降低膨化产品的消化率及饲料产品的转换效率，近红外技术在这些领域中应该都可以给予很好的解决方案，故此用近红外方法解决上述问题是我们所关注质量安全研究内容的一部分。/pp　　应用实时在线近红外技术在实现精准营养方面也有很大的潜力，生产过程中根据原料的营养物质的浓度，实时调整配方 在相同的配方下，通过饲料加工工艺参数的调节，为不同养殖动物的摄食习惯及生活习性实现沉性、浮性、缓沉料的生产，如何要实现上述目标的话，NIR技术将会发挥自己的独特的优势。同时也需要饲料生产企业的技术人员对近红外技术有更高的要求。但目前在饲料企业应用近红外技术的实践中，饲料企业对这一技术的应用和认识还有待进一步的提高。2014年农业部颁布了《饲料质量安全管理规范》，对饲料企业的软硬件条件提出了更高的要求。在一次管理规范的推广会议中，针对要求饲料企业配备液相色谱仪及原子吸收光谱仪的问题，有的企业品控人员就提出是否可以拥有一台近红外光谱仪可以对原料和成品的质量进行监控，是否配备了近红外光谱仪就可以不再花费高额的费用购置液相色谱仪和或原子吸收光谱仪，当时的主管领导就说近红外是二手的检测，需要液相色谱进行第一手的检测 有一次在对一家非常有名的粮油企业进行实验室认可评审过程中，该公司采用近红外光谱技术，为了保证检测结果的可追溯性，对近红外光谱仪进行了校准，但校准证书的内容是：波数正确度4000～2000cm-1 为1.8%，波数的正确度2000cm-1以下 1.4%，波数的重复性4000～2000cm-1 为2.8%，校准内容是中红外的波长范围 在饲料企业调研过程中还发现饲料企业尤其是集团公司的子公司的技术人员对近红外的定标模型的概念模糊，日常只是通过样品扫描，得到谱图，由模型给出的计算值，有的甚至根本不看谱图，只满足于依据仪器公司给的模型得到计算值，没有也未能很好的评价模型的有效性。“授人以鱼不如授人以渔”，对饲料企业使用NIR的人员进行技术培训和普及推广，使其不仅知其然，更知其所以然，使其更好地发挥NIR的功能。All I am, or can be, I owe to my angel mother.这句褚博在群中分享的名言，也激励我在日后的工作中，在老先生无私奉献精神的感召下，做一个近红外的传播者，用自己微弱的光去为行业做些有益的事儿。/pp　　2016年11月19日陆院士的追思会在褚博等人的精心准备下如期召开，我有幸参加了这次追思会，与从事近红外的各个行业的专家和朋友再次见面，追思先生的高风亮节，同时陆院士的女儿也专程从美国赶过来参加，并从女儿的角度分享了陆院士作为母亲在生活中对女儿的言传身教，使我们对老先生有了更加立体的认识。老先生对“契约”精神的践行、处理日常事务的睿智、大度无不体现着一位长者的风范。其中有一件事对我触动颇深，有一次闵女士要离家去远方上大学，陆院士没有像一般的家长那样大包大揽，替女儿把需要的东西收拾好，而是对女儿说，可以随便拿，只要你自己能够拿的动，能够handle你所想要的东西，体现了一种更高层次的爱，体现了陆院士的一种大智慧，同时也体现了陆院士在人生中的一种信条，从小培养自己子女的待人处事的能力。当前中国的家长对子女教育的出现了好些问题，其中就包括缺少像陆院士这样对子女教育中的大智慧，联想到自己在生活中，每天早上送女儿上学，为了赶时间往往替女儿代劳把一天用的课本和用具帮她准备，所以回家就赶紧跟妻子分享了这个事例，希望以后在女儿的教育中也能借鉴陆院士的经验。在此也祝愿闵女士能早日把陆院士文章整理出来，这不仅能够更能使我们这些晚辈能够更了解陆先生，这些文章对于读者也是一笔不可估量的精神财富。闵姐，您辛苦了，谢谢!!/pp　　自2015年8月，有幸加入了褚博的微信群，一年多的时间里，清晨打开网络读一条褚博发的警句，渐渐地这也成为了生活的一部分，把警句进行分享，予人玫瑰，手有余香，让更多的朋友感受这份正能量 同时，在自己情绪低落时，在工作中遇到的困难和挫折时，能够使自己重新振作精神，这些遇到的困难和挫折是暂时的，没什么打不了 遇到的一些关于近红外技术上的难题，得到了群中朋友的真诚的帮助。/pp　　感谢近红外使我认识了这么多从事这项技术的非常优秀的人，一路上有你们，在近红外技术的求索路上，风景更美。/pp style="text-align: right "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　中国农业科学院饲料研究所 董颖超/span/strong/p

p　　第17届a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title=""strong近红外光谱/strong/a国际会议于2015年10月18-23日在巴西伊瓜苏(Iguassu)召开。来自37个国家的361位代表参加了此次会议，中国有5位代表参加了会议。参会论文265篇，其中大会邀请报告(plenary lecture)8篇，口头报告(oral presentation)60篇，墙报(poster)197篇。口头报告分为13个会议单元(session)，主题分别是“农业第17届近红外光谱国际会议于2015年10月18-23日在巴西与食品”(5个单元)、高光谱与成像(2个单元)、手持与小型仪器(2个单元)、化学计量学(1个单元)、野生/生态/环境(1个单元)、药品/石化/其他(1个单元)、基础研究与生化分析(1个单元)。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/ab9a1ede-b84f-4530-aee2-d6a21961e597.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "中国参会代表/pp　　本次会议的大量论文属于“农业与食品”主题，会议安排了两场大会邀请报告，题目分别是“The symphony of vibrations in NIR spectroscopy combined with chemometrics: a powerful cocktail(近红外振动与化学计量学的和谐统一：强大的鸡尾酒)”和“NIR and agriculture: we are just starting to understand the perspectives(近红外与农业：我们刚开始看到希望)”。前者强调了化学计量学在近红外光谱中的关键作用，后者介绍了近红外的优势和应用并重点强调了在线分析技术的应用。在本研究方向有17场口头报告，分别介绍了近红外光谱在土壤、木材、农作物、食品、饮料以及相关产品分析中的应用。在这些研究工作中，“实用性”是最突出的特点，但是很多研究工作不仅仅是使用商用仪器开展研究工作，而是针对自己的研究对象开展了深入的研究工作，例如在线/在位测量装置的设计与应用。但是，论文的水平参差不齐，某些论文中的模型质量仍需要改善，化学计量学技术的推广与应用仍需要加强。/pp　　高光谱与成像技术是本次会议的第二大主题，会议安排的大会邀请报告是“Multivariate resolution for NIR image and process analysis(近红外成像与过程分析中的多元分辨方法)”。报告者通过制药过程中的混合过程分析和凝胶形成过程分析介绍了多元分辨技术在多重(multiset)数据和多图像数据分析中的应用。此次会议中有几十篇与高光谱与成像技术相关的论文，分别介绍了高光谱技术在面粉、肉类、土壤、中草药等分析中应用。利用高光谱技术可以得到待测组分的分布图像，使分析结果更加精确、更加清晰、更加直观。但是，高光谱与成像分析中，数据处理技术更加重要。高光谱所采集的数据是一个三维矩阵，发展高维数据处理方法非常关键，如采用传统的数据分析方法，必须采用合适的方法将数据变成二维形式。当然，高光谱的分析仪器目前还较为昂贵，高光谱技术的某些应用显得有点“大材小用”。但是，创新和发现是基础研究的最高追求，高光谱技术是获取综合信息的高效手段，高光谱的测量及数据处理技术仍需要进一步发展。/pp　　手持与小型仪器是本次会议的重要主题，会议安排了一场大会邀请报告和两个单元的口头报告。大会报告的题目是“Vibrational Spectroscopy with Handheld Instruments: State-of-the Art Instrumentation, Applications and Future Aspects(手持振动光谱：仪器与应用的最新水平与未来)”。报告者回顾了小型近红外光谱的发展，从四十年前的“附件”发展到独立的仪器，光纤技术、检测器的发展和化学计量学的应用发挥了积极作用，并预计今后手持和小型仪器将在现场(on-site和in-the-field)分析中发挥积极作用。会议还有近20篇论文介绍了小型仪器和手持仪器的软硬件设计以及在混合气体分析、水果品质鉴别、肉质分析、牛奶分析等方面的应用。/pp　　化学计量学是历届近红外光谱会议的重要主题，但一直是“非常困难”的主题。本次会议安排了两场大会邀请报告，题目分别是“Multichannel NIR spectroscopy: A role model for future Quantitative Big Data(多通道近红外光谱：定量大数据的榜样)”和“The critical role of representative sampling before analysis, NIR or otherwise(近红外及其他分析中代表性取样的关键作用)”。前者强调了近红外光谱分析中化学计量学的作用，并提出了今后的问题与机遇，重点讲述了不同起因(causes)近红外光谱的分离问题、数据压缩、近红外录像(NIR video)分析、复杂过程动态建模等问题。后者从采样理论出发讨论了过程分析和多元统计过程控制中的光谱采集问题。会议还有30余篇化学计量学方面的论文，研究内容涉及了大数据平台构建、模型转移、实验设计、变量选择方法以及各种定量模型的建模方法。这些方法无疑对拓展近红外光谱的应用范围和改善近红外光谱的模型具有非常重要的作用，但仍难以被广泛接受和使用。化学计量学的培训和普及仍是近红外光谱研究和应用领域中的重要任务之一。/pp　　野生(wild live)、生态与环境分析主题的论文相对较少，但具有特色。会议安排了一场题为“NIRS in wildlife and ecology: Diversity, scale and complexity(野生与生态中的近红外光谱：多样性、多尺度与复杂性)”的大会邀请报告，介绍了近红外光谱技术在食草动物食物质量分析、鲨鱼年龄测定、野生肉食动物的繁殖状态检测中的应用，并将这种分析技术称为“间接”分析方法。在此主题的口头报告中，有论文对濒临灭绝的密西西比青蛙(Mississippi Gopher Frog)性别进行了鉴定，也有论文对同形种动物的分类进行了研究。相对于生态和环境分析，近红外光谱在药品和石油行业的应用已经非常广泛，但在本次会议上的论文很少。/pp　　本次会议继续保持了“团结、紧张、严肃、活泼”的特点，与会代表团结一致，会议日程安排紧张，学术交流严肃认真，会后交流非常活跃。由于组委会的精心安排以及仪器公司的参与，使会议的开幕式、宴会、各种主题晚宴等形式多样，内容丰富，充分体现了主办国的特色。中国要申办后续的会议恐怕要在组织形式上多下工夫。但是，与其他国际会议相比，本次会议的学术性稍显不足。从会议论文的研究内容来看，实用性很强，但具有学术创新的内容较少，很少研究工作发表于国际知名杂志。近红外光谱要得到更好的发展，应在学术方面具有更高更广泛的影响，吸引更多有学术影响力的人物，发表更多有学术影响的论文。另外，中国代表人数也需要增加，此次会议的参会人数较少。希望近红外光谱分会制定政策，鼓励国内代表参加会议。/pp style="text-align: right "作者：南开大学化学学院 邵学广教授/ppbr//p

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/89776b86-95a5-4bfc-8dcb-acdf44a0cecb.jpg" title="吴海龙.jpg"//pp style="text-align: center "湖南大学 化学生物传感与计量学国家重点实验室 吴海龙/pp　　strong初识近红外光谱/strong/pp　　曾记得，我在湖南大学本科攻读分析化学专业期间修仪器分析课程时，无意之中获得了董庆年老师编著的红外光谱法一书作为课外自学教材。较详细地知道了借助红外光谱来研究煤这样一个复杂的体系，并用红外光谱跟踪煤相关绿色反应历程，取得较好进展。后来，听说我同班同学李志良老师利用课余时间具体指导的化学计量学研究方向的本科生龙义成同学在北京石油化学研究院为近红外光谱应用尽力，参与编写了化学计量学软件等，开始留意近红外光谱有关内容。尽管认识模糊，但已知有近红外光谱存在这回事了。湖南大学俞汝勤先生研究小组曾于上世纪九十年代初，购置了红外光谱成像仪，想开展化学计量学在红外光谱成像处理方面的研究工作，本人参与相关工作。但后来由于湖南春天实在湿气太重，仪器抽湿维护不够到位等致使仪器成像不清晰而中断了相关研究。虽然也发表了一些论文，例如发表了可用于判断聚合物材料分子链接特性等图像处理方法工作，但遗憾的是没能形成系列成果。/pp　　strong湖南大学与近红外光谱/strong/pp　　曾记得，我同门湖南大学蒋健晖博士、杜一平博士等，在湖南大学获得化学计量学方向分析化学专业理学博士学位后，曾赴日本大阪关西学院大学尾崎幸洋研究室从事与近红外光谱相关的博士后研究，取得了例如结合PLS筛选近红外光谱最佳波长等好工作，而俞汝勤先生2000年以后还招收了有企业近红外光谱应用经验的博士生继续开展近红外光谱分析检测相关的化学计量学方法学研究。不仅探讨了一些带有普遍性的问题，如构建近红外校正模型时，如何保证校正样本具有必需的代表性，并实现代表性样本的自动选择 近红外光谱分析中的波长变量选择，能否建立较通用的自动选择策略 在定量分析建模方面，近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性，多种模型如何有机融合 在化学模式识别方面，近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。本人作为团队主要成员开始接触近红外光谱亦越来越多。本人的一名硕博连读生也积极参与相关研究工作，取得了一批成果。这样，使我们对近红外光谱有了更深入的了解。若干工作包括：/pp　　1. 吴海龙*，韩清娟，宦双燕，林伟琦，俞汝勤，化学计量学与近红外光谱相结合研究的若干新进展，见陆婉珍等编，当代中国近红外光谱技术，北京: 中国石化出版社，2006年10月，第54-57页。/pp　　2. Yan-Ping Zhou, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu* and Yukihiro Ozaki， Dry film method with ytterbium as the internal standard for near infrared spectroscopic plasma glucose assay coupled with boosting support vector regression，Journal of Chemometrics, 2006, 26 (1-2): 13-21/pp　　3. Qing-Juan Han, Hai-Long Wu*, Chen-Bo Cai, Li-Juan Tang, Ru-Qin Yu, Using near-infrared spectroscopy and differential adsorption bed method to study adsorption kinetics of orthoxylene on silica gel，Talanta, 2008,76 (4): 752-757/pp　　4. Lu Xu, Yan-Ping Zhou, Li-Juan Tang, Hai-Long Wu, Jian-Hui Jiang, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu, Ensemble preprocessing of near-infrared (NIR) spectra for multivariate calibration, Analytica Chimica Acta, 2008, 616 (2): 138-143/pp　　5. Chen-Bo Cai, Lu Xu, Qing-Juan Han, Hai-Long Wu, Jin-Fang Nie, Hai-Yan Fu, Ru-Qin Yu*, Combining the least correlation design, wavelet packet transform and correlation coefficient test to reduce the size of calibration set for NIR quantitative analysis in multi-component systems, Talanta, 2010, 81(3), 799-804/pp　　6. Hai-Yan Fu, Shuang-Yan Huan*, Lu Xu, Jian-Hui Jiang, Hai-Long Wu, Guo-Li Shen, Ru-Qin Yu*, Construction of an Efficacious Model for a Nondestructive Identification of Traditional Chinese Medicines Liuwei Dihuang Pills from Different Manufacturers Using Near-infrared Spectroscopy and Moving Window Partial Least-squares Discriminant Analysis, Analytical Sciences, 2009, 25(9), 1143-1147/pp　　7. Weiqi Luo, Shuangyan Huan*, Haiyan Fu, Guoli Wen, Hanwen Cheng, Jingliang Zhou, Hailong Wu, Guoli Shen, Ruqin Yu，Preliminary study on the application of near infrared spectroscopy and pattern recognition methods to classify different types of apple samples, Food Chemistry, 2011, 128,(2)：555-561/pp　　此外，值得一提的是，近十年来，我们国家重点实验室的林伟英教授课题组在有机近红外荧光探针的合成及其化学生物学应用上取得了系列新进展。 他们开发了新型HClO近红外荧光探针，其被进一步应用于活动物中HClO的近红外荧光成像。近红外荧光染料可为开发近红外荧光探针和生物影像剂提供平台，有望在活体生物成像领域得到重要的应用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja209292b)。 还合成了新颖的荧光探针分子FP-H2O2-NO。 FP-H2O2-NO在细胞内与H2O2、NO和H2O2NO作用后能产生三组不同的荧光信号。这个独特的优点使FP-H2O2-NO可以作为一个强有力的分子工具来研究生物体中H2O2和NO的相互作用(J. Am. Chem. Soc. 2011, DOI: 10.1021/ja2100577)。还构建了具有大准斯托克斯位移的的pH荧光探针(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 375-379)。揭示了钴离子与探针分子作用后降低卟啉部分的摩尔吸光系数而改变能量传递效率的能量调控机制，由此实现了对钴离子的比率测定(Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2366-2372.)。 该论文被美国科学院院士Timothy Swager在评述期刊Synfacts作为研究亮点专题介绍(Synfacts 2008, 11, 1167-1167.)。而湖南省食品测试分析中心也开展了应用近红外光谱结合化学计量学法在油茶籽油脂肪酸含量测定中的应用研究工作，见(《湖南农业科学》 2013年12期 )。通过透反射模式采集了114个油茶籽油(茶油)样品的近红外光谱(NIR),利用竞争性自适应重加权采样法(CARS)对光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)建立了茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸及亚麻酸5种脂肪酸含量的校正模型,并通过实际测定对模型进行了验证。结果表明:采用近红外光谱技术结合化学计量学方法建立的PLS模型所预测的茶油中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸的含量与实际的化学测定值较接近,而亚麻酸的预测集与实际测定值相关性不理想,仍需进一步研究摸索。这证明近红外光谱法可作为一种快速、无损和准确的方法在茶油主要脂肪酸含量测定中推广应用。/pp　　strong湖南长沙召开的全国第二届近红外光谱学术会议/strong/pp　　我特别难忘的是，中南大学化学化工学院与我们湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室合作，于2008年11月19-22日期间，在湖南长沙共同承办并顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议。该会议由中国分析测试学会近红外光谱分会主办的，由我们敬爱的俞汝勤院士和陆婉珍院士分别担任大会主席和学术委员会主任。/pp　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "以下内容摘自仪器信息网/span/strong/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "本次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台，展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果，主要以大会报告和墙报的形式举行，有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告，多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出：自从2006年第一届近红外光谱会议以来，这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用 但是作为一项既快捷又廉价的分析技术，其应用范围仍未达到应有的广泛程度，一方面是由于宣传力度不够(一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术)，与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题，例如：(1)建立大量可长期应用的分析模型，(2)尽快发展便携式仪器，(3)形成公认的标准化方法是有效的宣传途径，(4)结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度，(5)在线分析系统的集成化，(6)近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展，(7)近红外光谱技术过去是在不断新技术(如光纤、化学计量学及计算技术)的基础上发展起来的，今后希望如能将更多的新技术(如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等)被引入。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱：过去、现在和未来(Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future)”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史，给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论，并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势 关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论，定性应用是回答“Does it belong?”，而不是“How much is there?” 只要其定量应用将继续得到广泛的使用，定性应用很可能变得更加普遍 另外，未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出，可望进入越来越多的领域，包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。/span/pp　　陆婉珍院士与部分参会代表在一起/pp　　本人后来也曾多次参加近红外光谱为主题的国内外学术会议，深切地感受到近红外光谱的强大生命力。同时也深深被国内这样一批科研同行们为发展我国近红外光谱事业而努力艰苦奋斗、呕心沥血的精神所折服、所感动。本人也愿意为我国的近红外光谱事业继续贡献自己的力量。/pp　　谨以此文纪念为我国近红外光谱以及石化工业化验检测事业做出杰出贡献的陆婉珍院士和我国国际“化学计量学终身成就奖”获得者之一、中南大学梁逸曾教授。/pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "br//ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　吴海龙 男，理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院化学教授(二级)、博士生导师，化学生物传感与计量学国家重点实验室前主任、顾问和学术委员会顾问，分析化学国家重点学科长期建设责任人。兼任中国化学会有机分析专业委员会委员和副主任，计算机化学专业委员会委员和副主任 中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任、近红外光谱专业委员会理事及近红外光谱分会副理事长等。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　三十多年来，一直从事分析化学、环境监测等领域化学计量学、化学生物传感分析等方向及内容的教学和科研，发表学术论文逾260篇，其中SCI论文逾200篇。曾荣获2003年度国家自然科学二等奖(排名第三)。2012年10月，荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　人生格言： 宝剑锋从磨砺出 梅花香自苦寒来/span/ppbr//p

