红外全反射数据分析

合适的食品质量检测方法十分重要，科学家利用众多方法来测试不同的污染物。最近一种红外衰减全反射（IR-ATR）仪器在食品检测领域流行起来，它可以在几乎不需要样品制备的情况下获取倏逝场吸收，同时促进对任何聚集状态中的分析物的无损分析。食品安全控制概念 | 图片来源：© Alexander Raths - stock.adobe.com最近发表在《应用光谱学》杂志上的一项研究介绍了一种便携式的红外衰减全反射（IR-ATR）食品分析设备，可用于分析食品行业中有重要意义的物质。该系统的核心是了解脂质中脂肪酸（FAs）的组成；由于正常的脂质成分是表征鱼类等食品的质量的特征指标，但易受环境因素如水质、捕捞季节和温度的影响，因此跟踪脂肪酸是理解脂质的真实特征以及它们如何影响食物质量的关键。该系统还使用了霉菌毒素和有机溶剂作为代表进行了测试。霉菌毒素是与真菌污染相关的有害次生代谢物，它们的存在可能对人体和家畜的健康产生有害影响，因此检测它们对于食品安全至关重要。至于有机溶剂，食品行业主要将其用于从食品基质中提取成分，但由于传统方法性能优越，导致绿色提取方法不太受欢迎。这两种物质对于食品加工都是必不可少的，这也解释了为什么除了脂肪酸之外，IR-ATR 系统还主要针对它们进行测试。用傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）对便携式IR-ATR设备与传统实验室IR-ATR设备进行了对比测试，以展示前者系统的潜在优势。使用了三种类型的模型系统，每种系统内都含有不同的样品：溶解在水中的N，N-二甲基甲酰胺（(CH3)2NCH）（DMF）、溶解于乙醇中的硬脂酸（C17H35CO2H）以及溶解于甲醇中的DON（C15H20O6）。这些分析物作为典型的化合物类别，在中红外（MIR）光谱图中具有特征波段。通过两种系统的比较证实了的两者的多个因素，包括霉菌毒素的检测、FAs的分析以及有机溶剂的定量。值得注意的是，便携型系统的分析性能与标准型系统分析能力一致。然而，在该系统投入大规模使用之前仍需要进一步的工作要做。科学家在研究中指出：“未来研究旨在分析更复杂的系统，包括真正的鱼类样品和各种含有真菌污染物/霉菌毒素的谷类作物提取物，并采用先进的数据分析方法来开发无需标记的快速筛查方法。”

p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " strong 随感： /strong “我与近红外的故事”征文近一年了，看过许多老师情真意切的表达，真是把乐趣融入到了近红外的研究与应用之中，也更加深切地感受到同行们对国内近红外发展的使命感和责任感。而自己与近红外的故事，几次动笔却都没能写下几个字。时间肯定不是借口，惰性真是害人啊。好在拖到春节，总算能静下心来了。就像与近红外的相遇相知，既是机缘巧合，更是某种必然吧。 /span /p p 　　初识近红外，都是博士毕业一年以后的事了。那时已经在香港理工大学周福添教授课题组从事博士后研究一年多了，主要方向还是老本行-化学计量学基础算法研究，解决中药和代谢组学等复杂体系分析中的数据处理问题，从GC-MS，LC-MS到中药指纹与药物活性关系。一次Daniel MOK博士找到我，询问是否有意愿到陈新滋院士课题组从事中药质量分析与鉴别方面的工作，陈院士那时是理大副校长(后任香港浸会大学校长，现受聘中山大学教授、学委会主任)，研究组的条件与学术水准自不必说，就这样幸运地开始了近二年的近红外数据分析之旅。 /p p 　　对香港熟悉的朋友一定对其大街小巷的名贵中药材印象深刻，尤其是弥墩道，应该是内地赴港旅游人士的必经之地吧，一是去旺角购买电子产品的旅游大巴必定经过这里，另一方面则是这条大道两旁大大小小的中药材店。记得第一次见到时，很是疑惑哪来的那么多冬虫夏草、燕窝和野生人参?说回到陈院士负责的这个研究课题，由香港赛马会中药研究院提供500万研究经费，对包括上述中药，以及石斛、灵芝、阿胶等在内的30味名贵中药材进行质量鉴别分析和研究，目的是帮助那些大街小巷的药材经销店铺，中间批发商，甚至普通消费者，以快速、经济、简便的方法识别药材真假，甚至质量等级。这些药材大多价格不菲，若能够有效识别真假，其商用价值可想而知!顺便一提，香港赛马会中药研究院很多年前已经解散，个中原因无法深究，但在目前国家大力践行中医药研究开发与应用的今天，这也算是一件憾事吧，包括设想中的香港国际中医药中心。 /p p 　　说到这里，近红外分析可以派上用场了!无论是十年前，还是十年后的今天，应没有什么分析技术比近红外更适合完成这项使命，综合考虑时间效率、分析成本，亦或是平衡多重因素影响下定性定量分析结果的准确性!记得当时我们使用的是FOSS公司的XDS快速含量分析仪(Type XM 1100 Series)，以及Polychromix手持式近红外分析仪(Model: 1600-2400)。