近红外光谱法快速检测饲料原料豆粕作为油脂加工的副产物，是棉籽粕、花生粕、菜籽粕等 12 种动植物油粕饲料产品中产量最大，用途最广的一种。作为一种高蛋白质物质，豆粕是制作牲畜与家禽饲料的主要原料，还可以用于制作糕点食品，健康食品以及化妆品和抗菌素原料。豆粕中粗蛋白质含量高达 30～50%，大约 85% 的豆粕被用于家禽和猪的饲养，豆粕内含的多种氨基酸适合于家禽和猪对营养的需求。实验表明，在不需额外加入动物性蛋白的情况下，仅豆粕中所含有的氨基酸就足以平衡家禽和猪的营养，从而促进牲畜的营养吸收。按照国家标准，豆粕分为三个等级，一级豆粕、二级豆粕和三级豆粕。对于饲料企业而言，不同等级的豆粕不仅价格上存在较大差异，而且作为饲料原料，对于饲料成品的质量有重要影响。对于饲料企业而言，快速准确的分析豆粕的品质，对于企业的生产消耗与盈利具有重要影响。评定豆粕品质需要粗蛋白，粗脂肪，水分灰分等指标进行测定，目前用于这些指标的分析方法主要为传统的理化分析方法，采用这种方法进行测定常常需要破坏样品，耗时长，购买大型化学分析仪器，且需要装配良好的实验室和经过培训的操作人员，有的需要使用危险性化学试剂，一定程度上制约了饲料行业的发展。为了对饲料原料进行品质监控，需要一种快速、费用低和非破坏性的测量方法，一次完成几种不同又有关联的质量指标分析。近红外光谱分析技术满足了以上各种需求，能够在短时间内快速判定样品信息，并能够完成以上有机指标的测定。同时也能做到对样品无损害，了解饲料原料的质量状况，以及精准控制饲料加工的进程，保障饲料的质量和安全，提高饲料企业的经济效益。1测量仪器采用步琦旁线近红外 proximate，拥有 IP66 的防护等级，采用固定光栅设计，无可移动部件，稳定耐用，不仅可以放置在实验室进行检测，也可以放置在潮湿多尘的生产车间，在生产过程中取样检测，只需几秒，便可持续提供精确测量值，确保最大生产效率以及产品的质量。▲ BUCHI Proximate近红外光谱仪2实验方法随机选取豆粕样品并扫描样品，得到样品近红外吸收光谱。▲豆粕近红外光谱图模型建立及模型评价。▲粗蛋白的化学值与预测值的相关关系图▲水分的化学值与预测值的相关关系图▲粗纤维的化学值与预测值的相关关系图豆粕中蛋白质，水分 以及粗纤维的实际测量值和预测值具有较小的相关性，相关系数 R2 都达到 0.8 以上，粗蛋白和水分相关系数分别达到 0.888 和 0.867，粗纤维相关系数 0.844，三个指标的偏差值 SEC 分别为0.23,0.17,0.18。3实验结果从实验结果来看，近红外作为一种快速的测量方法，其定标模型显示较高的精确度，稳定性，并且可以代替化学方法测定豆粕中蛋白质，水分，粗纤维的含量。该方法不仅仅局限于豆粕，对于其它饲料原料以及成品同样可以快速测定。对于饲料企业而言，近红外光谱技术能够从饲料原料，到生产过程，到饲料成品进行质量控制，稳定产品质量，降低劳动成本，提高经济效益。

p　　在庆祝《 Spectroscopy》创刊30周年之际，该刊邀请多位a href="http://www.instrument.com.cn/zc/255.html" target="_self" title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong近红外光谱/strong/span/a技术领域的专家评论该技术的发展现状，并对未来的发展趋势做出预测。/pp　　尽管近红外光谱不属于特别灵敏的分析技术，但由于该技术具有不需要样品预处理的特点，其非常适合于过程监测、材料科学和医疗等领域的应用。该刊邀请了多位本领域的专家就近红外光谱技术新进展、近红外使用者面临的挑战、应用领域以及该技术的未来发展趋势进行评论。/pp　　a style="COLOR: rgb(192,0,0) TEXT-DECORATION: underline" title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20150911/172248.shtml？" target="_blank"strongspan style="COLOR: rgb(192,0,0)"近红外光谱技术发展现状评述(上)/span/strong/a/pp　　strong应用领域/strongbr//pp　　前面我们已经提到了很多近红外光谱的应用领域，下面将进一步介绍当前的一些重要应用以及一些新兴的应用领域。/pp　　Dardenne说：“近红外光谱始于上世纪60年代Karl Norris在农业领域的工作，我相信，农业依旧是该技术的主要应用领域，尤其是动物饲用价值的测定。” Igne同意这一观点，认为农业包括农作物、动物、林业和土壤是近红外最重要的应用领域。/pp　　三位专家都同意制药工业是当前另一个重要的应用领域。“在制药领域，制药企业和监管者已经从连续生产解决方案中获得了巨大的效益。”McGeorge说，“这一生产方式的改变要求对连续生产过程进行验证，以保证生产过程处于稳定状态并生产出合格的产品。”McGeorge进一步指出，如果没有像近红外光谱这样的无损测量技术用于每一个生产单元来确保药物配方的一致性，这种生产方式的转变不会得到快速实施。/pp　　但是，Igne对近红外在制药工业中的应用略持悲观态度。“与已建立的传统方法相比，监管限制了近红外光谱技术的使用。”他说，“随着监管负担的减轻，近红外将会更容易地用于生产过程的常规控制中，类似于温度和压力传感器。”/pp　　McGeorge认为，最大的挑战是正在尽力设计的全球监管体系下的光谱解决方案，因为每个国家和地区都有自己的要求。“目前，这些需求尚不明确，每位应用者都需要与各自的卫生主管部门进行反复又艰难的协商。”他说：“这些应用的监管路线图尚不清晰。”但是，McGeorge还是看到了已经取得的进展。他说：“情况正在发生改变，EMA发布了在制药工业应用近红外光谱的最终指南，FDA制定的指南草案正在审查中。”而且，ASTM E55委员会正在积极制订用于药厂多个环节的光谱在线和旁线分析的标准方法。McGeorge说：“通过这些努力，与早期的实施者相比，近红外的实施蓝图将会变得更加清晰和容易。”/pp　　专家们认为生物医学是近红外光谱重要的新兴应用领域。 “近红外光谱用于生物医学分析的大部分理论(吸收信号与散射信号的分离)工作已经完成，有望可以用来提高监测肿瘤和控制血糖的能力。”Igne说，“近红外光谱仪可以用在病人床边，对患者来说是重大的福音。” Dardenne指出近红外光谱用于生物医学，必需进行缜密的验证工作，一个小的错误将会带来严重的后果。/pp　　Igne说，在传统的近红外应用领域，取样和光谱采集方式的改进使得该技术更高效，并在拓展新的应用对象。他认为，尽管在近红外光谱技术基础认知方面已经进入成熟期，但依旧存在挑战。Igne说：“如何确保从过程分析界面获取高品质光谱以及如何从样品中采集到最相关的信息，仍然是近红外光谱技术所面临的困难。”/pp　　strong近红外在生物制药中的作用/strong/pp　　近期制药企业迅速转向蛋白质产品，这为近红外光谱提供了一个新的应用领域。/pp　　“对生物制药企业，将近红外光谱用于过程分析，在上游监测细胞的生长，在纯化过程表征蛋白质，这可带来很大的效益。”Igne说，“许多研究团队和企业已经投入了大量时间和资金，将近红外光谱技术应用于生物反应器的监控，并取得了成功。”/pp　　“发酵对于近红外来讲是一个棘手的应用”Dardenne提醒说，“近红外检测的是NH键而不是大分子上NH的构型。”他补充说，近红外光谱可用来测定一种确定的蛋白质或氨基酸，近红外结果必须与真实值进行比较，不能表达为绝对值，而是要表达为相对于总氮含量的数值。/pp　　Igne和McGeorge指出，近红外用于生物制药领域的根本问题是水的存在。McGeorge说：“水在近红外光谱区吸收很强且谱带宽，在发酵过程中，水会降低近红外光谱提供有效信息的能力。”/pp　　strong近红外光谱联用技术/strong/pp　　分析化学中，联用技术通常是指将几种独立的分析技术组合到一起的检测方法，例如气相色谱-质谱联用或液相色谱-红外联用等。下面是专家们对近红外联用技术的观点。/pp　　“我们课题组已将将近红外和中红外光谱数据进行了融合，也把草料的近红外光谱与粪便的近红外光谱组合以更好地预测消化率。”Dardenne说，“我们期望着NIR–Raman便携式联用仪器，甚至NIR–Raman–XRF便携式联用仪器。”/pp　　Igne认为近红外成像的出现就是这类技术的实例。他说：“尽管传统的遥感技术已经应用，但是随着无人机的发展，低成本的近红外化学成像数据将会越来越多地用于农业和自然资源管理领域。”他补充说，近红外化学成像也可用于食品工业(例如禽类和新鲜水果)和制药工业的连续生产单元，实时监测产品的品质。/pp　strong　未来的发展/strong/pp　　专家们对近红外光谱及其仪器的未来发展意见不一，但成本问题却是共同关注的。/pp　　“我期望低成本微型近红外光谱系统能得到广泛应用，这些系统通过无线方式与互联网连接，能够像当前生产过程中pH值探针或压力传感器一样以常规方式得到应用。”McGeorge说，“近期基于LVF的超小型光谱仪的商品化，就是一个证明实例。随着这类仪器的不断应用，其局限性就会不断暴露，在此基础上再进行改进完善，从而进一步应用于更苛刻要求的场合。”他认为随着这类仪器成本的降低，近红外光谱仪会在主流商店得到应用，甚至有可能集成到手机上。/pp　　Dardenne提到了高光谱成像系统成本降低来带影响，“就仪器而言，高光谱相机的价格将下降，使其可应用于更多领域。” Dardenne预测，高光谱成像系统将会像经典仪器一样得到实际应用，但是它能够检测到更低含量水平的污染物 同时，高光谱成像系统将会与无人机集于一体。Dardenne 说：“我们将会看到携带高光谱成像系统的无人机，用于提升精准农业水平，更有效地使用化肥和农药。”/pp　　Igne认为，近红外光谱仪器应用于工业现场，除了成本问题，还要将仪器的分辨率、信噪比与仪器的稳定性和耐用性综合起来考虑。他认为仪器公司将会沿着两条路发展，“原有仪器公司将会继续提升现有仪器系统的性能，而新仪器公司将会致力于设计针对特定应用的专用型仪器，不像研发实验室所用的仪器包罗各式各样的功能，这些专用仪器的功能专一。”他说：“这将显著降低仪器的成本，促进近红外技术在工业中的应用，因为成本和维护一直是制约该技术推广应用的主要障碍。”/pp　　Igne预计会研发出更多的多技术联用仪器，以将数据融合并能更全面地获取样品的信息。（全文完）/ppbr//p

仪器信息网讯 2023年5月8日-9日，第一届光谱技术及应用大会暨第九届中国激光诱导击穿光谱学术研讨会暨第六届燃烧诊断研讨会议召开。会议期间，针对不同的会议主题，大会设置了多个分会场，其中，近红外技术的研究探讨得到了大家的广泛关注。近红外（NIR）技术是近年来快速发展起来的一种分析手段，具有高效、快速、无损、无污染等特点，在复杂样品分析方面呈现出独特优势。近红外光谱技术已广泛应用于农业、工业、生命科学与医药等领域，随着物联网技术和大数据技术的发展，正在不断向着更多的应用领域探索，推动着行业的进步。近红外光谱技术拥有许多优势的同时，还存在着光谱解释性差、检出限高等问题，必须发展新的方法和技术。本次会议，各产学研单位及相关企业就近红外光谱最新技术、应用、方法进行了深入的交流，其中涉及药品、烟草、石油化工等领域的应用探讨。大会现场部分报告内容如下：山东大学 臧恒昌教授《药品连续制造过程中近红外实时评价与放行技术的研究》药品连续制造是一种先进的药品生产新模式，得以实现的核心技术之一就是质量的实时评价与实时放行技术，而近红外光谱技术在药品连续制造过程中是采用最多的实时评价与实时放行技术。臧恒昌教授团队通过对目前全球已经批准的10个采用药品连续制造技术的药品品种进行分析，并结合其实验室开展的研究工作，介绍了近红外光谱技术在药品连续制造模式下的应用环节及技术案例。温州大学 陈孝敬教授《单分类算法在红外光谱中应用研究》近红外光谱可以用于食品的安全检测。实际的食品安全检测是开集识别问题，即安全食品的形式很容易控制，不安全食品的形式具有很大不确定性。因此，基于近红外光谱的食品安全检测不能采用需要两类平衡样本进行分类器训练的常规二分类方法。单类识别方法是一种特殊的二分类方法，只需用目标类样本训练分类器就可以达到对非目标类样本的区分效果。陈孝敬教授表示单类识别方法结合近红外光谱处理食品安全检测问题是一种很好的思路，其研究团队提出了一种可用于单类识别的自编码器模型（OCAE )。 陈孝敬教授分享了用纯净奶粉与掺假奶粉的近红外光谱数据验证所提方法的效果，得到了OCAE 采用两层编码网络的结构可以对实验数据取得100％的识别准确率，优于已有 SIMCA , SVDD 等同类算法的识别效果的结论。南开大学 邵学广教授《近红外光谱分析中的化学计量学方法研究》邵学广教授在会议中向大家介绍道，在近红外光谱分析中，为了改善近红外光谱检出限差的问题，研究人员将吸附预富集技术与化学计量学方法结合实现了低含量组分的近红外光谱定量分析，同时，发展基于分子间相互作用的间接分析方法，实现了金属离子的定量分析。他还分享道，近年来，其研究团队基于近红外光谱的温度效应，发展了温控近红外光谱技术，并围绕水的结构分析以及水与其他物质的相互作用分析开展了近红外光谱解析与信息提取的化学计量学方法研究，建立了基于温度效应和水光谱探针的定量分析和结构分析新方法。郑州烟草研究院 刘惠民研究员《近红外在烟草质量与风格表征中的应用》刘惠民研究员团队依据烟叶基质的特点，针对烟叶到卷烟全过程应用构建了复烤片烟（含初烤烟叶）模型、醇化片烟模型和成品烟丝模型，模型指标涵盖70种烟草中常量和半微量成分（总质量占比70~80%)。该团队在保障近红外预测模型准确稳健方面做了一系列研究工作，包括针对影响近红外光谱采集质量的样品粒度、仪器参数、环境条件等各种因素进行了系统全面的研究；采取了严格的数据质量管控技术确保一次化学分析数据的准确性等。在应用方面，利用平台数据，该团队研究建立了烟叶质量和风格、烟叶感官评价结果和烟叶醇化进度等化学数据预测模型，各化学数据预测模型高度准确，以此开展了卷烟产品数字化设计研究。江苏大学 陈斌教授《低场核磁与近红外光谱联用分析仪的开发与应用探索》近红外光谱分析技术已发展多年，看到其优点的同时，也需要关注它的缺点。陈斌教授提出近红外分析技术属于二级间接检测法，会受到诸如样品复杂成分的相互影响、检测环境影响、不同仪器之间的差异影响等，导致采用有导师学习模式建立的校正模型非常脆弱，需要不断对模型进行维护，存在较高的使用门槛。陈斌教授与苏州纽迈分析仪器有限公司合作，开展了低场核磁与近红外联用仪器的开发和应用的探讨，在应用机理、信息提取和数据等三个层次上促进融合，并分享了计划后期的低场核磁与拉曼、低场核磁与激光诱导、低场核磁与荧光等联用仪器的开发及应用方法的探讨。中石化石油化工科学研究院 教授级高级工程师 褚小立《近红外光谱分析技术在炼油工业的应用》石油分析测试是炼油科技与生产的眼睛，也是衡量一个国家炼油技术发展水平的主要标志之一。褚小立教授表示，我国正处于从炼油大国向炼油强国转变时期，智能化是炼油企业发展的必然趋势。信息深度"自感知"、智慧优化"自决策"和精准控制"自执行"是智能工厂的三个关键特征，其中，信息深度"自感知"是智能炼厂的基础。原料、中间物料和产品的分析组成和物性分析数据是信息感知的重要组成部分，以近红外光谱为核心之一的现代石油分析技术为化学信息感知提供了非常有效的手段。褚小立教授还在报告中介绍了近红外光谱技术在炼油工业的研发和应用进展，并对未来的技术发展做出展望。

近日，岛津制作所（社长:中本晃、京都市中京区）与SPI（ Summit Pharmaceuticals International）公司（社长:寺胁良树、东京都中央区）签订了以开发岛津手提式小动物用近红外荧光成像系统（正在开发中，使用1000 nm以上波长）新应用为目的的共同开发协议。 手提式小动物用近红外荧光成像系统（原型机） 本系统是由岛津制作所与东京理科大学（校长:藤嶋昭、东京都新宿区）在从2012年4月1日至2013年3月31日期间的共同研究中成功开发的、小动物用in vivo（生体内）荧光成像装置原型机，可使用比过去近红外荧光成像所用的700～900nm波长带更长的1000 nm以上近红外区域，可降低生物组织所造成的光散射及光吸收的影响，以前所未有的高解像度实现了高精细成像。并且，具备可单人移动的紧凑外形尺寸与重量，可以满足研究人员将其携带到动物管理区域等中实施快速测定的需求。 SPI公司是in vivo发光?荧光成像装置进口销售的大型公司，是引导日本in vivo成像市场的行业先驱者，特别在小动物用成像装置的商品销售以及应用支持方面广获好评。 【共同开发的目的与今后的动向】 为发挥分析计测仪器的性能满足各种的研究需求，分析方法与应用的开发必不可少。岛津与SPI将快速推进共同开发，力求建立本系统的全新应用，以满足生命科学研究市场的需求。 岛津制作所将依据本共同开发的成果，实施原型机的商品化，争取在2014年投入市场。 备注：※所谓荧光成像是将荧光标记化的探针聚焦在生物体内的目标分子或細胞?脏器中，在体外从空间?时间角度监测生物质发现、细胞?脏器功能、探针动态的技术。已成为在解明肿瘤转移机理、再生医疗等利用实验动物的生命科学研究中必不可少的技术。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

大家好，今天给大家分享一篇近红外二区荧光宽场显微活体成像技术和应用的文章，本文的通讯作者是浙江大学的钱骏教授。传统的荧光成像技术是基于可见光波段（400~760 nm）和近红外一区波段（760~900 nm）实现的，但是由于受生物组织散射和自发荧光的影响，这些波段的光对厚样本、活体样本成像时，成像深度和空间分辨率受到了很大的影响。而近红外二区波段（1000~1700 nm， NIR-II）的光受生物组织散射和自发荧光的影响大大降低，因而用这个波段的光成像时，成像的深度和信噪比都显著提高。近年来，NIR-II荧光宽场显微术在高时间分辨率、高空间分辨率、高信背比和大深度组织穿透方面获得突破性发展，这些得益于荧光探针和成像仪器设备的开发和改进。作者在本文中通过介绍NIR-II荧光宽场显微活体成像的机制特点、演进历史、系统进展以及在不同生物模型上的最新应用，展现其临床试验的巨大潜力，使NIR-II荧光宽场显微成像术在基础研究和临床应用上得到更进一步的普及。1、NIR-II荧光活体生物成像近年来，研究者们展开了一系列的NIR-II荧光成像研究，实现了对活体生物样本的深层和功能性成像，尤其伴随着探测器性能的提升和荧光新探针的开发，NIR-II的活体荧光成像迅速成为热点。尽管NIR-II荧光成像应用日趋广泛，但其成像窗口的定义却并不统一。长期以来，NIR-II在学术界被定义为1000~1700 nm。然而，工业领域认可的典型短波红外波段为900~1700nm。浙江大学钱骏教授团队模拟了NIR区域（至2340 nm）中的光子传播，确认了活体成像中适度利用水对散射光子的吸收能提高信背比，并将NIR-II窗口扩展为900~1 880 nm，定义了2080~2340 nm为近红外三区。其中，1400~1500 nm和1700~1880nm分别被定义为NIR-IIx和NIR-IIc区域。图1：定义并扩展NIR-II窗口为900-1880nm2、NIR-II荧光宽场显微成像系统活体成像研究中，NIR-II的宏观成像不仅可以实现主动脉和微小血管循环检测，也可以实现各类器官的成像，如心、肝、脾、肺、肾、肝、肠、胆道等。但是，组织的微结构观察和检测需要更大倍率的成像系统，以提高生物组织的空间分辨率和对比度，实现生物微结构的清晰成像。钱骏教授团队与宁波舜宇仪器（SOPTOP）公司合作，开发出新型NIR-II荧光正置显微成像系统，将短波红外探测器与传统的荧光显微成像系统结合，可实现宽场激发、面阵探测，具备成像深度大、时间分辨高、空间分辨好、操作简便等优势，可实现深层组织的高倍探测，已满足商用要求。此系统先后被相关科研院所购置，已在宫颈癌靶向化疗、小鼠脑血管研究等领域得到应用和报导。图2：舜宇仪器 NIR II-MS 近红外二区活体显微影像系统3、NIR-II荧光宽场显微成像的应用基于NIR-II荧光成像的大深度、高分辨率等优势，诸多生物医学应用得以开发。其中，活体大深度显微成像不仅能够对脉管系统、组织器官清晰破译，而且能够获取生物体内生命活动细微过程的动态信息，具有对生理和行为动态观察的巨大潜力。NIR-II荧光宽场显微系统提供高时间分辨率和高空间分辨率，可实现脑血管实时解析成像，以及血流速度和心跳周期的测量。作者团队针对血流测速开展工作，静脉注射IR820（0.5 mg/mL， 200 μL）后，使用NIR-II荧光宽场显微系统监测小鼠脑血管结构和实时血液流动，实时获取150 μm深度处的毛细血管血流速度为725 μm/s。同时，研究人员使用NIR-II荧光宽场显微系统记录开颅小鼠头骨下方0 ~800 μm深度下脑血管图像，并在800 μm的深度下区分出直径仅6.1 μm（半高全宽）的毛细血管。图3：小鼠活体脑血管成像血管造影方法可提供血管状态的有用信息，用于监测疾病过程。NIR-II荧光宽场显微成像技术能以高时空分辨率实现深层组织血管可视化。作者及唐本忠院士课题组开发了一种近红外聚集诱导发射（Aggregation-Induced Emission ，AIE）纳米颗粒，借助NIR-II荧光宽场显微成像系统，对小鼠大脑中的光致血栓形成缺血（Photo-Thrombotic Ischemia， PTI）和血脑屏障（Blood–Brain Barrier，BBB）损伤过程实现了精确监测。图4：NIR-II荧光宽场显微成像系统用于血流动力学研究和小鼠脑血栓性缺血的实时跟踪肿瘤和炎症性病变的检测和诊断仍是临床的巨大挑战，而NIR-II荧光宽场显微系统亦可用于肿瘤的精准检测。唐本忠院士、钱骏教授等将AIE纳米颗粒TQ-BPN注射进入具有旧肿瘤（4周）和新肿瘤（2周）的小鼠体内，使用NIR-II荧光宽场显微系统来识别不同生长阶段的肿瘤。NIR-II荧光宽场显微系统凭借穿透深度大和成像实时的优点，能够清晰地原位显示肿瘤部位的EPR效应，这将有利于早期肿瘤检测和转移研究。图5：使用NIR-II荧光成像在肿瘤部位原位显示高渗透长滞留（EPR）效应除普通小鼠、大鼠外，大型灵长类动物（如狨猴）的NIR-II荧光成像技术的探索更有利于临床转化，对于这些动物神经活动和脑血流调节的研究，有利于揭开人类大脑疾病的神秘面纱。钱骏教授、高利霞教授及唐本忠院士等首次在非人类灵长类动物中进行了穿薄颅骨大深度脑血管显微成像。图6：高空间分辨率的狨猴穿颅脑血管显微系统NIR-II荧光宽场显微系统拥有高时间分辨率以监测动态生物过程，提供高空间分辨率以观察微小生物结构、精准定位药物分布，还具备大成像深度。同时，该系统对比其他显微成像系统（如共聚焦显微术、光片显微术）易于上手使用并且成本适中，便于在活体研究和临床实践中推广。通过相关研究团队的努力，实现了从小鼠、大鼠、狨猴到猕猴，从脑血管、肿瘤血管到炎症组织及离体细胞、组织切片等的NIR-II荧光宽场显微成像，证明了NIR-II荧光宽场显微成像技术的巨大潜力。综上所述，NIR-II荧光宽场显微成像技术不断在更大的成像深度、更优的信背比、更高的空间分辨率、更快的成像速度上得到创新、改进和突破。NIR-II荧光宽场显微成像系统有望在各种生物和材料研究实验室推广，甚至在医学机构和医院临床获得普及和应用。以上便是今天为大家分享的近红外二区荧光宽场显微活体成像技术与应用，其中所采用的实验设备均为宁波舜宇仪器的NIR II-MS活体显微影像系统。作为全球首款近红外二区活体正置显微成像系统，可以实现对近红外二区荧光探针的光学表征以及活体生物样品、厚生物组织等的大深度、高时空分辨成像，选择25X红外水镜时，活体成像深度≥1.4mm，空间分辨率≤2μm。其操作简便的系统，具备在医学研究、临床诊断和手术治疗领域作为活体成像的基础工具的潜力。本文为SOPTOP舜宇显微系统供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点，欢迎广大相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

仪器信息网讯 2023年8月8日，FIIF2023第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛在北京成功召开。由中国高科技产业化研究会饲料分会和中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办，上海谱绿科技服务有限公司和四川威斯派克科技有限公司联合主办，吸引了近300人出席会议，仪器信息网作为支持媒体出席该论坛。FIIF2023第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛现场会议伊始，国家饲料工程技术研究中心李德发院士，中国农业科学院油料作物研究所李培武院士，中国仪器仪表学会张莉副秘书长，中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立分别为大会致辞，向莅临会议的嘉宾们表示热烈的欢迎和诚挚的问候，并预祝本次会议取得圆满成功。国家饲料工程技术研究中心 李德发院士致辞致辞中，李德发院士表示饲料行业近红外创新中心（NIRSAAS）与饲料营养大数据平台（FeedSaas®）联合创新实验室推出的PANSAAS（精准动物营养解决方案），是我们在中国饲料行业发展历史上又有一个新的突破。用新的手段来实现精准营养，降低成本，进一步提高饲料转化效率，也是饲料行业又一创新举措。中国农业科学院油料作物研究所 李培武院士致辞李培武院士表示此次分论坛的召开，必将推动近红外光谱技术在饲料行业更加广泛的应用，为推动饲料行业健康可持续发展做出更大的贡献。同时，李培武院士也祝饲料行业创新论坛第三届近红外公论坛圆满成功。中国仪器仪表学会 张莉副秘书长致辞张莉副秘书长代表中国仪器仪表学会对第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛的顺利召开表示祝贺。其介绍说，FIIF作为饲料行业高级别的创新论坛，能够将近红外光谱分析技术作为其中非常重要的话题，充分显示了近红外光谱分析技术在咱们饲料行业的重要性！中国仪器仪表学会近红外光谱分会 褚小立秘书长致辞褚小立秘书长在致辞中首先感谢本届大会组委会精心组织这次活动，近红外光谱在饲料行业中的应用一直是我国近红外领域的一面旗帜。褚小立相信在李德发院士等老一辈科学家的带领下，这面旗帜一定会勇走创新之路，在推动饲料科技自强、自立自强中再创新梦，让这面旗帜永远飘扬。论坛由中国农业大学王军军教授（左上）、青岛华测技术支持负责人隋莉（右上）、中国农业大学杨增玲教授（左下）、中高会饲料分会理事刘焕龙博士（右下）分别主持，会议共邀请了14位近红外光谱分析领域的知名专家进行报告分享。国家饲料质量检验检测中心（北京）研究员、常务副主任 樊霞报告题目：饲料质量安全检测技术研究和政府监管思路饲料工业是链接种植业、养殖业、畜产品加工业等的中轴产业，饲料质量安全对维系饲料工业可持续健康发展、动物源性食品质量安全及人民身体健康具有重意义。饲料质量安全快检测技术及标准化研究不仅是饲料质量安全监管的前提和基础，更是保障饲料安全的现行科学、规范，高效的重要手段。樊霞基于我国饲料质量安全监管中核心品质成分快速检测技术和标准/标准物质缺乏的问题，本着“创新—高效—实用”的方针，全面而系统的在饲料核心品质成分如氨基酸、维生素、微量元素的快速检测技术以及检验方法标准和标准物质研制方面开展研究。中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长 褚小立报告题目：近红外光谱数据分析的统计学基础与应用近红外光谱分析是将近红外谱区的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术。数据分析及统计是这项技术的一个关键点，它能从光谱中获得尽可能多的有用信息，从而提高分析结果的稳健性和准确性。褚小立介绍说，近红外光谱数据分析主要涉及两个方面：一是光谱预处理方法的研究，目的是针对特定的样品体系，通过对光谱的适当处理，减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响，净化谱图信息，为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础；二是近红外光谱定性和定量方法的研究，目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型，并最终确定未知样品和对其定量。上海谱绿科技服务有限公司 技术负责人 端木军报告题目：国产近红外技术在饲料质量检测中的应用端木军向大家介绍了谱绿发展的价值理念：推广普及近红外快检技术，高性价比，强大数据库，定标应用开发及维护技术服务支持。同时提到公司愿景希望让每一家需要近红外技术检测分析的企事业单位，都有机会了解合作，真正享受谱绿带来的实惠与专业化服务。最后端木军提到国产仪器竞争无处不在，重点在于自身的发展与提高！天津大学 徐可欣教授报告题目：近红外技术研发体会徐可欣分享了近红外技术研发体会，提到近红外技术的研发需要有被测物的选择、间接测量的原理、测量条件的再现性、光谱仪器的制作及水平、分光方式及技术选择等方面的综合考虑。徐可欣也提出自己关于如何生产出高质量仪器的几点思考：①高质量的仪器设计；②高度的技术融合人才；③实施求是的落地细节；④质量不过关不投放市场（性能、可靠性优先于成本）。江苏大学 陈斌教授报告题目：近红外光谱仪主要技术指标、评价及选型微机电加工技术的发展，极大推动了小微型近红外光谱仪的发展进程。相较于传统近红外光谱仪，小微型近红外光谱仪具有体积小、功耗低、便于二次开发以及可实现现场快速检测等优点，陈斌分享了小微型近红外光谱仪的选型方向：应该走专用型的道路，差异化的选择，要给用户预置模型、模型更新等功能，要让小微型近红外光谱仪物尽其用。小微型近红外是仪器，不是“玩具”，研发需要耐心、静心、忍心，需要有开放的心态！华东理工大学 杜一平教授报告题目：在线近红外光谱技术的开发与应用在线近红外技术能适应生产车间的粉尘、温湿度、光线、震动等环境而检测结果不受影响，具有高灵敏度、高选择性、高可靠性的检测功能,可以提供加工过程中的实时信息、自动控制加工过程，并在加工过程中进行人工干预，在很多领域都有成功安装使用的经验。杜一平分享了在线近红外技术在中药提取过程的在线检测，解决了中药提取过程中光监测的难点。青岛蔚蓝生物渊源有自共享实验室首席科学家 郭吉原报告题目：NIR技术在饲料企业应用过程中被忽视的几个问题郭吉原提到了近红外技术在饲料企业应用过程中容易忽视的问题：①NIR建模样品的选择，②NIR预测结果准不准的问题，③企业NIR团队的组建问题，④NIR是一门检测技术，不是“神”也不是“妖”。报告也以上四个问题进行分析探讨，解释了人们对于NIR的两个误解：不能神化NIR，NIR是科学检测技术，此技术有适用范围，虽然可以预测非常多的项目，但也有不足之处；不能妖化NIR，认为NIR什么项目都不能测的想法是错误的，在预测能力范围内的工作，在光谱上有明确信号的物质都是可以测定的。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 王培龙研究员报告题目：饲料质量安全精准检测关键技术与装备饲料作为畜禽养殖的重要物品，对畜产品的安全和质量有着重要的影响。一些高品质的饲料可以提高畜产品的营养价值，提高养殖效益。饲料质量安全也是国家重大需求和保障生命健康的重要途径。王培龙团队围绕着饲料质量安全检测与评价开展了饲料毒理学和饲料质量安全分析基础两方面研究。饲料毒理学以环境污染物和微生物毒素等为目标，探索机制规律，最终搭建平台建立模型；饲料质量安全分析基础从政府监管和安全保证为主导，以微纳传感、功能材料、空间组学等为基础攻克多项难题。报告中，王培龙也介绍了团队在“瘦肉精”、样品前处理、POPs从环境向食品迁移等多项研究进展，推动了我国饲料畜产品安全检测科技创新，有利支撑了饲料畜产品质量安全监管。布鲁克近红外技术应用专家 熊罗英报告题目：布鲁克傅里叶变换近红外在饲料行业中的应用随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入，加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善，促进了近红外光谱分析技术的极大发展。由于现代近红外分析技术所独具的特点，近红外分析技术已成为近年来发展迅速的快速分析测试技术，被广泛应用于食品和农业＆饲料中。作为业内领先的近红外研发和制造商，布鲁克提供性能可靠近红外分析工具，确保饲料及其原料的安全性，不仅满足常规检测要求，而且善于解决挑战性难题。北京伟创英图科技有限公司技术经理 韩熹报告题目：国产仪器定制化服务与应用实践韩熹提到近红外检测仪器也要像游戏机一样做到“量体裁衣”，根据客户需求定制仪器。按需定制要通过检测对象、检测效率、定向优化、软件操作、参考标准、统计报表多方面入手为用户提供服务。伟创英图也吸收、传承了国内外先进制造技术和系统集成经验，推出了便携式、实验室式、手持式、在线式、特种行业应用等多款近红外光谱仪及专业化学计量学软件、测量软件、在线综合监控软件等。中国农业大学 张丽英教授报告题目：NIRS应用与基础数据精准性控制NIRS在饲料检测领域最初是用于饲草原料和谷物类原料中水分和蛋白质含量的检测，随后也应用于饲料和饲料原料中干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、灰分、氨基酸等指标的检测。饲料检测关系到养殖业者的投入成本和成果，也是科学精准的饲养基础。张丽英提到饲料检测的质量保证与控制要从“人、机、料、环、测”五个方面最大限度的减少分析检测过程中的系统误差和随机误差，确保饲料分析检测数据的准确性和可靠性。同时张丽英也提到分析检测工作是一项重复、枯燥但又需要一定技术水平的工作，因此分析人员必须有高度的责任心和过硬的技术！威尔检测技术股份有限公司 高级分析师宋涛报告题目：集团近红外技术应用与网络化管理宋涛从构建近红外网络化管理体系、建立功能丰富的工作平台、体系运行三方面向大家介绍了威尔检测集团近红外技术应用与网络化管理体系。其中特别提到，在构建近红外网络化管理体系过程中需要解决设备之间差异、近红外模型、异常数据处理机制等问题，在建立好体系之后，要进一步通过网络管理、信息沟通处理平台和学习平台让工作平台更成熟，并且在体系运营过程中要结合各家集团管理特点进行应用。FOSS 中国服务业务线总监 赵武善报告题目：FOSS云服务系统助力饲料企业管理赵武善向大家分享了FOSS近红外技术的进展，同时向大家介绍了FOSS定标数据库的构建和应用。据介绍，FOSS定标数据库已发展30多年，包括饲料原料的常规定标、氨基酸定标，原料粗饲料定标，及饲料成品定标等，能够提供诸多快捷准确的检测基准。赵武善介绍说，FOSS的云服务网络系统和延展服务已发展非常完善，与产业结合能够快速的进行原料采购计价、成本分析和生产成本控制、评估和选择好的原料供应商、动态配方调整，最大程度利用原料提高利润等，为企业做到降本增效。中国农业大学农业农村部饲料工业中心 李军涛博士报告题目：近红外快速检测技术与精准动物营养解决方案（PANSAAS）近红外检测技术拥有测定速度快、受干扰小、直接测定、无损、无污染等特点，广泛应用在饲料检测中；但同时近红外检测也有前期投入大、建模成本高等技术限制。在此基础上，饲料行业近红外创新中心（NIRSAAS）与饲料营养大数据平台（FeedSaas®）联合创新实验室推出PANSAAS—精准动物营养解决方案来应对饲料原料供需形势严峻和近红外检测技术限制等问题。据介绍，PANSAAS具有5大核心功能：近红外仪器评价、实验室检测能力认证、数据挖掘、光谱建模、精准营养技术服务，能够提供全方面的动物营养解决方案。会上，主办方还为各位报告嘉宾举行了演讲嘉宾授牌仪式，报告嘉宾一一上台领奖，并与主持嘉宾合影留念。部分参展厂商

2021年10月17-21日，第20届国际近红外光谱学术会议（ICNIRS2021）将正式召开。作为会议的同期活动，中国仪器仪表学会近红外光谱分会和仪器信息网联手举办“近红外光谱技术多领域应用最新进展”主题网络研讨会，以促进近红外光谱技术应用的深入讨论和研究。珀金埃尔默将在10月19日“近红外光谱技术在饲料领域应用最新进展”专场中分享如何利用高性能近红外确保饲料快速准确分析方案。直播时间2021年10月19日 13:30–15:00近红外光谱技术在饲料领域应用最新进展专场会议详情直播报名扫描二维码，选择近红外光谱技术在饲料领域应用最新进展专场，报名观看直播！

日前，全国饲料工业标准化技术委员会发布文件，征求关于3项农业行业标准(征求意见稿)的意见。其中《饲料的近红外光谱分析应用指南》规定了饲料成分如水分、粗脂肪、粗蛋白、淀粉、粗纤维含量以及消化率等技术指标的近红外光谱分析应用指南。　　与其他分析技术尤其是传统的实验室化学分析技术相比，近红外光谱分析技术在分析速度、检测成本、可同时检测多种理化性质、易操作性等主要检测性能方面具有显著优势。在全球饲料行业，NIR技术的优势已经获得了极大的认可和广泛的应用。据悉，在 ISO 12099：2010 Animal feeding stuffs, cereals and milled cereal products-Guidelines for the application of near infrared spectrometry 标准颁布之前，国际上的近红外光谱技术在饲料行业中并没有通行的、普适性的国际标准。2010年 6 月 15 日，ISO 12099 的颁布实施在动物饲料行业树立了行业公认的交流准则，从而让不同 NIRS 光谱用户实现了结果的互认与交流，该标准在 2017 年进行了修订(ISO 12099:2017)。　　在饲料行业，我国从 20 世纪 90 年代中期开始引进近红外饲料分析仪器，到 2002 年底，正式颁布了饲料行业近红外分析的国家标准 GB/T18868-2002《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定近红外光谱法》、2007 年颁布实施了 NY/T 1423-2007《鱼粉和反刍动物精料补充料中肉骨粉快速定性检测近红外反射光谱法》，2012 年颁布了地方标准 DB21/T 2048-2012《饲料中粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、水分、钙、总磷、粗灰分、水溶性氯化物、氨基酸的测定 近红外光谱法》，2015年颁布了地方标准DB43/T 1065-2015《饲料中氯基酸的测定 近红外法》，2019年颁布了地方标准DB36/T 1127-2019《饲料中粗灰分、钙、总磷和氯化钠快速测定 近红外光谱法》，这些标准的颁布实施，标志着这项检测新技术在我国的饲料检测方面受到了广泛的关注和认可。　　虽然，国内许多大型饲料企业和科研院所均在饲料的 NIR检测软硬件方面投入了巨大的财力物力，既促进了饲料行业的飞速发展，又提升了 NIR技术的普及与推广。但与飞速发展的 NIR饲料分析技术以及对应的国际标准方面的发展相比，我国针对 NIR技术在饲料检测方面的标准制订还有待完善，这对我国 NIR技术在饲料行业的全面、稳健、规范的发展形成了制约。故此，亟需推出针对饲料行业检测具有指导性质的、能适应 NIR检测技术发展态势的指南标准。　　《饲料的近红外光谱分析应用指南》修改采用 ISO 12099:2017《动物饲料、谷物及谷物精制料的近红外光谱分析应用指南》。ISO 12099 为使用近红外光谱进行动物饲料的成分如水分、脂肪、蛋白、淀粉、粗纤维含量以及相关性能参数如消化率等的检测提供了综合性指南。ISO 12099 国际标准的引用，为各项技术环节提供了非常细致的指导基础，是后续开发和应用具体 NIRS 解决方案的重要基石。　　作为促进仪器技术应用的有力手段，标准的推行对仪器及分析测试行业具有重大的意义。通过国家标准信息查询系统检索，目前近红外相关的国家标准22项、行业标准31项，地方标准18项。相关标准的推出对于发展中国近红外光谱分析技术，便于广大用户正确掌握和使用近红外光谱定性分析方法，在一定程度上解决了粮油、饲料、水果、纺织品、乳制品等现场快速鉴定与相关行业产品的鉴别、溯源及判别问题，对促进中国近红外光谱快速分析技术应用和发展具有重要实际意义。特别值得一提的是，2013年发布了GB/T 29858-2013《分子光谱多元校正定量分析通则》，2019年发布了GB/T 37969-2019《近红外光谱定性分析通则》。其中，《近红外光谱定性分析通则》规定了近红外光谱定性分析的基本原理和方法、使用软件、仪器设备、光谱测量、样品、定性分析试验步骤、试验数据处理、试验报告等内容的通用要求，进一步完善了近红外分析技术的应用标准，使近红外定性分析的应用走向规范。在我国，大量的科研机构及企事业单位越来越重视并充分挖掘和利用着NIR分析的优势。不过，相对于近红外亟待拓展的领域，现有的标准还不能满足快速增长的应用需求。拿饲料为例，当前全球工业领域的质量管理，已提升到以“原料控制”及“生产过程质量控制”等预防性的质量控制和检验手段为主。要满足上述要求，须有快速、适宜现场及在线检测的检验手段作为支撑，而鉴于近红外光谱技术的优势，相关标准的完善将进一步推动其在饲料领域的应用拓展。

p style="line-height: 1.5em " 近日，中国科学院深圳先进技术研究院蔡林涛团队发现一类分子染料在NIR-1a和NIR-1b区域中都具有不同的荧光发射峰，并通过植物绿萝叶脉和动物脑胶质瘤模型证明NIR-Ib区域近红外荧光成像的可行性和优越性。相关研究成果以Near-infrared fluorescence imaging in the largely unexplored window of 900–1,000 nm为题，发表在Theranostics上。/pp style="line-height: 1.5em "　　近红外荧光成像的波长主要集中在700-900 nm波段(NIR-1a)和1,000-1,700 nm波段(NIR-II)，其波段中自发荧光低、散射率小和生物组织吸收弱。近年来，尽管近红外荧光成像发展迅速，但科学家很少关注900-1000 nm(NIR-1b)区域的近红外荧光成像，一方面是因为NIR-Ib区域存在水吸收峰，科学家认为它会影响这个波段的近红外荧光成像质量，另一方面是因为目前几乎没有在NIR-1b区域荧光发射峰的分子探针。/pp style="line-height: 1.5em "　　在该研究中，科研人员通过植物绿萝的叶脉成像和动物的脑胶质瘤成像实验评价NIR-1b区域近红外荧光成像的性能，结果表明，与NIR-Ia区域近红外荧光成像相比，NIR-1b区域近红外荧光成像能够产生更清晰的叶脉和脑胶质瘤图像。此外，研究人员设计了植物叶片和动物肌肉组织的模拟实验，利用线性光谱分离方法分析，发现在NIR-1b区域中自发荧光、散射率和生物组织对光吸收均减少，说明NIR-1b区域近红外荧光成像具有一定的优越性。这些发现拓宽了近红外荧光成像的光谱范围，对生物医学研究具有重要意义。/pp style="line-height: 1.5em "　　研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金研究团队、广东省纳米医药重点实验室和深圳市科创委基础研究等的资助。深圳先进院研究员蔡林涛和龚萍为论文的共同通讯作者，课题组成员邓冠军为论文的第一作者。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2a98611d-132f-4e61-bde9-06c89b45ae9a.jpg" title="W020180802392944094930.png"//pp style="line-height: 1.5em text-align: center "七甲川菁染料分子探针在NIR-1a和NIR-1b区域中具有不同的荧光发射峰，及其在植物绿萝叶脉成像的应用/ppbr//p