由于项目定位于实际应用，需要适应不同场合下的快速分析，对数据分析本身的要求同样也是比较高的，比如涉及模型传递，尽可能简化数据分析的过程及对使用者的要求，亦确保结果的准确可靠性。基于此编写了功能完备的近红外数据分析软件系统，一站式地完成近红外数据分析的完整流程，从各种各样的预处理方法到特征选择，再到定性定量模型的构建、评价与验证预测，以及模型传递等。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/137c0a6d-7548-46ef-beea-f984cce33ba7.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中药质量分析与鉴别项目中用到的近红外分析仪 (图1和图2)。 /p p 　　说实在的，那时对化学计量学的多元校正方法并不是特别熟悉，我的整个硕士和博士研究，都是多元分辨方向，也就是如何从中药和烟草等复杂体系分析的联用仪器数据中，发展“数学分离”的方法，获取化学纯组分的定性定量信息，即纯组分的光谱和色谱信息。幸运的是，得益于在梁逸曾教授研究组六年时间里耳濡目染的学习，比如许青松教授对统计分析的讲解，杜一平教授的QSAR研究等等，使得我无论对复杂数据的理解，还是化学计量学方法的应用与发展，都有足够基础支持我去解决近红外数据分析中遇到的各种问题。在香港的几年时间里，梁教授每年也都会利用假期去香港一段时间，与香港同行合作交流化学计量学及其应用方面的成果，更是继续指导我解决研究中遇到的实际难题。每每想到这些，总会浮现与恩师相处过程中的点点滴滴。至于上面提到的中药质量分析研究项目，我们对包括阿胶、珍珠、川贝母、藏红花、黄连在内的多味中药进行了深入分析研究，获得了非常不错的结果，陈院士对此也给予了很高的评价。很清楚地记得因此第一次上了电视新闻，是香港亚洲卫视针对我们使用近红外分析技术，如何快速识别真假中药，及其质量等级的采访报道。当然，这些研究很多也是和理工大学的同事，以及杨大坚教授(现任重庆市中药研究院院长)、董玮玮博士等一起完成的，我主要负责数据分析，以及数据软件产品开发与实现方面的工作。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/ac0a45a1-23c7-43bf-8467-f0cb1a6ccb8d.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中药质量分析与鉴别项目交流会 (图3)，及与日本Yukihiro Ozaki教授交流(图4)。 /p p 　　离开香港后，很长一段时间内都没有与近红外分析有直接的关联。先是在Philip Marriott 教授课题组做research fellow，从事全二维色谱数据分析方面的工作，主要方向是全二维分离的模拟、预测，以及化学计量学新方法的发展。2012年回国后则作为引进人才，在中科院大连化物所许国旺教授研究组，从事代谢组学数据分析与高分辨LC-MSn数据处理新算法的研究等。看似这些工作与近红外分析不怎么挨着边，但老实说，同其他研究一样，数据分析也是一通百通的事!数据来源与数据结构可能不一样，数据背景与数据分析结果，以及数据处理方法亦可能存在差别，但数据分析的本质却是高度一致的，无论是色谱分离的模拟，亦或是代谢小分子标志物的发现!从这个意义上来说，也算是一直在这个圈子吧。 /p p 　　近红外技术的发展，面临非常多的机会，无论从国内快检还是工业智能化的需要来看，还是从国外近红外发展的轨迹来看。然而近红外分析更广阔的应用，仍有一系列需要解决的难题，这其中当然包括仪器硬件的小型化、便携式，以及智能化与场景化。但从数据及数据分析的角度来说，快速、准确的模型构建，模型的通用性、更新及转换等仍是需要加以研究的内容。基于此，离开化物所后创办的大连达硕信息技术有限公司，第一个数据产品“魔力”，便专注近红外数据的分析，这也算是真正走在了近红外技术与数据分析的商业应用之路上。希望能够以智慧化、便捷化的方式，分析挖掘科学研究与工业应用中的海量数据。无论对于近红外分析的初入者，还是有了相当经验的人员，一旦采集到数据，便能快速得到好用的模型及结果，这也是目前非常欠缺的，主要原因就在于近红外数据分析的过程长，可变因素多，涉及的算法也很多，传统上要快速得到一个好用的模型并不容易。尽管大多数研究者并没有把数据分析提升到特别核心的位置，但其价值显而易见，甚至在某些方面可与硬件本身相得益彰，弥补硬件的物理劣势! /p p 　　另一方面，近红外分析以其简单方便的前处理，加上非常快速的数据采集方式，使得数据的获取，甚至大数据的积累顺理成章。然而即使对同一组数据，不同的研究者亦极有可能得到完全不同，甚至相反的分析结果或结论，即使在固定分析方法的情况下!这是一个容易被忽视，却又至关重要的问题，否则不管如何将近红外分析的硬件评价，以及实验测试全过程标准化，也无法得到可相互比较的结果。数据“横看成岭侧成峰”的魅力，不应是由于数据分析方法或人员的不同导致，而是数据背景的属性差异或者数据分析目的的不同产生。