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像（Hyper-spectral imaging system, HSI）在全球各种研究项目中的使用越来越多。HSI集光谱和成像技术优势于一体，可以同时获得光谱和空间的三维信息，成为光谱分析技术的前沿。与其他光谱成像仪相比，HIS具有更高的特异性，更快的图像采集速度，以及无创成像等优势，被应用于越来越多的领域。2023年8月20-24日，第21届国际近红外光谱学术会议（NIR2023）在奥地利因斯布鲁克召开。本次会议中， “高光谱成像”部分报告内容分享如下：高光谱技术应用主要包括农业、动物、矿物等，具有波段多、光谱范围窄、波段连续、信息量大等特点，在食品中果实损害程度、肉类的品质判别等方面应用广泛。来自西班牙的Jose Manuel Amigo教授以“Subsampling, sampling, oversampling? NIR or HSI-NIR?”为题介绍了近红外高光谱成像测定的注意事项，考察了温度、湿度等环境对测量结果的影响，同时也分享了传送带速度、扫描速度等的选择，以及后期的仪器维护等。图 Jose Manuel Amigo教授报告光谱成像常用于评价样品空间分布的物理化学特性。Puneet Mishra以“A novel new approach to standardised portable multimodal hyperspectral imaging: All-in-One hyperspectral imaging”为题分享报告。报告提出了一种智能一体化的实验系统，可以提供自动化的数据采集，克服对系统的重新整合等问题。该系统包括一个照明环境，一个内置的计算系统，用于自动图像采集的嵌入式软件，用于物体检测的人工智能系统等，对食品的实时无损研究具有重大意义。图 Puneet Mishra报告Nan Liu以“Shining hyperspectral light on agricultural products: an application story from strawberry”为题进行分享。报告以新鲜草莓为例，讲述了在测定波长范围为400到2500nm，结合机器学习，使用Hyspex的高光谱仪器及软件，对3种果实品质进行预测，结果显示模型对白利度（糖的百分浓度模型）、酸度、以及白利度与糖度的比值（B/A）都有较好的预测；草莓的顶端B/A比值较高，与草莓实际的味道以及酸甜程度相对应。图 Nan Liu报告山东大学药物智能制造技术研究臧恒昌教授团队 张梦琪供稿

近代自然科学发展的趋势表明，21世纪的自然科学重心将在生命科学，生命科学研究必将飞速发展。分子生物学的奠基人之一，诺贝尔奖获得者沃森宣称：&ldquo 20世纪是基因的世纪，21世纪是脑的世纪。&rdquo 。创业于1875年的岛津制作所，始终站立在科学技术的前沿，从不间断地向世间推出一个又一个尖端科学技术，为社会发展做出着贡献。在当今令人瞩目的脑功能研究领域，随处可见岛津制作所活跃的身姿，从医学生物学领域的基础研究到临床应用，再到产业应用，在广泛领域内对作为尖端学术性领域之一的脑科学实施了深入研究。 目前，作为脑功能研究的手段主要有脑电图、fMRI（功能性磁共振成像）、PET、MEG等。而fNIRS：（functional Near Infrared Spectroscopy）功能性近红外光学成像技术，是近年来日本发明的新型脑功能测量手法。它可以通过生物体穿透性高的近红外光谱对脑功能进行无侵袭性测量。其原理是通过三个特定波长的近红外光来测量大脑皮层的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白以及总血红蛋白的含量，从而表征大脑在接受外界刺激或思维过程中不同区域的反应和功能表达。 岛津制作所早于1980年开始了近红外光谱测量身体组织内氧动力学的研究，1991年发售了日本国内首台临床用无侵袭氧监测仪OM-100A。目前，在全世界范围内发售多通道型红外光学成像装置（FOIRE-30000系列，OMM-300系列）。 近红外光学脑成像系统可广泛应用于脑功能、脑认知领域，在医疗、教育、脑疾病康复、诊断、产业、基础研究等领域有着广泛的应用前景。岛津的近红外光谱系统，为大脑功能研究提供了极大的可能性。 我们不妨阅读以下文章，可以加深对近红外光学脑成像技术的发展和应用的了解。 《在新技术下观察大脑机能》从血流量测量到大脑的功能分析 YOKO HOSHI是fNIRS在大脑成像中研究和开发的主要专家，现任神经学东京研究院综合神经科学研究组的主任，但是她对近红外光谱临床应用的兴趣，源自于1987年在北海道大学开始的关于监控大脑中血流量的项目。那时候，她已经加入了近红外光谱的开发者之一 &mdash &mdash Mamoru Yamura实验室，她的第一个任务是测量细胞色素C氧化酶，这种酶通过氧气供应改变氧化态。HOSHI解释说：&ldquo 我认为通过这个途径有可能来监测大脑中的氧，因为细胞色素C氧化酶的氧态是通过神经细胞中氧浓度改变的。&rdquo 近红外光用于脑功能成像的思想源于和Tamura交流中的偶然发现，Tamura作为实验室领导人，那时其研究关注在心肌方向，有一天询问Hoshi：&ldquo 如果人不能再思考，是因为大脑正经受缺乏能量的痛苦吗？&rdquo Hoshi认为可能并不是如此，她转而想通过交给学生一些问题，并同时用近红外光监测他们大脑的方法来测验这个想法。测量结果显示当他们正在思考的时候，大脑血流量增加，但当他们停止思考这些问题的时候，大脑血流量减小。 因为血红蛋白在近红外波长范围内的光吸收特性不依赖一定有氧的存在，所以她决定与其分析细胞色素c氧化酶，不如研究血液血红蛋白。Hoshi回应到：&ldquo 经过大量的技术改进和实验，我们已经撰写利用NIRS检测血红蛋白改变来测量大脑功能的相关文章。&rdquo 与岛津共同发展 不久后，来自岛津的研究人员加入了HOSHI在北海道大学的研究团队，在Tamura 和Hoshi的指导下，岛津公司着力发展一个NIRS的通用模型。终于，岛津成功开发了NIRS系统，可以对大脑和四肢进行局部测量，1991年扩展了它的第一个测量系统。随后伴随大量的设计修改和持续的改进，直到2001年岛津开始发售OMM-2001多波段fNIRS系统。这种新的设计可以测量大脑更大范围的区域，紧接着2003年新的改进版本OMM-3000面世。这些设备自此开始应用于临床研究，2006年，岛津公司看到这些应用，于2006年开发了新的设计FORIE-3000系统，此系统现在仍应用在全日本的基础大脑科学研究中。 多波段fNIRS允许病人在自然条件下活动的同时实时监测大脑功能，比如，与婴儿母亲配合可以监测婴儿的大脑，或者记录脑损伤患者在复原过程中的大脑功能。&ldquo 现在，越来越多的研究人员开始在新生儿和患者的大脑活性的研究中应用fNIRS系统，希望fNIRS能在我们获得神经网络生长机制方面有所帮助&rdquo hoshi如此说到，她同时注意到一个新发现：在脑损伤复原过程中，在正常活动中大脑某一部分减除活性，一旦损伤部位得以康复，大脑的相应部位在康复运动中不再变的活跃。近红外光用于情绪分析 HOSHI把FOIRE-3000平台作为她最新研究项目的一部分，&ldquo 我最近的工作是当志愿者在注视可引起肯定或否定的情绪回应的图像的时候，分析其大脑机能的变化。&rdquo fMRI经常用于包括大脑的函数图像的研究中，但是，由于志愿者必须躺在狭窄的通道中，fMRI的测量系统才能执行，所以fMRI不太适合应用于实时情感分析试验中，对于志愿者姿势和行动有很少限制的实验可使用fNIRS来执行。 Hoshi解释说：&ldquo 我们的实验结果显示，当志愿者经历一个非常强烈的不愉快情绪，情绪开始3到4秒后，大脑中特定区域的血流量明显增大。&rdquo 相同实验显示愉悦的情绪可以降低大脑另一部分的血流量，这与之前报告的愉快的感觉可以降低血流量是一致的。HOSHI持续深入分析后解释说&ldquo 情绪和情感研究常常靶向大脑内部的边缘系统，但是，我们认为大脑控制认知能力的部分，诸如脑前额叶表层，同样与控制非愉快情绪有密切的关系。&rdquo 分离认知空间 Hoshi的另外一个持续项目是利用fNIRS实施眼动的联合测量，hoshi说到&ldquo 当我们试图记住某物或者试图思考的时候，我们会使眼睛偏向特定的方向，我希望能找出其原因。&rdquo 当我们全神贯注思考的时候，我们试图把眼睛投射到某一物体上，而且在相同任务下每个人凝视的方向也不同。儿童以相似的方式移动头部，但是会有更大的变化范围，随着年龄的增长，他们凝视的方向和范围会变得聚焦，&ldquo 10岁大概是明确路线形成的临界年龄。&rdquo 通过对上述现象设计方法所获得的fNIRS数据的分析，可以发现当人陷入沉思开始注视的时候，大脑的两个特定区域是活跃的。&ldquo 这两个区域中的一个是ventral premotor，当人们把注意力放在某一个物体上的时候这个区域会被激活，另外一个区域是人们从一个物体转移注意力到另外一个物体时被激活的。心理学家和信息科学家都认为认思考发生在认知空间内，在思考中注视某一物体也许反应了我们对认知空间的注意，和这个空间内从一个到另外一个信息过程转换我们的注意力。&rdquo fNIRS的更多可能 fNIRS众多优点中其中一个是它可以很方便和其它分析方法结合在一起，它也是一个非常容易使用的系统，并应用于非常多的领域，不管是工程教学，还是动物学和医药领域，尤其是令人激动的领域是脑机接口(BMI)领域。岛津已经开始实验用BMI来控制由本田公司开发的MSIMO类人机器人，在肉眼观察诸如腿脚活动等人为动作的同时，可以通过应用fNIRS来描述志愿者大脑机能特点，志愿者精神上的努力可以被实时的监测和处理，并被转化成机器人行动的信号。 Hoshi作为在基础和应用研究中，不断推进大脑图像技术深入发展的众多专家中的一员，她说到，&ldquo fNIRS提供了更多的可能，我希望科研人员在了解了fNIRS的原理和限制后，可以在自己的研究项目中可以积极运用fNIRS。&rdquo 关于岛津 岛津国际贸易（上海）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津国际贸易（上海）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

第19届国际近红外光谱会议(NIR2019)于2019年9月15-20日在澳大利亚黄金海岸(Gold Coast)国际会议中心召开。来自36个国家的347位代表参加了此次会议，其中中国代表团有30余位代表，同时还有9位中国海外留学生及华人代表。　　此次会议的参会论文共计225篇，其中大会邀请报告11篇，口头报告51篇，墙报163篇。口头报告分为23个会议单元，主题分别是农业与食品科学/食品安全(6个单元)、功能近红外光谱(6个单元)、理论和仪器(3个单元)、土壤和环境(3个单元)、化学计量学(2个单元)、高光谱成像(2个单元)、水光谱组学(1个单元)。　　实用性是近红外光谱技术的最大特点，本次会议的报告设置充分展示了近红外光谱技术在农业、食品、环境等领域中的应用。与往届会议相比，本次会议内容更加丰富和多样，拓展了近红外光谱技术的应用领域。比如，fNIR将近红外光谱技术的应用拓展到生物、医学、认知甚至行为科学；水光谱组学则充分利用水光谱的精细结构对分析体系进行分析，大大提升了相关研究的科学性、学术性和创新性。　　下面将分主题介绍本次会议中所体现的近红外光谱技术的应用情况：　　农业与食品　　近红外光谱分析技术在食品、农作物、木材等的鉴别检测中的应用广泛，具有方便、快速、高效、准确和成本较低、不损坏样品等优势，随着仪器和化学计量学方法的发展，近红外光谱技术在农业和食品领域会具有更加广阔的前景。　　本次会议中“农业与食品”主题的论文和报告占据了很大的分量，该主题特别安排了大会邀请报告“New perspectives and challenges to face food integrity issues using NIRS: unlocking its value as a smart sensing device(利用近红外技术解决食品完整性问题的新观点和挑战：挖掘其作为智能传感设备的价值)”，强调了近红外光谱技术在过程控制和质量检测中的应用以及需要进一步解决的问题。　　此外，本主题还安排了32场口头报告，分别介绍了近红外光谱在奶制品、农作物、食品、饮料以及相关产品分析中的应用。在这些研究工作中，一些科研团队利用商品仪器开展研究工作，也有研究团队针对自己的研究对象开展了仪器的改装和测量方式的改进，例如在线/在位测量装置的设计并应用于监测饼干的质量。　　功能近红外光谱技术　　功能近红外光谱技术(fNIR)提供了一种相对无创、安全且低成本的间接和直接监测脑部活动的方法，在实验研究中显示了较为满意的结果。不过大家普遍认为目前fNIR仍然是一项新技术，空间分辨率的提高、数据的测量和处理技术等还需要进一步发展完善。　　作为本次会议的特色主题，fNIR方面安排了6个会议单元，4场邀请报告，题目分别为“fNIRS principles, current applications in neuroscience and technological developments for monitoring mitochondrial function(fNIR的原理、在脑神经科学应用现状以及监测线粒体功能的技术发展)”，“The future of fNIRS: Technology, methods and applications(fNIRS的未来：技术、方法和应用)”，“What optical imaging tells us about typical and atypical neurocognitive development(从光学成像了解典型和非典型神经认知发育的信息)”以及“Near infrared light illuminates the function of the acutely injured brain(近红外光谱用于研究急性损伤的大脑)”。　　前两场报告从基础的角度讲述了fNIR的原理以及未来的应用方向，后两场报告主要强调fNIR在脑神经科学研究中的应用。来自日本庆应义塾大学的Minagawa教授采用fNIR技术对有自闭症(ASD)家族风险的婴儿和普通婴儿在静息状态下的脑功能性连接进行了纵向追踪研究，发现有ASD家族风险的婴儿的大脑功能连接和普通婴儿在不同时期有明显差异。另外，还进一步研究了有ASD家族风险的婴儿和普通婴儿分别在不同声音刺激下的大脑活动，发现在母亲声音的刺激下ASD家族风险婴儿的前额叶活动显著小于普通婴儿。　　除此之外，会议在fNIR主题方面还安排了12场口头报告，分别介绍了fNIR用于评估人脑活动的生理和神经行为的研究等。　　化学计量学　　化学计量学是历届近红外光谱会议的重要主题，与前两届有所不同，本次会议安排了两个单元。国际近红外光谱学会的主席Tom Fearn教授在大会上作了两场报告，秉持其一贯作风，Tom Fearn教授从基础的角度讲述了马氏距离和Hotelling T2之间的关系，阐述了化学计量学方法的数学基础以及解决科学问题的重要性。　　本主题中有三场口头报告内容分别是模型优化的策略、校正方法的优化以及一种新标准化的光谱处理方法。巧合的是，在三种方法的研究过程中都采用了变量选择方法，采用已建立的变量选择方法实现了新方法的建立；另外一单元的报告内容主要是化学计量学方法的应用，将化学计量学方法应用于实际样品的质量和定量检测，如小麦中的蛋白质检测、茄科植物中生物碱的定量检测等。　　此外，会议还有30余篇化学计量学方面的论文，研究内容涉及了模型转移、变量选择方法以及各种定量模型的建模方法。这些方法对拓展近红外光谱的应用范围和改善近红外光谱模型的预测能力具有非常重要的作用。但是这些方法往往局限于某一种或一类物质的分析，通用性仍较差。发展具有普适性的化学计量学方法是今后需要继续努力的方向之一。　　水光谱组学　　“水光谱组学(aquaphotomics)”是指以生命体系中的水作为研究对象，利用光谱技术探测水分子在不同环境下的结构变化，在分子水平上反映生命体系中水分子与其他分子的相互作用或水在生命体系中的功能。近年来，国内外研究者以水为研究对象，基于水光谱组学和多种光谱技术为生物世界的研究打开了新的视野。可以说，近红外水光谱组学为近红外光谱在食品、生物和生命体系分析中应用开辟了新的领域，化学计量学为近红外光谱技术在实际复杂体系分析中的应用提供了技术手段。　　水光谱组学作为近红外光谱的特色应用，首次安排了独立的会议单元，并安排了5场口头报告。来自日本神户大学的Tsenkova教授进行了题为“Aquaphotomics: From basics to applications and new technologies(水光谱组学：从基础到应用)”的报告。他的报告从不同角度介绍了水光谱组学的含义以及水光谱组学的优势和应用，尤其强调了在实际样品中的定量和定性分析中的应用。　　南开大学邵学广教授的研究工作也被安排为口头报告之一，题目是“Understanding the complexity of water structures from near-infrared spectra by chemometrics and simulations(利用近红外光谱技术结合化学计量学方法和理论计算理解水结构的复杂性)”。邵学广教授的报告主要强调了将水作为探针，鉴于水的结构对温度敏感的特点，利用温控近红外光谱技术，通过提取随温度变化的水光谱信息对目标物进行定量和定性分析。该主题另外三场口头报告是利用水光谱组学和近红外光谱技术对实际复杂样品(植物、果汁及水果等)中目标成分进行定量检测。　　此外，会议还有11篇水光谱组学方面的论文及墙报，研究内容涉及利用近红外光谱技术研究溶液体系，通过加入不同扰动，比如温度、浓度等，利用水光谱组学对近红外光谱数据进行分析，并应用于农作物、食品以及饮料分析中。　　野生、生态与环境分析　　野生、生态与环境分析主题的论文相对较少，但别具特色。会议特别安排了一场题目为“NIRS in wildlife conservation: From laboratory to airborne spectrometry(NIRS在野生生物保护中的作用：从实验室到机载光谱仪)”的大会邀请报告，主要介绍了近红外光谱技术在野生动物保护过程中的应用。　　在此主题的口头报告中，有论文介绍了使用近红外光谱技术检测耳石含量从而估算鱼的年龄，也有论文通过分析雌性阿穆尔豹粪便的近红外光谱来判断其生殖情况。特别值得一提的是，本次会议将此单元报告安排在动物园中进行，在理论学习的同时，更加直观的看到近红外光谱技术在野生动物和生态环境方面的发展应用。　　NIR2021将在北京举办，希望能聚集更多近红外光谱研究人员，展现近红外光谱领域的最新研究进展，开发更多应用与研究领域，促进近红外光谱技术与方法的进步。（南开大学化学学院 孙岩 王冕 蔡文生 邵学广）

仪器信息网讯 2012 年8 月23日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外光谱专业委员会主办的“近红外光谱分析技术在农产品、饲料领域应用研讨会”在上海世博展览馆召开，100余位相关人员参加了本次研讨会。“近红外光谱分析技术在农产品、饲料领域应用研讨会”现场　　“近红外光谱分析技术在农产品、饲料领域应用研讨会”是第23届“中国国际测量控制与仪器仪表展览会(原多国仪器仪表展览会) (Miconex 2012)”的同期活动。本次研讨会特邀了多位近红外在饲料领域应用研究的专家做专题报告，围绕近年来国内外近红外光谱分析技术在农产品、饲料品质分析，生产过程控制等方面的应用现状、存在的问题及未来展望等进行了学术交流。　　韩东海教授、袁洪福教授分别主持研讨会，并作报告。近红外光谱专业委员会主任委员、北京化工大学 袁洪福教授：发展近红外分析联网技术　　袁洪福教授在报告中介绍了NIR应用前景、联网需求、联网技术三方面内容，其中NIR联网技术有包括硬件、软件、模型技术，以及相关标准、示范内容。NIR是流程工业过程品质分析的重要手段，在石化、半导体、制药、农业、食品等领域应用的很好，利用NIR进行“卡边生产”，将会产生非常显著的经济效益。例如，广州石化应用NIR汽油调和的直接效益达1260万/年。　　NIR联网技术包括光谱仪器、化学计量学、模型三个方面，其中建模可以说是NIR发展的“瓶颈”、“拦路虎”，建模所需的条件包括获取代表性的样本能力、提供合格的参考数据的能力、近红外分析专业人才。模型共享条件则包括模型可传递、不同仪器光谱的一致性、仪器一致性、光谱校正等。最后，袁洪福教授建议我国应建立模型示范中心，使其具有建模样本收集能力、建模参考数据分析能力、具有NIR分析专业技术人才、在行业内具有影响力和组织协调能力、与仪器厂家具有良好的合作关系、针对重大需求建立示范工程。Foss 赵武善：物联网技术监控远程近红外仪器和定标模型的安全性　　自从上世纪90年代以来，FOSS基于近红外透射技术的NIT谷物交易计价网络体系在全球成功应用的关键因素，即是网络化技术和基于此技术所带来的便利性，所以FOSS致力于向用户提供“面向更简单的NIR分析方案”，包括：工厂标准化的仪器、更广泛更稳定的定标、网络软件系统提供自动的仪器监督、向用户提供即用型定标。益海嘉里集团 史秀颖：近红外分析技术在益海嘉里集团的应用　　益海嘉里集团拥有80多台不同品牌的近红外光谱仪，对于近红外光谱仪在企业中应用的作用及意义，益海嘉里集团有着深刻的理解。与传统分析技术相比，近红外光谱分析技术在企业中的应用优点主要体现在降低成本、提高效率、数据可靠、节能环保等方面。　　使用近红外对产品进行分析，快速、准确，可以在一分钟内就能得到全部分析结果，大大简化了测定操作，对生产的指导意义是化学分析法远远不及的。近红外在企业中的应用使得企业的人员成本、化学试剂成本、分析仪器成本均有大幅度的降低。近红外的稳定性、重现性均较好，能够提供可靠的数据支持，在降低对人员技能要求的同时减少了人为误差。和常规分析方法相比，值得一提的是对环境保护的重大意义，近红外法无环境污染、无化学试剂的使用及排废，这是造福千秋万代的事情。在生产中，可以在生产流水线上配置近红外装置，对原料和成品及半成品进行连续在线检测，有利于及时地发现原料及产品品质的变化，便于及时调控，维持产品质量的稳定。中国农业大学 闵顺耕教授：振动光谱法在农药质量分析与市场监管中的应用研究　　我国是农药生产大国，现有农药生产企业2600余家，农药制剂27000种以上。2010年，农业部抽检全国7000个农药样品，产品合格率为86.3%，超过13%存在问题。常见农药有效成分分析方法有化学法、色谱法、光谱法，目前对于农药成分含量的测定主要采用色谱法。　　闵顺耕教授研究内容是用振动光谱法进行农药制剂质量分析，尝试为农药质量分析及市场监管提供一种快速、现场或在线分析方法。其在报告中介绍了利用近红外、中红外、拉曼等光谱分析技术进行原料质量控制、制剂质量分析与质量控制、农药生产在线分析与工艺优化、农药质量监管等研究情况。中国农业大学 韩东海教授：近红外分析技术在农产品质量检测中的应用与发展　　近红外技术主要是产业应用技术，需要与产业密切结合方能发挥最大作用。韩东海教授在报告中介绍了近红外光谱技术在粮油、果蔬及花卉、林产品、畜禽产品、水产品和农副产品等六大类农产品中的应用进展。中国农业大学 李军涛博士演讲(张丽英教授) ：近红外光谱技术快速预测动物饲料原料有效能含量的研究　　能量饲料在养殖成本、养殖收益中起到了至关重要的作用，而一种快速、准确地确定动物饲料原料有效能含量的检测方法能够精确配制动物的日粮，进而节约饲料原料资源、降低成本、增加收益。全国有1亿多吨玉米用于饲料生产，如果每千克玉米节约100大卡，每年可节约300万吨玉米*2700元/吨=81亿元。李军涛博士介绍了其课题组利用近红外技术测定动物饲料及饲料原料可消化氨基酸含量、有效能含量，奶牛配合饲料的代谢能含量，兔配合饲料消化能含量等的研究进展。中国农科院饲料研究所 石冬冬博士：现代信息技术和分析技术在饲料安全隐患排查中的应用　　饲料安全隐患排查包括：最快的速度发现潜在问题、全面解析问题样品确认危害性、准确追溯问题样品的来源及分布、及时准确排除安全隐患，其过程中涉及的筛查技术包括近红外、X射线衍射、拉曼光谱等光谱技术，以及热分析技术、生化技术等 破译技术包括电化学、光谱、色谱、质谱技术。石冬冬博士还重点介绍了饲料安全隐患排查中另一重要技术——现代信息技术，如条码管理、地理信息系统等的内容、意义、应用实例等情况。布鲁克 刘曼丽：近红外技术在饲料业的运用和发展　　刘曼丽经理报告中介绍了近红外技术在饲料业应用现状、新进展及趋势、潜在效益等。饲料企业已广泛建立NIR原料、成品常规定标曲线，即使只监控普通营养指标，亦可为饲料厂带来明显的人力、物力、财力上的效益。近红外光谱专业委员会刘慧颖秘书长　　刘慧颖秘书长在会上介绍了将于2012年9月举办的近红外全国会议、11月举办的近红外香山会议的情况，并邀请各位专家就国家、行业、院校等对近红外发展应该提供的支持等问题积极提供建议，共同推动我国近红外的发展。

pspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　近年来，近红外光谱技术在我国得到了迅猛的发展，相关的新产品新技术层出不穷。为了多方位展现我国在近红外光谱领域的最新成果，仪器信息网和近红外光谱分会合作制作《近红外光谱新技术/应用进展》网络专题，同时也以此献礼近红外分会成立10周年，并寄语2021年国际近红外大会。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　为了更深入的了解国产近红外光谱仪器技术的发展和应用现状，我们特别邀请了珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理华瑞给大家分享他对近红外光谱技术以及其应用发展的理解。/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/db6c9823-c209-48f7-8149-dca068b5c181.jpg" title="华瑞.jpg" alt="华瑞.jpg"//pp style="text-align: center "strong珀金埃尔默公司中国区材料表征产品线经理 华瑞博士/strong/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "华瑞，分析化学博士，进入分析仪器行业10年，具有丰富的理论和应用经验，主要从事材料表征产品的应用、开发和推广。/span/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strongPerkinElmer近红外产品与技术详解/strong/span/pp　　strong仪器信息网:请介绍一下贵单位近红外产品的定位及发展历史？在产品的发展过程中有哪些独具优势的技术？/strong/ppstrong　　华瑞：/strongPerkinElmer公司在光学领域一直处于世界领先地位，在近红外光谱仪和图像仪的研发中，也一直体现了业界的最高性能标准。无论是光谱仪还是图像仪，指标和性能都是业界领先的，因此受到科研领域专家学者的青睐。/pp　　1993年，PerkinElmer推出世界第一台傅立叶变换型的近红外光谱仪，大大提升了近红外仪器的精度、准确度和灵敏度，是一次技术飞跃；2001年，推出世界上第一套傅立叶变换阵列检测器近红外显微图像系统，可以快速分析样品中微米级别的成分分布信息，大大扩展了近红外技术的应用领域。/pp　　PerkinElmer近红外的迈克尔逊干涉仪，采用DynaScan专利技术，将所有的光学器件固定在光谱平台上，光谱采集过程中没有动镜的水平移动，而是光学平台的转动。这种设计克服了可能出现的切变和倾斜造成的光谱偏差，使仪器的长期稳定性和抗振动性能都大大提升。仪器内部配有多种标准物质，可以在需要的时候进行仪器横纵坐标准确性和噪音的性能确认，保证仪器正常工作状态。特别是可溯源的甲烷气体，可对每张光谱自动进行AVI(Absolute Virtual Instrument)校正，除了保证横坐标的更好准确度，还对整体的光谱峰型进行校准，使不同仪器、不同机型的数据都是一致的，大大提升了模型的通用性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 240px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/d9fa4169-f82b-4fd1-8c58-a5f9c93c30f3.jpg" title="01.png" alt="01.png" width="500" height="240" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1.PerkinElmer专利的干涉仪设计；/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 213px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/10bd663c-57b5-40c3-8040-e53cf113b14a.jpg" title="02.png" alt="02.png" width="500" height="213" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图2.仪器内置标准物质，软件自动调用进行性能认证/strong/pp　　PerkinElmer近红外光谱仪可单独使用，也可升级成近红外图像仪，获取样品的微观分布信息。近红外图像仪包括近红外光谱仪和图像系统，可自动扫描样品区域，获得不同空间分辨率的近红外特征信息。所有的操作都是自动化，包括聚焦、可见光照明、切换扫描模式、切换空间分辨率、数据主成分分析等。还可升级成中近红外光谱仪和图像仪，成为多功能的样品分析系统。/pp　　2014年底，PerkinElmer公司收购了瑞典波通公司，又大大丰富了近红外产品线。波通近红外采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术，可应用于实验室或生产车间的旁线，或在线近红外作为过程分析的一部分。波通在15年前就开始使用在线近红外检测黄油奶酪产品，积累了大量经验，是业界在线近红外的首选方案提供商。/pp　　strong仪器信息网：目前贵单位主推的产品?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前PerkinElmer近红外光谱仪有傅立叶变换型的Frontier和Spectrum Two N，光栅型的DA7250，DA7440等。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 204px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/905074cc-bf76-4413-bc28-2ea9bee33ebc.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="300" height="204" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/93d71913-4e5c-4244-a4b7-ba432c882be9.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="300" height="211" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 211px "/ /pp style="text-align: center "strong图3. Frontier近红外光谱仪；图4.Spectrum Two N近红外光谱仪/strong/pp　　Frontier近红外于2011年推出，光谱范围、信噪比、分辨率、精度等主要指标都是业界领先水平，还可以拓展为中/近红外光谱仪和图像仪，适合于样品种类多、研究水平高的高校等科研单位。/pp　　Spectrum Two N为2018年推出的最新产品，是单独的近红外光谱仪，其性能指标同Frontier一样，都是业界最好水平，并得益于其结构紧凑、功能专一的特点，特别适合企业用户。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 174px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5fc4644e-946b-4ca2-9fda-5cdc3326584c.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="300" height="174" border="0" vspace="0"/ img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/78fdbdfd-9dfd-40c0-87a1-2b22b9da16e6.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="220" height="279" border="0" vspace="0" style="max-width: 100% max-height: 100% width: 220px height: 279px "//pp style="text-align: center "strong图5. Spotlight近红外图像仪；图6. DA7250近红外光谱仪/strong/pp　　近红外图像仪型号为Spotlight 400，主要面向客户为高校等科研单位，其强大的功能和卓越的性能使其一直是微观近红外分析的首选设备。它由Frontier扩展而成，兼具常规样品和微观样品的分析能力。其空间分辨率最高可达6.25µ m，可进行透射和反射模式测试，具有自动切换测试模式、自动聚焦、自动照明、自动切换空间分辨率、自动进行主成分分析数据等先进功能。整套仪器无透镜，采用全反射光学元件，是真正的高端近红外仪器。/pp　　DA7250是采用最新一代固定光栅二极管阵列分光技术的光谱仪，采用电致冷铟镓砷检测器和灵敏度最高的J22材料，检测精度高，内置氙灯作为波长基准，内置参考板作为能量基准，可以保证仪器长期使用的稳定性。DA7250检测样品时无需通过石英介质，样品间无需清理也不会产生交叉污染，对于粘稠，高油等难清理样品无需清理，使用简便。span style="text-align: center " /span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 257px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b91bbd0e-4cee-4617-af47-21e29c2b5751.jpg" title="07.png" alt="07.png" width="500" height="257" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图7. DA7440在线近红外光谱仪/strong/pp　　在线近红外光谱仪DA7440，采用全防护等级设计( SD )，满足IP 67 & 69k标准，使用特氟龙涂层铝部件，蓝宝石检测窗口，清理容易。内置不锈钢空气过滤器和空气泵。在线显示屏为12英寸触摸屏，IP 65防护等级，嵌入式网络浏览器，网线或者无线网连接网络，软件内置取样按钮。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　食用油和医药领域的应用是目前主要开发方向/strong/span/ppstrong　　仪器信息网:贵公司近红外光谱仪应用最具优势的领域?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong得益于优异的性能和强大的扩展性，PerkinElmer公司近红外产品在科研领域的优势巨大，可以提供一系列的解决方案：/pp　　在饲料领域，比如饲料中动物源性成分的检测，比利时Wallon 农业研究中心(CRA-W)，意大利Ispra 的健康和消费者保护研究所(IHCP)以及比利时Geel 的标准物质与测量研究所(IRMM)等三家欧盟实验室，使用PerkinElmer Spotlight近红外图像系统对动物饲料样品沉淀物中围巾肉骨粉进行了研究，并通过了盲样测试。中国农业大学工学院杨增玲教授课题组，也做了大量细致的工作。中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所和PerkinElmer公司合作，开发了不同载体预混合饲料中维生素E 近红外光谱模型，为近红外分析方法在预混合饲料维生素检测方面的实际应用提供有益的参考。/pp　　在天然产物领域，清华大学孙素琴教授课题组使用Frontier近红外光谱仪，对多种药材(如牛膝、丹参、白芷)进行了产地和品种鉴别，对药材中有效成分(如牛膝中蜕皮甾酮、杜仲中松脂醇和二葡萄糖苷等)进行定量研究，均获得了良好效果。孙教授课题组还使用Spotlight红外图像系统，对银杏叶和茯苓等药材进行了微观分析，获得不同成分的分布状态。国际竹藤中心、中国林业科学院等单位，也使用Spotlight进行天然产物的微观分析。北京中医药大学的吴志生教授，使用Spotlight对中成药成分的微观分布也做了大量研究。/pp　　在食用油领域，PerkinElmer公司和国内著名的企业合作，在Spectrum Two N上开发建立了一系列的指标模型，除了最终产品的QAQC，还对生产过程中的重要指标进行了快速分析，如毛油的酸价、水分和含磷量，这些指标用于判断大豆原油的酸败程度，并为后边碱炼工序提供添加物料用量的依据。油脂的含磷量是很重要的一个指标，会影响油脂的色泽和透明度，国标方法(GB5009.87—2016钼蓝比色法)需要7~8个小时才能测试一个数据，对生产过程失去了监控作用。目前开发的含磷量模型，其偏差已经小于15ppm，满足了企业的实际需求。/pp　　strong仪器信息网:目前贵公司计划或者正在重点拓展的新领域有哪些？为什么看好该领域？有哪些新的解决方案?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong在近红外领域，PerkinElmer公司目前的主要开发方向是食用油和医药。食用植物油与人们生活密切相关, 既是人体的重要能源和营养源, 也是食品生产加工中的重要原料，因此食用油的质量控制格外重要。国家发布了食品安全国家标准，用于控制和测定食用油的各项指标，如酸价、含水量、含磷量等。但这些实验，都需要对样品进行前处理，使用多种化学试剂，操作时间较长，耗费大量的人力物力，而且不能快速得到实验结果指导生产。不少食用油加工企业已经在使用近红外快速检测原料的品质，有一定的近红外基础，对油脂近红外设备有强烈的兴趣。目前市场上有一些近红外油脂分析设备，但实际使用效果一般，基本只能对碘值进行预测，对食用油生产企业意义不大。PerkinElmer Spectrum Two N近红外光谱仪凭借良好的性能，已经和一些著名的油脂企业合作，开发了大豆油不同生产阶段的酸价、含水量、含磷量等，并得到了企业的认可。我们正在加紧和更多的企业合作，进一步优化现有模型，并开发更多对企业有真正帮助作用的模型方法。/pp　　医药领域中，国家新近推行的带量采购政策，要求中标品种需要采用近红外光谱建模跟踪检测方式对每批次进行监测，这对近红外光谱仪的销售是一个利好。PerkinElmer公司在制药行业有很好的客户基础，加上近红外光谱仪光学性能好，附件种类多的特点，我们已经和一些药企进行了合作测试和方法开发，重复性和准确性非常高。我们推荐主机+漫反射NIRA附件的配置。NIRA采用了小角度镜面反射收集机制，由于平面反射镜的加工精度大大高于球体内部镀膜，可以制成非常均匀的一致性非常高的反射镜片，避免了传统积分球镀层均匀性和一致性差造成的光谱偏差，这保证了数据测试可以在不同的NIRA的传递，在一台机器上的数据和模型可以应用到其它仪器。小角度测量，还克服了样品高度和位置对谱图的影响，并减少了杂散光进入检测器，提高了测试的重复性和精密度。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　近红外行业看点：小型化、专业化、在线化、网络化… … /strong/span/pp　　strong仪器信息网:从仪器发展及应用的角度分析，您认为目前近红外光谱仪走到了哪一个阶段?有哪些先进的技术值得大家关注?又有哪些制约因素?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong经过近些年仪器硬件和软件的发展，近红外光谱仪已经得到了长足的进步，也得到了很好的应用。小型化、专业化、在线化、网络化是未来近红外光谱仪应用的发展方向。不过，如何提高近红外光谱仪的准确度、精度、对不规则样品和低含量指标的分析能力，仍是目前面临的一个挑战。此外，自动优化、自动建模等基于大数据的软件，也是一个需要解决的问题。/pp　　strong仪器信息网:请分析目前全球及中国近红外光谱市场的发展态势有何不同?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong国外近红外仪器的研发比中国早，水平也相对较高。在小型近红外光谱仪方面，也处于领先地位。相对来说，我国近红外光谱仪研制时间较短，而且基本上是光栅型仪器，精度和灵敏度均受限。当前，我国科研型的近红外仪器基本都是进口的，而化工、医药、食品等领域中一些规模较小的企业是国产仪器的主要市场。/pp　　strong仪器信息网:您如何评价我国近红外光谱的市场需求情况及发展潜力？未来几年，近红外光谱的热点市场需求有哪些?/strong/ppstrong　　华瑞：/strong目前近红外主要的应用领域包括：石油及石油化工、基本有机化工、精细化工、冶金、生命科学、制药、医学临床、农业、食品、饮料、烟草、纺织、造纸、化妆品、质量监督、环境保护、高校及科研院所等。/pp　　随着各个行业自动化需求的提高，工艺和成本的控制更加严格，在食品、化工等行业会有持续的购买需求。国家医药带量采购的政策，也会促使更多的药企购买近红外光谱仪。比如，在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等 在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等 在医药领域可以测定药品中有效成分，组成和含量 亦可进行样品的种类鉴别，如酒类和香水的真假辨别，环保废弃物的分检等。/p

天津工业大学化学工程与技术学院 凌梦旋 张容玲 （指导教师：卞希慧） 在中国共产党第二十届全国人民代表大会召开之际，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议于2022年10月20日正式拉开帷幕。疫情无情人有情，虽然此次会议由于疫情影响不得不在线上召开，但依然抵挡不住广大科研学者探求知识的热情。此次会议共安排了80多个报告，共计3000余人参会。报告者分享了近红外光谱分析领域的最新进展及成果，包含近红外光谱技术中化学计量学方法研究、近红外光谱技术在农业食品、疾病筛查、生物制药、环境、石油化工等领域的应用以及多种近红外光谱仪的研究进展。会议伊始，由北京化工大学袁洪福教授发表致辞，并由中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立颁发第四届陆婉珍近红外光谱的贡献奖、科技奖以及青年奖。徐可欣、杨辉华教授获得陆婉珍近红外光谱贡献奖；王家俊教授级高级工程师获得陆婉珍近红外光谱科技奖；兰树明、李江波、李连、云永欢、杨敏博士获得陆婉珍近红外光谱青年奖。褚小立教授分别介绍了12位获奖人的研究贡献。相信在“陆婉珍近红外光谱奖”的激励下，更多的学者会投入到近红外技术的研发和应用中，让近红外光谱仪更加小巧智能，近红外光谱技术的应用遍地开花。为期三天的会议，南开大学邵学广教授、云南中烟工业有限责任公司王家俊高级工程师、华东理工大学杜一平教授、暨南大学潘涛教授等数十位专家分享了最新的研究进展。从科研到应用，从技术到方法，从硬件到软件，涵盖了近红外光谱的方方面面。以下是参加全国第九届近红外光谱学术会议心得体会：化学计量学方法是近红外光谱分析的核心本次会议中，多位专家对于近红外光谱中化学计量学中的建模方法、预处理方法、变量选择方法、模型转移方法等进行了探讨。南开大学邵学广教授对近红外光谱中化学计量学方法的建模流程及相关问题进行了分享。他强调在建模时，数据集质量是最重要的，要选择准确、分布合理的参考值和光谱，选择具有代表性的建模样本和外部验证集。同时，也介绍了多种模型优化的方法，但需要选择合适的一种，否则会产生过拟合现象。最后邵学广教授还介绍了课题组最近基于自动编码器的深度学习方法在近红外光谱建模中的研究，提出使用自动编码器技术可以实现不同仪器光谱的建模。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高级工程师根据自身从事近红外光谱分析技术20年来的实践经验，从近红外光谱定量分析与标准、近红外光谱分析网络化与数据挖掘应用、天然样品高质量光谱的测量与参考数据测定、化学计量学方法的应用以及模型的应用与维护5个方面进行分享，为广大青年学者从事近红外光谱研究提供了扎实的基础知识，帮助他们少走很多弯路。华东理工大学的杜一平教授从样品中浓度相关性的角度探讨了近红外光谱模型的本质，通过3个实验得出浓度相关性越强，隐变量数越低，模型预测能力越好。在解吸过程中和栀子提取过程中组分浓度相关性对近红外光谱定量分析模型也有影响，进一步说明了当样品中存在与被测组分具有相关性的组分时，可以“借助”这种关系进而提高模型的性能，值得注意的是当样品组成改变时，相关性组分对模型的影响可能影响到模型的预测精度，因此要关注模型更新。建模是复杂样品定性定量分析的核心步骤。多模型建模是建模方法的发展趋势。温州大学陈孝敬教授针对PLS存在的局限性提出了偏最小二乘模型泛化算法（GACR）来优化子空间构建过程；同时，为建立更好的鲁棒性去除奇异点，提出了结合最小截断二乘思想的偏最小二乘模型（PLTS）和基于最小无穷范数的偏最小二乘模型（PLMS）；还提出了一种基于偏最小二乘模型的影响函数（IFSIMPLS）来应对函数无法应用于高维数据的问题。天津工业大学卞希慧副教授课题组发展了基于变量方向、基于样品方向、双集成以及分解集成多种集成建模方法。其研究生吴德云提出了基于变分模态分解的-权重多尺度支持向量回归方法并用于调和油和中药掺假的定量分析。另外近红外光谱容易收到噪声、背景、杂散光的影响，信号处理也是建模过程中必不可少的一部分。对于光谱存在的噪声问题，卞希慧课题组运用了希尔伯特黄变换（HHT）、局部均值分解（LMD）、变分模态分解（VMD）等去噪方法。其研究生石梓彤通过两个仿真信号和实测拉曼光谱信号，将VMD方法在信噪比方面与EMD方法进行比较，验证了VMD去噪方法的可行性；研究生凌梦旋针对噪声分布不均匀的近红外光谱，提出分段镜像扩展局部均值分解（PME-LMD）方法，通过仿真信号、中药近红外光谱和啤酒近红外光谱数据，将PME-LMD方法与SG平滑、DWT去噪、EMD去噪和全谱LMD去噪进行比较来验证该方法的有效性。基线漂移也是近红外光谱分析常见的问题，西安工业大学的张峰老师针对基线漂移提出了一种自动基线校正方法，该方法首先将光谱数据划分为吸收区域与非吸收区域，然后计算非吸收区域的均方根误差，并对自适应平滑参数惩罚最小二乘法中的惩罚因子进行优化选择，最后选择最优的惩罚因子进行基线校正，利用扫描获得的正丁烷光谱对其方法进行验证分析。近红外光谱选择合适的变量是复杂冗长的建模过程中的重点、也是难点。海南大学云永欢教授运用了多种变量选择方法如区间随机青蛙（iRF）、迭代保留有信息变量发（IRIV）、变量选择集群分析（VCPA）、基于PLS回归系数遗传算法变量选择方法（GA-PLS-LRC）、二步和三步联用的策略方法等，还系统性的总结了近二十年的变量选择方法。群体智能优化在变量选择中的运用尤其引起大家的关注。卞希慧老师总结了课题组近几年在光谱变量选择引入的萤火虫算法（FA）、灰狼优化算法（GWO）、鲸鱼优化算法（WOA）、蝴蝶优化算法（BOA）等群体智能优化算法。其硕士赵子贞优化了BOA的迭代次数并且改进了离散化函数，在最佳参数下对血液样品的胆固醇组分、生物样品的草酸组分含量进行测定。硕士张容玲针对WOA利用arctan函数对鲸鱼位置进行离散化，优化了WOA的迭代次数和鲸鱼数目。结果表明，采用预处理方法CWT与变量选择方法均显著提高了PLS定量分析六元调和油样品的预测性能，且CWT-WOA-PLS可以在变量数目最少的情况下提高预测精度。南京林业大学的研究生胡云超采用二进制蜻蜓算法（BDA）方法，针对小麦粉蛋白质近红外建模中校正集样品问题，在适应度函数构建中引入校正集信息，优化校正集样品的选择，提高模型预测的精度。在模型转移方面，华东理工大学的倪力军教授基于尺度不变特征变换（ SIFT ）算法、光谱标准偏差（ SDSS ）与相关系数分析相结合的三步波长筛选方法，根据主机样品光谱筛选出具有独立性强、能良好体现不同样品间光谱的差异及光谱的特征波长。以玉米中的蛋白质和油脂以及烟叶总植物碱所建立的模型为例进行分析，得到了更 简洁 和稳健的模型。 杭州 谱育科技 发展有限公司 的 红外应用研究工程师查丽霞 通过分辨率控制和波数校准，自制在线FTIR气体分析仪基本可以实现模型传递，传递后的分析误差控制在2%F.S.的误差范围，列出了多套仪器的模型传递成功的应用结果，说明仪器具有较好一致性，可以大量减少重复性建模工作。当前，水光谱组学仍是一个研究热点，南开大学韩丽博士通过近红外光谱开展了水的氢键结构分析，充分利用水分子不同振动形式产生的近红外光谱信号来获得丰富的水结构信息。暨南大学的潘涛教授基于水光谱组学构建了一种多光程测量的多模态光谱融合建模方法，借鉴博弈论概率分析的思想提出了近红外光谱模式识别的一种模型补偿（Compensating）和投票（Voting）的策略。以血清乳腺癌与正常对照的二分类判别和饮用水三分类判别为例，进一步说明了模型融合方法取得明显优于单个模型的判别效果。山东大学的李连副研究员开展了以水为探针的无标记近红外光谱表征研究，通过利用氢键相互作用规律，揭示复杂体系下物质的关键分子的特异性识别、结构转化机制等，为近红外在溶液体系下的低含量物质表征提供新的分析策略。创和亿杯建模竞赛的获奖者分享获奖心得在邵老师的主持下，在创和亿杯建模竞赛中取得优异成绩的获奖者分享了他们的建模经验。南开大学的段潮舒博士分享她建模数据处理的全过程，数据集及质量考察是建模的首要步骤，清晰的建模流程对于稳健模型的建立也很有必要。针对类间差异很小的样本，多模型投票机制的PLS-DA有利于提高模型的预测能力，实现准确判别。华东交通大学的研究生朱明旺详细讲述了机器学习建模流程，主要包括数据收集、数据清洗、特征过程、模型建立和模型监控五大内容。西北大学的李茂刚博士针对甲醇汽油中甲醇含量的快速准确分析以及近红外光谱定量分析模型准确性的关键问题，借助变量选择WT-RF模型、Raman、近红外光谱与PLS的数据融合、模型转移WT-VIP-KDA-PLS等化学计量学策略建立了甲醇汽油中甲醇定量分析方法。同时邵学广教授也进一步建议以后的参赛者完善参赛文档的完整性，保证模型的可重复性，有利于建模技术的推广应用。近红外光谱的应用无处不在近红外光谱通过不同的专用测量附件，不需要任何的前处理，就可直接无损地对多种与我们生活息息相关的物品进行分析，例如农业、食品、疾病筛查、生物制药、矿物煤炭等。农业是人们生活的根本，近红外光谱技术在农业生产方面扮演重要角色。湖北省农业科学院果树茶叶研究所的王胜鹏通过近红外光谱技术结合BI-PLS算法和GA-PLS算法分别筛选了建模的特征光谱区间和特征光谱数据点，准确地预测外部位置样品的品质得分，实现了远安黄茶品质的快速无损鉴别。在云、贵、川等省市，烟草是主要的地方财政经济来源，广大农民也依靠种植烟草为生。云南中烟工业有限责任公司技术中心的高级工程师刘泽采用WOA优化SVM参数的模式分类方法，建立了一种快速有效识别烤烟产地的方法。红云红河（烟草）集团有限责任公司的助理工程师郑博文采集工业分级前后的烟叶近红外光谱，然后再将经过预处理后的光谱进行PCA分析，发现工业分级后的烟叶样品具有良好的一致性和质量稳定性。此外，本次会议中多位老师还介绍了近红外光谱技术在饲料、土壤、水稻种子等方面的应用。俗话说“人是铁饭是钢，一顿不吃饿的慌”。近红外光谱在对食品方面的定性、定量分析也独具优势。近红外光谱能够对苹果、梨、柑橘等10余种水果进行质量检测。湖北省农业科学院的李江波研究员建立了水果内部光传输特性分析系统，提出了多因子融合建模分析测定水果内部质量检测方法。湖南农业大学的李跑副教授利用光栅近红外光谱仪和化学计量学方法评价了近红外漫反射光对果皮的穿透能力。发现变量筛选以及模型的优化可在一定程度上实现隐藏在果皮内部品质信息的提取并且利用化学计量学方法可以消除光谱中的干扰。酒品的成分及其含量对某一个品牌是具有专一性，是保持该品牌质量稳定以及区别于其他品牌的关键，近红外光谱可以对不同产地、不同品牌、不同香型的白酒进行鉴别分析，还可测定酒的年份。四川轻化工大学宗绪岩副教授采用不同的光谱技术对白酒中不同成分进行检测，最后实现白酒年份的鉴别。酒醅是酿酒发酵的主体，成分非常复杂。四川长虹电器股份有限公司的工程师刘浩将长虹微型化近红外光谱仪采用四种光谱建模方式，从盲测、单模型预测以及集成预测对酒醅进行分析比较。桂林理工大学的陈华舟教授构建基于Levy飞行的神经网络(NN）优化模型，以提高鱼粉蛋白质近红外光谱定量模型的预测精度 并指出可尝试在物联网分布式节点联合分析中进行应用转化。另外福斯华（北京）科贸有限公司的专家杨海龙，温州大学的教师黄光等多位专家学者在肉类、制糖业、奶粉掺假，牛奶乳制品检测、花生冻伤检测等方面也有深入研究。古人云：“一粥一饭，当思来处不易；半丝半缕，恒念物力维艰”。穿衣和吃饭都是人类生活中必不可少的要素。近红外光谱技术不仅在食品质量控制方面发挥重要作用，在纺织品的智能鉴别中也彰显魅力。北京服装学院研究生王悦利用自主研发的在线近红外分选装置采集光谱并采用8种预处理方法及其组合对光谱进行预处理并建立深度卷积神经网络模式识别，验证了对光谱进行预处理能够提高模型识别准确率，为废旧纺织品的在线高校识别与自动分拣提供创新的技术与装备。由于近红外光谱技术可以实现生物体的在体非介入分析和检测，已成为临床医学上极具发展潜力的分析手段之一。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授通过采用二维异步(2T2D)相关分析和自编码器增强胆囊癌的鉴别能力，解决了目前基于图像的方法很难区分胆囊癌癌症和其他胆囊疾病的问题。南京航空航天大学的硕士尚慧采用反射式近红外光谱以及FTIR技术对结合机器学习，并利用PCA和Fisher判别分析（FDA）实现乳腺癌的识别以及早期诊断。中医药是中华民族的瑰宝，凝聚着祖辈几千年的健康养生理念和实践经验，然而，中药是一个成分众多、结构极其复杂的体系，近红外光谱技术凭借其快速、无损等优势，已成为中药检测的重要手段。山东大学李连研究员针对生产过程中光谱的稳定获取与预测，开发了集过滤、温控、消泡、取样于一体的药物提取预处理装置，并应用于小儿消积止咳口服液提取过程的模型建立与分析。不仅如此，多位学者也采用近红外光谱技术针对黄柏、灵芝孢子粉、五脉绿绒蒿、唐古特大黄、菊花、天麻、三七等中药材定性和定量分析。随着塑料在现代生活中的广泛应用，越来越多的塑料垃圾给环境生态带来了极大压力，尤其是微塑料的污染，是国际研究的热点。韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授采用近红外光谱技术，以全氟化碳(PFC)作为微塑料捕获介质，聚乙烯(PE)颗粒作为研究模型，能够快速、简单的检测水中的微塑料含量。人类社会生产力的每一次进步，都伴随着一次矿产资源利用水平的巨大飞跃。近红外光谱技术能用于野外快速、准确地识别和分析矿物。西安建筑科技大学的杨敏高级工程师利用近近红外光谱技术对蚀变矿物的结构与化学成分信息展开研究，运用ASTER多光谱数据，以绿泥石矿物近红外吸收谱带位移机理为理论，说明近红外光谱技术能够对蚀变矿物的结构与化学成分进行分析。作为人类生产活动中两种最重要的能源，石油和煤炭的分析领域也引入了近红外光谱技术。瑞士万通的产品经理张闪闪实现了近红外快速分析油品和煤粉。对于煤粉建立了内水、灰分、挥发性、固定碳、硫分和低位热量的模型，采用R2和SEC对模型进行评估。在油品分析中，包括对汽油、柴油、航空煤油和润滑油等进行现场油品分析。中国矿业大学的博士研究生田军设计了一种煤炭水分含量智能测量系统，将微波频谱分析与距离加权k近邻(DW-kNN）算法相结合，实现了煤炭水分含量的快速无损测量。通过基于MD-ICM的异常值检测和消除，可以有效提高建模波谱数据的洁净度并提高煤炭水分含量预测结果的准确性。由于近红外光谱的发展之初就用于鸡蛋等复杂样品，因此人们对近红外光谱技术的应用开发主要集中在粮食、肉类、水果、中药、生物样品、石油、矿石等复杂样品上。而实际上如果是几种纯物质组成的混合物，近红外光谱结合化学计量学方法也一定可以实现其准确定量分析，如瑞士万通的张闪闪采用近红外光谱和偏最小二乘建立了由磷酸、硫酸、硝酸、氢氟酸组合的铜蚀刻液混酸的定量模型，并通过盲样测试实现了铜蚀刻液的准确定量。如果将近红外光谱用于化工行业中各种混合物的预测，将有很多用武之地。近红外光谱仪器新技术尽展风采近红外光谱仪器在小型化和微型化的道路上从未止步，车载台式、便携式、手持式和微型近红外光谱仪如雨后春笋般涌入人们的视野。西班牙科尔多瓦大学的Pérez-Marín教授将近红外光谱传感器用于食品质量、安全和真实性的问题，采用在线近红外光谱分析技术检测菠菜中硝酸盐含量以及西瓜糖分的检测，还采用便携式仪器在没有任何破坏或损坏样本的情况下对活体动物进行检测，展现了近红外传感器在未来发展占有重要地位，能够灵活实时分析。奥地利因斯布鲁克大学的Christian Wolfgang Huck教授介绍了小型化近红外传感器具有灵活分析的优点，能够进行现场对活体植物进行测量，确保作物在生长阶段的质量。同时，采用人工神经网络神经网络(ANN)等校正方法提高小型化近红外光谱仪的性能；采用二维相关光谱(2D-COS)提高了特定近红外波段中不同仪器之间观察到的相对灵敏度；以及采用近红外光谱的量子力学模拟增强了近红外光谱收集到的信息对小型化近红外传感器的优化。近些年，多家国内外仪器生产公司致力于开发近红外光谱仪的开发与应用。赛默飞世尔科技（中国）有限公司近红外经理周学秋介绍了公司开发的Antaris工业专用傅里叶变换近红外光谱仪，可以适用于恶劣的工业环境，而且性能稳定。珀金埃尔默公司研发了二极管阵列式近红外光谱仪，在线近红外光谱仪、傅里叶变换近红外光谱仪等多种近(中)红外产品并将其应用于农业食品、生物制药、石油化工等多种领域。奥谱天成光电有限公司研发的短波近红外光谱仪、近红外高光谱成像仪等多种仪器应用于农业与食品、遥感应用、光通讯与光纤传感等领域。合肥星月夜光技术应用研究所自主研发了国产领域配套近红外光谱仪与检测器件镀金积分球。四川威斯派克科技有限公司研发了AQuant智能建模软件，展现了其优异的建模和预测能力。本次会议的每位报告人都进行了精心准备，呈现出了最新的研究成果，促进了近红外技术的蓬勃发展。会议闭幕式上还评选了12位优秀青年报告奖，分别是中国林业科学研究院的潘玺、北京服装学院的王悦、南开大学的韩丽、山东大学的田伟路、武汉轻工大学的肖晓枫、天津中医药大学的吴思俊、中国科学院西北高原生物研究所的龙若兰、中国矿业大学的田军、暨南大学的池焜平、天津工业大学的凌梦旋、西北农林科技大学的杨可和北京工商大学的张倩。这将激励着越来越多的青年人投入到近红外光谱分析技术的研究及应用中来。我们期待在下一届全国近红外光谱会议，我们能够再次线下相聚，共话神奇的近红外技术。

近红外在鱼粉加工过程中的解决方案近年来我国畜牧水产养殖业进入快速发展阶段，2021 年全国饲料总产量为 2.93 亿吨，已连续十年位居世界第一。但是，近几年饲料原料供需矛盾突出，价格高启，蛋白原料严重依赖进口。鱼粉作为有代表性的重要动物蛋白原料，我国消费量几乎占全球鱼粉产量的 40%，而自给率却不足三分之一。《鱼粉》（GB/T 19164-2021）标准是规范国内生产与贸易的国家标准，对有效维护我国饲料和养殖行业利益，指导国际鱼粉贸易将产生重要影响。▲ 鱼粉加工企业使用近红外监控的点传统的分析方法由于需要多种分析技术来测定这些指标，过程漫长，误差较大，质量得不到保证。而近红外光谱分析技术是利用物质含氢基团（如 C-H、O-H、N-H、S-H等）的伸缩振动的各级倍频及伸缩振动与弯曲振动合频吸收信息进行物质的定性和定量分析的一种快速有效的无损检测技术，能够在很短的时间内分析出样品的水分、蛋白、脂肪、灰分和其它营养成分等化学分析，因而被很多企业所接受，南美最大的秘鲁 TASA 鱼粉生产企业选择步琦的近红外仪器多年已经作为重要的质控检测工具。主要应用点如下： 1原料鱼肉检测指标脂肪，水分，蛋白，灰分，脂肪酸和挥发性盐基氮▲ 鱼肉的近红外检测现场和指标模型参数 2鱼粉的检测指标水分，粗蛋白，粗脂肪，粗纤维，灰分，总磷，盐分和钙▲ 鱼粉的近红外检测现场和指标模型参数 3鱼饲料的检测指标水分，蛋白，脂肪，纤维，灰分▲ 鱼饲料的指标模型参数步琦近红光谱仪器可以提供各种型号的仪器供客户选择，有高达 IP69 防护等级旁线近红外 ProxiMate，测量附件丰富的实验室近红外 N-500/NIRMaster 和在线的近红外 NIR-online 来满足你的应用过程。

作为全球最大的专业在线分析仪器供应商之一，ABB的产品几乎涵盖所有在线仪器品类。基于120多年的技术创新历史，ABB测量与分析产品的应用覆盖从太空到陆地，从过程控制到排放监测，从气体、液体到固体的测量与分析等各个领域和行业，为工业企业智能制造和智慧城市的燃气、水务等领域提供高灵敏、高密度监测技术与解决方案。ABB傅立叶近红外分析仪器有哪些重要的技术成果？解决了哪些行业难题？未来的发展前景如何？日前，仪器信息网编辑就以上问题特别采访了ABB傅里叶红外/近红外分析技术经理邹贤勇。“多通道傅立叶近红外仪收获各方面好评”在第16届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会中，ABB带来四款重磅产品：傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260及测试附件（如流通池和探头等）、温室气体分析仪GLA331和连续气体分析仪EL3000系列以及余氯分析仪ACL420。采访中，邹贤勇详细介绍了多通道傅立叶近红外分析仪FTPA2000-260的特点，据介绍，这款产品采用了最先进的傅立叶变换近红外技术，它拥有最多的通道数及最高的分辨率，已在石油、化工、食品、制药、半导体和科研领域发挥了重要的作用,并获得了用户“耐用、可靠和售后服务一流”等方面的一致好评。与其他分析方法比较，该产品提供的分析方法还解决了分析时间长、分析成本高、取样困难和维护成本高等问题。此外，邹贤勇还介绍了具有高灵敏度、高速测量优势的温室气体分析仪GLA331，适用于环保、气象站和科研领域的高精度温室气体监测；连续气体分析仪EL3000系列因其灵敏高效、操作简单等特点，适用于过程检测、环境空气监测、CEMS排放检测和高炉气分析等行业抽取式连续气体分析；新一代余氯分析仪ChlorStar系列，可轻松实现余氯或总氯的准确测量，适用于自来水工艺过程监测、出水监测、管网监测、二次供水监测。“傅立叶近红外光谱仪代言词-坚固耐用”傅立叶近红外因具有快速多组分等优势已成为PAT（过程分析技术）的主要工具，在石油化工等行业的实验室、研发和生产现场得到了广泛的应用。尤其是在工业自动化、智能制造、数字化转型的大力发展下，傅立叶近红外的工业在线检测成为了当前的热门前沿应用。“拥有50年傅立叶红外光谱仪制造经验的ABB，坚固耐用已成我们相关产品的标志性名片。”邹贤勇介绍说，ABB傅立叶近红外分析仪采用为航天技术开发的双转轴立体角镜干涉仪，拥有极高抗振性能，几乎不需要维护，极大增强了环境的适用性，相较于传统干涉仪，可获得更高重复性的光谱，从而保证仪器间模型的无缝传递。邹贤勇在采访中还提及有关傅立叶近红外光谱仪的新品发布计划。其介绍说，为丰富ABB的产品线，带给行业用户新选择，ABB将发布新品“双通道近红外Talys”。据悉，该产品采用ABB先进的傅立叶变换近红外光谱技术，拥有双通道、坚固耐用和无需维护等亮点，以契合客户的不同预算和需求。傅立叶近红外技术国内市场前景不可限量据相关报道，2022年全球近红外光谱市场规模达到5.027亿美元，2025年将达5.6亿美元，2030年有望超8亿美元。近年来我国近红外光谱分析技术在研发和应用方面都取得了长足进展，业界普遍认为，未来近红外光谱在中国的市场前景值得期待。邹贤勇在采访中谈到，“傅立叶近红外技术因其快速高效环保等优势，并经过20多年各行业的应用推广，目前在石化、化工、制药、食品粮油和半导体等领域得到广泛应用。从区域角度来看，未来几年亚太地区有望成为近红外分析仪市场增长速度最快的市场。”同时，邹贤勇也提到当前应用存在的一些难点，比如模型建立、评价和维护专业性较强，相关的检测标准还不完善等。不过，其相信：“这些难点会随着时间经验的积累慢慢被克服。”

p style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/08f40a91-c813-4e8b-9c84-d50fdccd4a36.jpg" title="陈星旦院士.jpg"//pp style="text-align: center "strong陈星旦院士/strong/pp　　长春光机所建所之初(1952年)，就确定了光谱仪的研究方向。至1958年完成中型和大型摄谱仪研制后，王大珩先生提出光谱仪器自动化，要我去北京请教自动化所杨嘉墀先生。杨先生建议研制自动记录红外分光光度计。在此项目的牵引下，光机所开辟了一些新的技术领域。1963年红外光谱仪通过鉴定，1964年获国家科委、计委、经委联合颁发的工业新产品一等奖。此后，长春光机所相继开展了多类光谱仪器的研制。/pp　　1980年代初，成立光谱仪器研究室。当时，近红外分析技术引起国内许多行业的重视，大量购进国外仪器。注意到这种情况，研究室开始招收研究生。在中国农科院吴秀琴女士的协助指导下，最早由研究生设计研制的实验装置，分析烟草的糖、油菜籽的油及小麦的蛋白质，相关系数分别达到0.91，0.88，0.86。/pp　　1989年，商业部按“七五”国家科技攻关课题“近红外谷物品质分析仪研制”的要求，和我们签订研制两台仪器的协议，1991年在长春验收，用48份小麦粉，56份面粉，30份油菜籽预测，标准差均小于0.2%。/pp　　1990年代期间，由四川省成都粮食储藏研究所出面组织，我们合作承担完成了“八五”国家科技攻关课题“饲料生产近红外快速分析检测技术的研究”及“十五”国家科技攻关计划课题“粮食品质快速检测技术和仪器的研究与开发”。研制的仪器，得到粮食及饲料部门的认可。/pp　　本世纪初的十多年，我们先后招收了十多位博士生及博士后，他们对茶叶、燃煤、人参、红枣及土壤等某些参数进行了近红外光谱分析并研制了相关仪器，都取得了较为满意的成果。也开展了近红外无创伤血液成分检测等前沿性科研工作。/pp　　总之，几十年来，我们承担过多项国家及地方的近红外项目。这些项目的本意是要制造产品在社会应用，但最后都是研制一两台通过鉴定就结题了。为什么会这样呢?主要是相关部门没有持续支持的计划，课题组成员结题后就各奔东西了。也许当时的领导们不知道，从研制一两台样机到做成产品，是要付出创造性劳动的。另外，也曾有一些企业家和我们商谈过合作。一开始，他们认识到近红外的市场潜力很大，愿意出资 但一知道投资不能短期内收回并赚钱，就退却了。/pp　　2004年，我应聘去广州暨南大学工作(双聘)，在那里建立了近红外光谱实验室，培养了近十名硕士、博士生。2013年，与广州市签订院士工作站协议。2014年注册成立以近红外光谱仪器为主要方向的公司，聘用了几位具有博士学位的科技骨干，开启了近红外光谱仪器研产结合的发展之路。2016年这个公司生产的仪器已经销售到多家饲料厂。在广东省的提倡和支持下，公司还成立了新型研发机构，进一步保障产品研发，支持近红外光谱仪在产业化道路上开疆拓土。看来，我们和近红外光谱仪器打的几十年交道，要开花结果了。/pp　　科研如同艺术创造，科研成果就是一种作品，比如一幅画、一件雕塑、一篇文章或一首诗歌。科研成果得到社会应用，也能获得自我欣赏或满足，这是我搞科研的兴趣所在。回顾我从事科研六十多年，经历了几起几落，在其它领域也有一些成果获得了认可。近红外应该是我科研事业的最后一部作品。我最大的心愿就是让国产近红外仪器遍地开花，走向国际。近年国内形势利好，国产仪器上升趋势已成。近红外同仁应抓住机遇，迎头赶上，加速核心元器件的自主化进程，谱写出国产仪器的新篇章。/ppbr//pp style="text-align: right "br//pp style="text-align: right "strong陈星旦 长春光机所/strong/p

为全力展示我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进广大近红外光谱科技工作者和广大近红外分析工作者之间的交流与合作，进一步促进我国近红外光谱事业的发展，中国分析测试学会近红外光谱分会于2008年11月19-22日在湖南长沙顺利召开了全国第二届近红外光谱学术会议；我国著名分析化学专家俞汝勤院士、陆婉珍院士担任大会主席与学术委员会主任。全国第二届近红外光谱学术会议开幕式现场近红外光谱（NIR）是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术，具有分析效率高、不破坏样品、适合于在线分析等特点。自上世纪90年代中期，我国在农业、石化、烟草、食品、制药等领域先后引进了大量近红外光谱仪器用于生产控制分析。我国许多科研院所和大专院校开始积极研发适合国内需要的成套NIR分析技术，出版了多本专著，为这项技术的普及做了大量工作，开创了我国近红外光谱技术研发和应用的崭新局面，并且在仪器硬件、化学计量学软件、分析模型建立以及实际应用等方面都有一定创新。共有300余专家学者及科技人士出席这次会议，我国几乎所有从事近红外光谱研究和应用的主要学术带头人都参加了这次会议；会议期间，国内外一些著名的近红外光谱仪器厂家和专业供应商均展示了其产品。中南大学梁逸曾教授主持开幕式中南大学副校长陈启元教授出席开幕式并致欢迎辞大会开幕式由大会组织委员会主任、中南大学梁逸曾教授主持，中南大学副校长陈启元教授出席开幕式并致欢迎辞，近红外光谱学会理事长、北京化工大学袁洪福教授代表主办方致辞。本次大会为近红外光谱工作者提供一个高水平的交流平台，展示了我国近红外光谱的一流研究和应用成果，主要以大会报告和墙报的形式举行，有40余位专家和学者作大会报告、20余位优秀青年学子作分会报告，多次获得国际谷物学会、国际近红外光谱学会大奖的著名近红外专家加拿大Phil Williams教授、国际近红外光谱学会秘书长Ozaki教授等国际知名学者也都在大会作专题报告。著名分析化学专家、湖南大学俞汝勤院士作大会主旨报告报告题目：近红外光谱分析中的一些化学计量学方法学研究著名分析化学专家、湖南大学俞汝勤院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析中的一些化学计量学方法学研究”中指出：发现较早的近红外光谱由于信号复杂与分辨困难在应用方面取得进展相对较晚，其真正受到重视在很大程度上与化学计量学的发展和应用有关；详细介绍了自己的科技团队在近红外光谱分析方面一些化学计量学方法学研究，将讨论一些带有普遍性的问题，如构建近红外校正模型时，如何保证校正样本具有必需的代表性，并实现代表性样本的自动选择；近红外光谱分析中的波长变量选择，能否建立较通用的自动选择策略；在定量分析建模方面，近红外光谱分析的复杂性使不论信号预处理与校正模型选择均存在较大的多义性，多种模型如何有机融合；在化学模式识别方面，近红外光谱分析的应用潜力如何进一步开发等。著名分析与石油化学专家、石油化工科学研究院陆婉珍院士作大会主旨报告报告题目：近红外光谱分析技术必须继续发展著名分析与石油化学专家、石油化工科学研究院陆婉珍院士在作大会主旨报告“近红外光谱分析技术必须继续发展”中指出：自从2006年第一届近红外光谱会议以来，这项分析技术已经得到了广大科技工作者的注意并在几十个专业中得到了应用；但是作为一项既快捷又廉价的分析技术，其应用范围仍未达到应有的广泛程度，一方面是由于宣传力度不够（一般大学分析专业的学生只有部分同学了解这一技术），与此同时在技术上也还存在着一些急待完善的难题，例如：（1）建立大量可长期应用的分析模型，（2）尽快发展便携式仪器，（3）形成公认的标准化方法是有效的宣传途径，（4）结合需要研究适应各种分析对象的光谱采集手段、保证其分析速度，（5）在线分析系统的集成化，（6）近红外光谱与分子结构间关联于应用工作的开展，（7）近红外光谱技术过去是在不断新技术（如光纤、化学计量学及计算技术）的基础上发展起来的，今后希望如能将更多的新技术（如激光光源提高灵敏度、微机制造MENS使其更小型化等）被引入。著名近红外专家加拿大Phil Williams教授作报告报告题目：Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future著名近红外专家加拿大Phil Williams教授在他的大会报告“近红外光谱：过去、现在和未来（Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future）”中系统回顾近红外光谱技术的发展历史，给涉及近红外光谱校正模型的十八个阶段发展作了简洁评论，并指出操作费用低、获得数据可靠、分析速度快使近红外光谱技术具有独特的优势；关于近红外光谱的应用前景应该从定量和定性的观点上进行讨论，定性应用是回答“Does it belong?”，而不是“How much is there?”；只要其定量应用将继续得到广泛的使用，定性应用很可能变得更加普遍；另外，未来近红外光谱仪器的网络化技术也可能比较突出，可望进入越来越多的领域，包括在环境监测和勘探、动物和人类医疗诊断等方面的应用。北京化工大学袁洪福教授作报告报告题目：加快标准制定，促进我国近红外分析技术的应用天津大学徐可欣教授作报告报告题目：散射介质和活体中成分高精度近红外检测方法研究中国农业大学韩东海教授作报告报告题目：近红外果品专用仪在果实采收前后的应用南开大学邵学广教授作报告报告题目：近红外光谱建模中的波长筛选方法研究南开大学徐晓轩副教授作报告报告题目：近红外光谱仪器一些新进展浙江大学吴建国教授作报告报告题目：浙江大学作物种子品质近红外光谱技术及其应用进展湖南大学吴海龙教授作报告报告题目：近红外光谱与化学计量学相结合的若干新进展亚洲近红外协会主席Ozaki教授作报告报告题目：NIR application to biomedical sciences布鲁克公司、皆能亚洲有限公司、FOSS公司、安迪苏NIR实验室、聚光科技有限公司、金宏利实业有限公司等国内外红外光谱仪器厂商或代理商就自己公司的产品特点、最新技术、研究应用等方面进行了精彩的大会报告或分会报告。会议期间国内外主要近红外光谱仪器厂家产品展示现场 本次会议论文集共收录120篇，稿件内容十分丰富，应用范围极广，涉及红外光谱前沿技术综述、未来发展方向、基础方法论研究、标准化方法体系建立、具体应用研究、仪器研制、软件设计、硬件设计及评价经验介绍等方面；与会代表们精神饱满，会议现场互动性强，无疑本次会议对近红外光谱技术在我国的进一步研发和应用起到了积极的推动作用。 附录1：仪器信息网“近红外光谱（NIR）”仪器专场http://nir.instrument.com.cn/ 附录2：全国第一届近红外光谱学术会议在京举行（图文） (2006-10-28)http://www.instrument.com.cn/news/2007/012957.shtml 附录3：全国第二届近红外光谱学术会议（2008.11.19-22 湖南长沙） 主办单位： 中国分析测试学会近红外分会承办单位：中南大学化学化工学院 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室 赞助单位（排名不分先后）：布鲁克光谱仪器公司瑞士步琪有限公司福斯华（北京）科贸有限公司皆能（亚洲）有限公司聚光科技（杭州）有限公司济南金宏利实业有限公司赛默飞世尔科技（上海）有限公司必达泰克光电科技（上海）有限公司ABB（中国）有限公司.波通瑞华科学仪器（北京）有限公司.安迪苏生命科学制品（上海）有限公司 支持媒体： 仪器信息网会议报告：报告人报告题目大会报告俞汝勤 院士 湖南大学 近红外光谱分析中的一些化学计量学方法学研究 陆婉珍 院士 石油化工科学研究院近红外光谱分析技术必须继续发展 Prof. Phil Williams PDK Progects Near-infrared Spectroscopy: the past, the present, and the future 袁洪福 教授 北京化工大学 加快标准制定，促进我国近红外分析技术的应用 徐可欣 教授 天津大学 散射介质和活体中成分高精度近红外检测方法研究 韩东海 教授 中国农业大学 近红外果品专用仪在果实采收前后的应用 邵学广 教授 南开大学 近红外光谱建模中的波长筛选方法研究 徐晓轩（张存洲） 南开大学 近红外光谱仪器一些新进展 吴建国 石春海 浙江大学 浙江大学作物种子品质近红外光谱技术及其应用进展 王 茜 博士 布鲁克公司 Near Infrared Spectroscopy applied to Pharmaceutical Industry 谢洪平 教授 苏州大学 近红外光谱测定药物代谢关键基因和亲权鉴定基因座的基因型 廉永福 教授 黑龙江大学 NIR在单壁碳纳米管研究中的应用 吴海龙 教授 湖南大学 近红外光谱与化学计量学相结合的若干新进展 李军会（赵龙莲） 中国农业大学 专用近红外光谱分析软件系统的研制 田高友 博士 总后油料研究所 模型传递技术在油料化验装备批量生产中的应用 王智宏 教授 吉林大学 便携式近红外大豆品质分析光谱仪的初步研制 陈 斌 教授 江苏大学 近红外光谱在农产品检测中的点滴经验 谢益民 教授 山东轻工业学院 近红外光谱快速测定植物纤维原料中甲氧基含量研究 刘名扬 博士 辽宁出入境检验检疫局 近红外光谱技术在石化产品分析中的应用前景 Prof. Ozaki 亚洲近红外协会主席 NIR application to biomedical sciences Dr. Wei G. HansenNIR Application Consultants Possible Near-Infrared Reflectance Spectroscopy Applications in Skin Moisturisation and Hormones Studies 潘 涛 教授 暨南大学 人体血糖近红外光谱分析组合波长的优选研究 卢启鹏 研究员 长春光机所 近红外光谱技术用于无创生化检验的研究进展 Dr. R. W. Streamer 皆能亚洲有限公司 光谱分辨率、波长准确性和信噪比及其相互关系在近红外分析方法中的重要性 罗国安 教授 清华大学 中药生产过程在线近红外光谱分析及智能控制系统研制及应用 瞿海斌 教授 浙江大学 近红外光谱分析技术在中药生产中的应用 相玉红（张卓勇） 首都师范大学 近红外光谱技术在中药质量控制中的几个应用实例 赵武善 FOSS公司 近红外网络技术在全球谷物贸易中的应用 刘燕德 教授 江西农业大学 特色柑桔果品内部品质近红外光谱检测研究 甘 峰 教授 中山大学 谱相似度测量一般理论与应用 梁逸曾 教授 中南大学 近红外光谱分析建模中的几个值得注意的问题 褚小立 教授 北京石油化工科学院 近红外光谱分析技术新进展 王家俊 红河烟草集团技术中心近红外光谱分析技术在烟草质检质控中的应用研究与实践 冯新泸 教授 后勤工程学院 近红外光谱分析中的仪器分辨率问题思考 Dr.Christoph Schnell Büchi NIR Solutions – Swiss quality for your laboratory analytics and data evaluation 杜一平 教授 华东理工大学 微量近红外光谱分析 陈华才 教授 中国计量学院 茶多酚中儿茶素单体的近红外光谱检测 郑贤旭 教授 中国工程物理研究院流体物理研究所 静高压拉曼光谱实验装置研究固体分子的振动谱 周学秋 布鲁克公司 近红外光谱定量分析方法的常见问题 Dr. Jack Zhou Portable Raman Spectrometer and its Application第1分会场袁伟芳 中石化巴陵分公司 NIR分析技术测定氨肟化反应清液中的水份含量 杨维旭 吉林燃料乙醇公司 近红外光谱DA7200在燃料乙醇工业中的应用 王红梅 安迪苏NIR实验室 近红外在饲料工业中的应用 刘智超 近红外光谱多模型建模方法的研究 张志敏 近红外光谱化学计量学软件开发的几个新思路 单 杨 朱向荣 基于LS-SVM的国公酒中橙皮苷含量测定 范 伟 基于典型相关分析的近红外光谱模型转移研究 王加华 基于PLS多种算法优化苹果糖度近红外信息区间 陈 韵 近红外光谱中基准波长点的存在性研究 李晨曦 近红外组织光学参数测量研究 李洪东 MCCV在检测近红外数据奇异样本中的应用 第2分会场张 峰 福建中烟技术中心 近红外透射光谱技术用于烟用香料的品质控制 付永强 聚光科技有限公司 SUP－NIR系列近红外光谱仪的研制 董海平 金宏利实业有限公司 AOTF近红外技术介绍及应用 杨皓旻 血清中胆固醇、甘油三酯近红外水窗波段光谱检测研究 高文骥 近红外光谱在线测量重烷基苯性质可行性研究 包 鑫 近红外光谱在石化产品分析中的优势与不足 翁欣欣 近红外光谱-BP神经网络-PLS法用于橄榄油掺杂分析 李鹏飞 长波近红外光谱变量优选 孙春晓 近红外光谱分析技术应用于肝素钠的质量控制 郑 光 基于近红外光谱技术蔬菜农药残留量检测方法研究进展 罗 阳 近红外光谱法测定鱼丸的主要品质指标

中药制药工业是我国医药行业中拥有自主知识产权的民族产业。我国中药制药水平整体不高，难以满足现代化生产对质量控制提出的要求，一定程度上影响了中药产业现代化进程和国际化脚步[1]。《中药现代化发展纲要》《中医药发展战略规划纲要（2016—2030年）》《中国制造2025》等指出要推进中药工业数字化、网络化、智能化建设，提高质量在线监测、在线控制。实现中药制造的数字化、智能化是走向“制药强国”的必经之路。中药制剂过程控制是国家战略需求的重要组成部分。然而，现阶段我国中药生产制造领域工艺较粗糙，2018年智造中药高峰论坛上，张伯礼院士指出：“我国中药现代化战略实施20多年来，中药工业总产值从不到300亿元增长到9000余亿元… … 我国中医药现代化还处于初级阶段，中药产业普遍存在生产工艺粗放、科技基础薄弱、质控水平低、质量有待升级等问题”[2]。近红外光谱技术因其快速、无损等优势，近年来被国内诸多研究团队引入中药制造的原料检测、过程控制和成品质量快速无损检测等中药制造过程的多个环节，其应用特点主要在于不破坏样品的情况下快速测定其中的有效成分，便于实现在线分析，是制造过程质量控制的关键技术之一[3]。浙江大学程翼宇教授和瞿海斌教授团队以近红外光谱为技术工具，分别对提取（水提、醇提和渗漉）、浓缩、醇沉、精制纯化（硅胶柱色谱和大孔树脂纯化）、混合和包衣等关键工艺过程和制剂成品进行了快速分析，主要完成了复方苦参注射液、痰热清注射液和丹参注射液等生产过程的快速质量评价[4-5]。罗国安教授团队应用近红外光谱技术，开展了提取、混合、柱色谱等生产过程在线质量分析，完成了安神口服液、丹参多酚酸盐、清开灵注射液等生产过程快速质量控制体系[6-7]。北京中医药大学乔延江教授和吴志生教授智能制造创新团队在国内较早提出基于光谱技术及信息技术的中药生产过程分析技术研究思路，完成了安宫牛黄丸、清开灵注射液和乳块消片近红外光谱快速质量评价和过程控制体系[8-9]。近20年，国内学者采用近红外光谱技术，建立了系列中药制造质量控制方法，为中药制造数字化、智能化发展提供了关键技术支撑。本文对中药制造领域近红外技术相关的专利进展进行分析，并进一步对近红外光谱技术在中药制造领域的发展趋势进行展望，为中药近红外光谱技术发展提供重要数据支撑。1 研究方法本文采用Incopat科技创新情报平台和patentics系统，对涉及近红外光谱技术在中药制造应用中的发明专利申请（截至2020年12月）进行检索，经人工浏览，手动筛选，对数据进行归纳整理。2 专利技术申请概况2.1 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利趋势2002年至今，近红外光谱技术在中药制造领域发明专利的变化趋势如图1所示，最早的一件申请是2002年浙江大学提出的，涉及将近红外光谱技术用于中药生产工艺中产品质量指标的在线检测。之后的近10年这一领域的专利申请数量相对较少，每年平均申请量基本在5件左右。至2011年，申请数量相比之前增长2倍以上，随后的10年，每年平均申请数量较前10年增长2倍以上。就申请国家而言，公开专利申请绝大部分来自中国，其他国家的申请较少，这也符合中药制造领域的研究现状，大都集中在中国。虽然日本和韩国在中药制造行业也有一些较为成熟的技术，但涉及近红外光谱技术的应用领域并未以专利形式进入中国。2.2 近红外光谱技术在中药制造领域的发明专利申请人2.2.1 申请人及其类型 如图2所示，相关专利的申请人以企业和大专院校为主，企业占57%，大专院校占34%，科研单位占5%，个人占4%。其中大专院校中申请数量排名前3的分别是浙江大学、中山大学和北京中医药大学。可以看出，企业和高校是该领域最主要的创新主体，其根据需要收购了个人或企业的有关专利权。其中，浙江大学的程翼宇教授、刘雪松教授深耕中药制造过程控制多年，也成功将近红外光谱技术引入中药生产过程质量控制当中。中山大学的葛发欢教授团队与广州中大南沙科技创新产业园有限公司合作，共同申请5项专利，将近红外光谱技术应用于凉茶和娑罗子中七叶皂苷的在线监测。北京中医药大学乔延江教授、吴志生教授团队也针对中药生产过程质量控制进行了多年的研究。企业申请人排名前3的分别是江西汇仁药业有限公司、广州中大南沙科技创新产业园有限公司和天津天士力现代中药资源有限公司。就数量而言，排名前3的制药公司和大专院校，申请数量相当，这表明近红外光谱技术作为一个应用型技术，其研究正不断实现从实验室走向生产过程的应用，广泛分布在企业当中，这也充分体现了其因快速、无损的特点适用于中药制造过程质量检测的优势。2.2.2 申请人申请趋势 图3显示的是2002年至今排名前几位的申请人的申请数量。包括申请数量排名前3的江西汇仁药业有限公司、天津天士力现代中药资源有限公司等企业的申请时间主要集中在某个时间段，说明近红外光谱技术在企业中的应用范围较为单一，没有技术上的突破和创新，仅是一种成熟技术应用于不同中药的制造过程。而大专院校相对企业而言，申请分布的时间更长，如北京中医药大学在2014、2016、2018、2019年都有申请，相对更有连续性。这说明近红外光谱技术尚存在很大发展空间，其作为一门过程分析技术，在中药制造中的应用整体呈上升趋势。2.3 发明专利申请的当前法律状态及转让情况如图4所示，相关专利授权42件，授权率为47.7%，驳回27件，驳回率为30.7%，撤回19件，撤回率为21.6%。失效专利数量为51件，有效专利数量为42件，即超过50%的专利申请已失效。申请人江西汇仁药业有限公司、浙江大学、上海市中药研究所、上海雷允上科技发展有限公司的专利权转让基本都发生在相同申请人内部，江西汇仁药业有限公司将7件专利都变更为与其旗下公司上海中创医药科技有限公司共有。除此之外，还存在其他转让情况，见表1。3 近红外光谱技术发明专利申请的技术内容3.1 中药原料制造过程质量评价的近红外光谱技术现状分析中药原料是中药制造的首关环节，直接影响中药的产品质量和药效。如何快速、准确地评价药材质量是中药制造需解决的首要问题。传统的鉴定方法耗时较长、样品处理繁琐，存在不同程度的局限性。将近红外光谱技术与计算机软硬件、化学计量方法等结合，可作为快速准确鉴别中药材的新方法[10]。涉及中药原料近红外光谱技术的发明情况如图5所示。中药制造原料质量评价包括真伪优劣、道地性、产地、加工炮制、种属等。将近红外光谱与聚类分析等方法相结合，建立假冒伪劣中药材鉴别系统，能有效提升假药的鉴别能力和速度。3.1.1 中药原料的真伪鉴别 在真伪鉴别方面有7件申请，分别涉及药材三七、丹参、山参、麻黄、皂角刺和甘草，如申请人天津天士力现代中药资源有限公司的2件申请CN101961360A、CN101961379A均通过主成分分析法在降低维数的同时充分提取光谱图中的有效信息，再采用马氏距离法判别样本的类别归属，以鉴别三七和丹参的真伪。其他4件也与此类似，创新之处主要在于近红外光谱数据的不同建模方法在中药制造原料质量评价中的应用。3.1.2 中药原料的道地性鉴别 在中药制造原料道地性鉴别方面，药材因在疗效、产量、贮藏、生长环境、采摘时节等方面所体现出来的综合特性优于同种内其他非道地药材，不同产地的气候环境直接影响中草药的化学成分、药用价值和治疗效果，因此中药材产地鉴定是中药疗效和用药安全的重要保障。针对道地性、产地鉴别的申请涉及的药材有陈皮（CN103033486A）、淫羊藿（CN104089921A）、三叶青（CN107607485A）和忧遁草（CN111595802A）。对不同基原以及不同产地的中药材进行鉴别，无需对样品进行复杂处理，操作简单、快速，结果稳定可靠。3.1.3 中药原料的炮制鉴别 炮制是中药制造原料的重要工艺之一。中药材加工炮制鉴定主要是针对加工后的药材进行检验，了解其是否具备原有的药材成分与药效。中药材在经过了炮制加工后，均会产生一定的化学性质变化，而这种变化便可以利用近红外光谱技术加以验证。硫磺熏蒸是一种传统的药材加工方法，可使药材快速干燥，解决药材颜色发黄和生虫等问题，保存时间长、卖相好，但硫磺熏蒸会导致药材中二氧化硫残留，影响人体的健康，已被国家明令禁止。如何区别中药是否被硫磺熏蒸过已成为人们关注的一项内容[11]。2件专利申请涉及白芷硫磺熏蒸与否的鉴定研究，1件专利（CN107449754A）采用近红外光谱分析方法对栀子炮制品的品质进行定性鉴别，为市场栀子炮制品的质量监管提供科学依据。3.1.4 中药原料的综合评价 另外，还有11件申请涉及中药材种属、真伪、优劣、产地、道地性等综合质量评价。CN144711A涉及中药药材红外光谱非分离提取多级宏观指纹鉴定方法，CN103076300A涉及专属性模式识别模型判别分析中药材资源指纹信息的方法，都是使用指纹鉴定的方法。CN104345045A和CN107782695A是相似药材、合格与否的鉴别，其他几件申请涉及大黄、人参、党参、甘草、三七、丹参和麻花艽的鉴别。水分是中药制造原料的关键质量属性之一。涉及含水量检测的申请，如鲜人参含水量的检测（CN108709869A）、中药水分测量方法及系统（CN110702631A）。3.2 中药制剂制造过程在线控制的近红外光谱专利技术现状分析在线检测的应用为中药制剂生产过程的动态监控和工艺优化提供了依据，改变了传统检验滞后的模式，真正实现了药品质量的在线控制。检测前，对预先采集的数据进行处理，建立模型，无需进行样品处理，可同时测定样品中的多个分子结构，液体、固体等均可直接检测，减少了样品处理时间，缩短了检测时间，提高了检测效率，为中药制剂生产过程控制提供数据支持。中药制剂制造工艺较为复杂，最终产品的品质稳定性与生产过程多项工艺参数息息相关。因此，中药制剂生产的过程监控非常重要。近红外光谱在线检测技术可以全面监控中药生产过程中的微生物、含水量、水不溶物、混合过程中药物分布的均匀性等，同时对多项参数进行有效控制，可在很大程度上提高制药工艺的自动化水平及药物自身的稳定性与均一性。3.2.1 近红外光谱技术应用的中药制剂剂型 发明专利申请中有78件涉及中药制剂在线检测和过程质量控制，近红外光谱技术在中药制剂领域的应用最为广泛。涉及中药制剂的剂型有药酒、胶囊、口服液、浓缩丸、合剂、颗粒和注射剂，如枣仁安神胶囊、肾宝合剂、贞芪扶正颗粒、金玄痔科熏洗散、一清颗粒、复方杜仲胶囊、增健口服液。3.2.2 近红外光谱技术应用的中药制剂主要成分和辅料 在发明专利申请中，涉及的单一成分或单类物质有丹酚酸B、丹参素钠、鞣质、芍药苷、总蛋白、柚皮苷、新橙皮苷、总黄酮、马兜铃酸I、枯矾、绿原酸、栀子苷、七叶皂苷A～D、苯丙素类、生物碱类或萜类化合物；涉及的多种成分或多类物质为总黄酮和总皂苷、药材浸出物（天花粉和葛根）、娑罗子提取物、淫羊藿提取物、苦黄注射剂等。有2件申请涉及中药注射剂（CN1432803A）和中药颗粒（CN1447109A），申请人均是清华大学，主要方法都是脱去溶剂的试样（注射剂）用溴化钾压片制样，测定粉末样品压片试样的普通红外光谱（注射剂）或中红外光谱（颗粒）、漫反射近红外、漫反射中红外光谱、反射光谱及衰减全反射光谱，求出并绘出相应光谱图的二阶导数光谱图，测定试样的二维相关红外光谱，分级对比相应图谱，测定主料和辅料的相对含量。3.2.3 近红外光谱技术应用的中药制剂生产环节 近红外光谱检测手段被应用于中药制剂生产的提取、浓缩、混合[12]、纯化、干燥[13]等多个环节。对于提取环节，申请中所涉及的药材或制剂有丹参、白芍、杏香兔耳风、娑罗子、大黄、栀子、淫羊藿、葛根、天花粉、龙血竭、川红活血胶囊、女金胶囊、肾宝合剂渗漉液、动物提取液。如CN102252992A涉及一种对中药提取过程进行近红外光谱在线检测的方法，实现了对中药各指标成分和含固量的实时监测以及提取过程终点的快速判断。CN102106888A公开了一种杏香兔耳风提取过程的质量控制方法，应用近红外光谱技术对杏香兔耳风提取液指标成分进行连续取样和现场分析，建立了在线应用的提取液指标成分的近红外模型，用于杏香兔耳风提取过程质量控制。对于浓缩环节，申请中涉及的有六味地黄丸、女金胶囊、淫羊藿提取物、丹参提取液，如CN102106939A提供了一种六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液质量控制方法，能测定六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液比重及马钱苷、丹皮酚含量，可对六味地黄丸浓缩丸提取浓缩液指标成分进行连续取样和现场分析。混合是中药制造的关键环节之一。对于混合均匀度的测定，如控制中药药粉二维混合的均匀度（CN101832921A）、正天丸混合过程终点的测定方法（CN105092520A）。对于纯化步骤，CN103808665A公开了一种测定娑罗子提取物纯化过程中多指标成分含量的方法，CN108362663A涉及丹参提取液纯化过程中的质量控制方法。针对干燥过程质量控制，CN108592527A涉及石斛冻干加工系统及其控制方法，采用近红外光谱仪对冻干加工过程中的石斛的水分含量进行检测，并根据检测结果自动调节冻干控制数据，不仅节约能源，还能确保冻干石斛的品质。CN110632016A涉及中药饮片在干燥环节中水分浓度的精准控制。贵州景峰注射剂有限公司在中药制剂制造过程控制领域进行了较为全面的保护，其申请内容涵盖了提取过程（CN108760676A）、浓缩过程（CN108398401A）、纯化过程（CN108362663A）和大孔树脂吸附分离过程（CN108693138A）的终点判断方法。3.3 中药制造近红外光谱技术一体化装备专利技术现状分析在所有发明专利申请中，涉及近红外检测装置的共有8件，3件涉及中药在线监测的提取装置，2件（CN111175247A、CN102507491A）涉及中药品质的检测装置，2件涉及中药成分的检测，1件（CN105092517A）为颗粒沸腾干燥过程的在线质量控制装置。4 存在问题及建议4.1 存在问题中医药发展“十三五”规划要求发挥中医药特色优势，利用现代科学技术，推进中医药现代化与国际发展，引领中医药自主创新国际主导权。而近红外光谱技术在中药制造业中的应用，可解决中药真伪鉴别、分类和分级靠人工经验的落后面貌，同时可实现中药制造过程在线质量监控，该技术的推广应用对我国中药提升产品质量产生了巨大影响。通过对近红外光谱技术在中药制造领域的专利技术分析，发现如下问题。4.1.1 申请数量少，后劲不足 近红外光谱技术在中药制造应用领域的专利总量还较少，从2002年至今发展较为缓慢，申请量最多的一年也仅有17件，申请量最大的申请人也仅有7件申请，申请时间主要集中在某个时间段，没有针对某项技术的持续性改进，技术方向重点有所转移。4.1.2 专利申请涉及的适用范围有限 重点申请人的申请基本都是涉及提取过程的质量控制，申请方向较为单一。在产业实践中，近红外光谱技术被广泛应用于药品检测，基本涵盖了从原材料供应到生产全过程乃至上市后的监督检验，但是在专利申请中还未见有药品非法添加的相关检测，对假劣药品的鉴别也非常少。相关专利中近红外光谱技术局限于药材的鉴定，且进行综合评价的药材基本都是根、茎和根茎类药材，其中参类药材较多，药材品种少而分散。4.1.3 专利质量有待调高，布局有待改善 该领域专利许可数量为0，技术转让寥寥无几，从侧面反映了其专利的质量不够高、应用性不够强。所有申请中也没有针对某个核心专利的后续改进及专利布局。国内申请中，仅有深圳市药品检验研究院2018年申请的一件涉及皂角刺真伪化学模式识别的方法（WO2019192433A1）提出了国际申请，其是以国内专利CN108509997A为优先权，其仍然处于国际阶段，说明该领域研究在国外的布局起步很晚，且数量非常少，保护主题单一，大部分国内申请人尚未建立国际化的专利布局意识。这也反映出对于专利应用价值和成果转化预期的不确定。4.2 建议基于以上问题，笔者提出以下建议。4.2.1 开展广泛的产学研一体化合作 在中药制造业创新发展的过程中，高校、科研机构、中药制造企业应当充分利用近红外光谱技术和中药的优势，发挥各自的特点和特长，走产学研一体化的创新之路，对该领域的专利信息数据进行跟踪，有针对性地进行改进创新，推动近红外光谱技术在中药制造领域的产业化发展，进一步提高专利技术的实际应用价值。4.2.2 拓展适用范围 近红外光谱技术可以应用于中药原料和中药制剂的质量控制，涉及中药的种属、真伪、优劣、产地、道地性、非法添加等，生产过程中微生物、含水量、水不溶物等多种指标，炮制、提取、浓缩、混合、纯化、干燥等多个环节，中药品种成千上万，药用部位包括花、果实、种子、根及根茎等，除了植物药，还包括动物药、矿物药，申请人可以针对某种或某类药材或制剂从多个角度拓展应用，或联合其他检测技术以增强或改善检测结果或效果。4.2.3 提升专利质量，扩展海外布局，加强专利运营 “十四五”规划纲要的指标中专门为知识产权设置了一项关键性指标，即每万人高价值发明专利拥有量达到12件。国家知识产权局出台了一系列知识产权政策，显示了政府努力提高专利质量的决心，专利质量的提升是未来参与全球竞争的关键所在。申请人在研究和申请前应充分了解相关领域的现有技术和在线申请情况，围绕核心专利进行全面、持续性改进研究并进行海外专利布局。重视高价值专利的运营，加强校企合作，强化市场意识和应用导向，提高专利的转化率，实现专利价值的最大化。利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突参考文献（略） 来 源：刘南岑，耿立冬，马丽娟，吴志生．中药制造领域近红外光谱技术的专利技术进展和趋势 [J]. 中草药, 2021, 52(21): 6768-6774 .

FIIF 2023 饲料行业创新论坛首届饲料行业近红外技术应用研讨班通知时间：2023年8月9日地点：北京朗丽兹西山花园酒店随着近红外光谱分析技术在我国迅速发展，其应用领域不断拓宽，越来越多研究生、研发技术人员和应用工程师加入到近红外光谱分析技术研究与应用的队伍中。为提升相关技术工作者的分析应用能力，使近红外光谱技术在饲料行业的应用和研究中发挥更大的效益，中国高科技产业化研究会饲料分会联合中国仪器仪表学会近红外光谱分会、NIR技术服务平台将举办首届饲料行业近红外技术应用研讨班，本次研讨班邀请国内知名专家学者系统讲解近红外基础理论与建模、实验室管理与质量控制、近红外误差源分析、如何获取准确的近红外分析数据、集团型企业近红外技术应用经验分享与技术难点解析。具体通知如下：参会对象 近红外设备研发、制造、销售及相关人员；饲料与养殖企业技术管理人员、品控专员及近红外技术应用专员；高校及科研院所科研人员、研究生……参会地点 会场地址：北京朗丽兹西山花园酒店，北京海淀区永丰路与北清路十字路口往南800米路东参会时间 2023年8月9日8:00-18:30日程安排 FIIF 2023 首届饲料行业近红外技术应用研讨班 日程安排2023/8/9 8:00-18:30 主持人:陈斌 教授08:00-10:00近红外基础理论与建模邵学广南开大学 教授10:00-10:20茶歇休息10:20-11:50实验室管理与质量控制张丽英中国农业大学 教授11:50-13:10午餐13:10-14:40近红外误差源分析赵武善FOSS 中国服务业务线总监李亮FOSS 饲料行业经理14:40-16:10如何获取准确的近红外分析数据鲍江Bruker 大客户经理16:10-16:30茶歇休息16:30-18:30集团型企业近红外技术应用经验分享与技术难点解析隋莉青岛华测 技术支持负责人张恩先嘉吉动物营养健康及水产中国区 分析技术经理报名方式与要求 关注微信公众号“饲科源”或扫描下方二维码在线报名。参会代表请于2023年8月5日前完成注册，并支付参会费。报名时务必点选饲料行业近红外技术应用研讨班。电话报名：010-62734685/4266。参会费用与食宿安排 已报名参加近红外分论坛或主论坛的参会人员免费，其余人员需缴费，收费规则如下：参会费2000元/人。费用含场地设施、餐饮费、学习资料费；交通住宿自理。2023年8月5日前缴费享8折优惠；现场报名缴费按原价收取。支付与报销 对公汇款（务必备注参会人姓名和手机号）名 称：北京中农志远管理咨询有限公司账 号：11050188360000002036开 户 行：中国建设银行股份有限公司北京上地支行通过线上报名微信支付。如需发票，请在线上报名时选择“需要发票”，微信支付后自助填写发票信息，默认电子普通发票，项目内容为“会务费”（如有特殊需求请备注），发票一经开出不支持换开。FIIF 2023 近红外分论坛组委会联系方式 内容负责人电话邮件内容合作李军涛13466308316lijuntao@cau.edu.cn商务洽谈王亚楠1391132222013911322220@126.com会务负责人陶 金1365136821013651368210@126.com报名联系人陈金淼15712524311　1587182341@qq.comFIIF 2023饲料行业创新论坛组委会二〇二三年七月十九日

仪器信息网讯 2022年8月8日，FIIF2022第二届饲料行业近红外光谱检测及相关技术研究分论坛在北京成功召开。本次论坛以“科技铸造实力 创新引领未来”为主题，由中国高科技产业化研究会饲料分会和中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办，上海谱绿科技服务有限公司联合主办，吸引了200余人出席会议，仪器信息网作为支持媒体出席该论坛。FIIF2022第二届饲料行业近红外光谱检测及相关技术研究分论坛现场会议伊始，国家饲料工程技术研究中心李德发院士，中国农业科学院油料作物研究所李培武院士，中国仪器仪表学会组织交流部韩媛媛部长，中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长、北京化工大学袁洪福教授分别为大会致辞。国家饲料工程技术研究中心李德发院士致辞致辞中，李德发院士表示近红外仪器与饲料原料营养价值数据库的结合，是本次论坛的创新观点，非常值得探讨。相信近红外与饲料行业的结合会在精准营养、降低饲料成本以及提质增效方面作出巨大贡献。中国农业科学院油料作物研究所李培武院士致辞李培武院士在致辞中提到，利用近外光谱技术进行饲料原料品质的快速检测，可以即时解析出原料的营养价值，这将有利于推动精准动物营养解决方案的落地。李培武院士表示，此次分论坛的召开，将推动近红外光谱技术在饲料行业更加广泛、快速的应用，从而促进饲料行业健康可持续高质量发展。中国仪器仪表学会组织交流部韩媛媛部长致辞韩媛媛部长代表中国仪器仪表学会对第二届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛的顺利召开表示祝贺。其表示，本届会议给近红外光谱的技术研究和应用拓展搭建了很好的交流平台，未来近红外光谱技术将大有可为。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授致辞袁洪福教授在致辞中提到，近年来，我国近红外分析技术在学术研究和工业应用方面得了蓬勃发展。2021年，中国首次线上举办了第20届国际近红外光谱学术会议。会上，中国不仅向世界展示了承办国际会议的能力，而且展现了中国近红外光谱相关研究和应用的水平。袁洪福强调说，中国的近红外光谱技术研究和应用已经走到了世界的前列，与此同时，国内厂家也在不断推出近红外仪器新品，近红外光谱技术应用产生的社会效益和经济效益也不断显现出来。本次会议将会进一步促进饲料工业和近红外学科交叉的深度交流，为我国饲料工业智能制造的发展发挥重要作用。论坛由中国农业大学王军军教授、北京化工大学袁洪福教授、中国农业大学陈义强教授、安迪苏NIR技术经理王红梅女士分别主持，会议共邀请了11位近红外光谱分析领域的知名专家进行报告分享。中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、中石化石油化工科学研究院 褚小立教授级高级工程师中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长、中石化石油化工科学研究院褚小立教授级高级工程师做了题为“现代近红外光谱分析技术进展与展望”的报告。褚小立老师在报告中特别指出，近红外光谱的相关研究和应用仍处于成长期。近年来，不仅近红外光谱相关的标准、专利、专著等越来越多，越来越多的学者也开始关注并重视这个领域。现阶段，如何得到高品质的近红外光谱，如何建立优秀的校正模型，如何让近红外技术成为实际应用必须的方法等都是值得大家思考的问题。报告的最后，褚小立老师还对近红外光谱技术及应用的未来发展进行了展望。中国农业大学 杨增玲教授中国农业大学杨增玲教授的报告题目为“近红外光谱及成像技术在饲料质量安全中的应用进展”。报告中，杨增玲教授介绍了光谱及光谱成像技术在质量安全检测中的应用，特别详细分享了近红外光谱及成像技术在饲料质量安全中的应用进展，以及其课题组在这方面开展的一系列工作。最后，杨增玲教授还给大家分享了近红外光谱相关标准制定现状。南开大学 邵学广教授中国农业大学 闵顺耕教授威尔检测技术股份有限公司高级分析工程师 宋涛建模一直是近红外光谱技术的关键点，也是难点所在。本次会议中，3位老师就相关问题给大家进行了精彩的分享。其中，南开大学邵学广教授从《化学计量学与近红外光谱》系列讲座（仪器信息网仪课通）讲起，着重分享了近红外光谱建模流程及相关化学计量学方法。报告详细介绍了模型建立常见问题、模型建立流程等，并就数据集及质量考察，模型建立、优化及评价，模型的验证、维护与更新等多个关键点进行了详细的分享。中国农业大学闵顺耕教授以“近红外多元校正定量模型评价方法”为题展开报告，详细介绍了近红外光谱与多组分分析、常用多元校正算法、多元校正定量模型评价方法、多元校正定量模型评价方法及评价指标，以及评价过程规范化等内容。威尔检测技术股份有限公司高级分析工程师宋涛以“近红外模型精准评价体系”为题，详细分享了评价近红外模型的要素、步骤，以及评价近红外模型实例等。华东理工大学 杜一平教授小型仪器的发展一直是一个重要的发展趋势，本次会议中，华东理工大学杜一平教授以“基于小型近红外光谱仪的检测平台构建”为题展开报告。杜一平教授通过三台近红外光谱仪的建模结果对比，指出小型近红外光谱仪器的应用应该扬长避短，在组成复杂的样品、要求不高的检测项目、在线监测等应用场景可以发挥重要的作用。此外，杜一平教授还以人参种类和年份鉴定、化工过程在线监测、中药提取过程在线监测等三个案例分享了近红外检测平台构建思路。布鲁克（北京）科技有限公司近红外技术应用专家熊罗英天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军随着应用需求的深化，各大仪器厂商也在不断推进相关仪器技术、解决方案及服务的创新和完善。本次会议中，布鲁克（北京）科技有限公司、天津九光科技发展有限责任公司、上海谱绿科技服务有限公司分别分享。其中，布鲁克（北京）科技有限公司近红外技术应用专家熊罗英介绍了FT-NIR分析在农业和食品中的应用情况。熊罗英在报告中提到，不管是在实验室、生产线边或直接在生产线上，不管是定性、定量还是非目标性识别，FT-NIR可以胜任整个生产链的分析任务。基于多年在近红外领域的经验，天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇讲述了国产仪器研发曾经走过的弯路、国产在线近红外仪器研发心得、国产在线近红外仪器的市场环境现状。在此基础上，倪勇还介绍了天津九光科技发展有限责任公司在在线近红外仪器方面取得的成果，以及在发酵、饲料等行业的应用案例。上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军以“现代化品质检验流程与标准化管理体系的发展趋势”为题，为大家介绍了传统品质检验流程与近红外的结合及优化，近红外应用的热点及难点，近红外创新应用模式，以及品质管理向标准化品质管理体系的演变等，并对谱绿近红外检测应用方案进行了介绍。中国农业科学院油料作物研究所 张良晓研究员嘉吉动物营养健康及水产中国区技术经理 张恩先会议中，多位专家反复提到，近红外光谱是一类实用型技术。基于当前技术的发展，近红外光谱技术在饲料等多个领域得到广泛应用，并取得了显著的成果。本次会议中，中国农业科学院油料作物研究所张良晓研究员介绍了“油料油脂质量安全近红外光谱快速检测技术研究进展”，详细介绍了其单位在油料品质近红外快速无损检测技术、基于近红外光谱的食用油多元掺假鉴别等方面开展的一系列研究工作和取得的研究成果。嘉吉动物营养健康及水产中国区技术经理张恩先从传统营养分析方法劣势讲起，介绍了近红外光谱在饲料原料营养分析方面的优势，并从化学分析数据库的建立、近红外仪器的准确性等方面详细解析了如何借助近红外分析技术实现饲料原料营养的动态分析。 会上，主办方还为各位报告嘉宾举行了演讲嘉宾授牌仪式，报告嘉宾一一上台领奖，并与主持嘉宾合影留念。论坛报告结束后，进入嘉宾互动环节，参与互动的嘉宾有中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长袁洪福教授、南开大学邵学广教授、中国农业大学闵顺耕教授、中国农业大学杨增玲教授、上海谱绿科技服务有限公司高级工程师端木军、天津九光科技发展有限责任公司总经理倪勇。在该环节，场下观众与嘉宾就近红外光谱技术发展和应用现状，近红外光谱仪器的硬件和软件发展，相关标准建设等话题展开深入讨论，现场气氛热烈。大家一致认为，近红外光谱技术和应用正处于蓬勃发展阶段，未来可期！