基于此，我们也正采用近红外数据分析的通用准则，使用粒子群等最优化的方法，开发全新的近红外数据分析软件产品，自动优选数据分析算法，以及方法的使用顺序，并全局优化方法的参数。这样我们获得数据后，只需按照标准化的流程一步一步走，便可获得最优的数据分析模型与模型结果。从而使得近红外数据的分析，如同实验分析一样，结果的重现性与可比性也就不再是个问题。避免像现在这样，往往是漫无目的的数据探索，耗费漫长时间也不一定能得到合适好用的模型!这无论在研究中，还是在工业生产中，都是需要花大力气迎接的挑战。在这一过程中，得到了袁洪福教授、吴海龙教授、邵学广教授、杜一平教授、褚小立教授、闵顺耕教授等诸多老师的大力支持与帮助。从老师们关切的眼神中，能读懂那份殷殷之情，也唯有努力做点事情，为国内近红外的发展做些有益的工作，方不负此情。 /p p 　　近红外分析能做的事情很多，近红外数据分析如是，尤其站在移动互联时代，站在大数据分析挖掘的视角与高度。近红外有其自身特有的巨大优势-本身就是物联网中的一个绝佳传感器!从这个意义上来说，近红外分析代表着某种未来，只是通往未来的路上，还需要我辈站在前辈的肩膀上，不断付出智慧和汗水。 /p p 　　“师者也，教之以事而喻诸德也。”，数据分析之路上，深深地烙上了梁逸曾教授的影响。亦师亦友者，感恩、深切缅怀您。 /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 　　2017年1月30日于浙江西湖 /span /p p 　　 strong 个人简介 /strong /p p /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e1424397-960a-4e21-a206-9245429e6328.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p 　　曾仲大，男，博士，现任大连达硕信息技术有限公司总经理。 /p p 　　曾博士师承梁逸曾教授，2006年获得工学博士学位，主要从事化学计量学基础算法研究，以及色、质、光谱等分析技术在制药、烟草和代谢组学等复杂体系分析中的应用及其数据分析挖掘等。近年来在大数据的分析与应用方面亦有涉猎。 /p p 　　曾博士先后工作于香港理工大学、澳洲RMIT大学、Monash大学，以及中国科学院大连化学物理研究所。迄今已发表SCI论文40余篇，在2013-2016近三年时间里，以第一作者或合作者在美国分析化学杂志发表7篇研究论文，同时获邀为TrAC等权威期刊撰写化学计量学及化学数据分析处理方面的综述。 /p p 　　曾博士曾获得中国科学院大连化学物理研究所“所百人”引进人才计划，大连“海创工程”计划、高层次人才创新创业支持计划、新兴技术创新成长计划，以及国家人社部高层次海归人才创业计划的支持。公司主要提供复杂化学与生物数据分析服务，数据挖掘软件产品开发，以及个性化数据应用的整体解决方案。 /p p 　　 strong 人生格言： /strong 有志者，事竟成。 /p

近红外数据分析中的关键问题网络讲座顺利召开 2016年8月30日上午，由华东理工大学、南开大学、大连达硕信息技术有限公司共同主办的网络讲座，在仪器信息网，以在线的方式顺利召开。讲座分别由杜一平教授、邵学广教授、曾仲大总经理担任主讲人，围绕近红外数据分析中关键性、经常性问题进行全面、深入阐述。 杜老师从近红外光谱数据预处理、变量选择、模型构建与结果验证等诸多方面，非常细致地介绍了整个建模过程中涉及的算法及算法原理、注意事项，以及普遍遇到的问题及解决方法。杜老师也提到，近红外数据分析绝非看似的那样简单，涉及对数据的理解、对算法的理解。同时不能只关注数学方法，更要记住我们是化学家！邵老师从大数据分析角度出发，阐述近红外数据分析，并延伸到近红外光谱的模型转移。大数据是国家关注的重点方向，企业信息化的推进，数据体量不断增大，需要基于大数据与云计算的手段方法提升效率，挖掘数据价值。近红外的模型转移则是现在生产型企业发展中遇到的，非常棘手的问题。不同厂家、不用仪器的数据和模型不能共享，很难实现数据融合。邵老师经过多年的研究与实践从方法到应用给大家进行了详细介绍。同时邵老师介绍了近红外模型转移中需要考虑和注意的问题，以及目前比较成熟的算法，为大家解决实际问题提供广阔思路。 曾老师则从近红外数据分析应用与软件系统实现的角度，阐述如何能更智慧地构建近红外分析模型，并结合大连达硕信息技术有限公司最新发布的，全面介绍系统如何实现智慧型近红外数据分析，包括批量文件夹数据载入，智能数据建模算法流，“随时”、“随时”数据建模，全面的建模方法比较，以及优异的用户体验等等。同时鼓励近红外同行们使用产品，支持国产软件发展。讲座后，三位老师延长预定时间，回答大家感兴趣的诸多问题。此次讲座得到了近红外分析和化学计量学同行的普遍关注，人气指数超过5,500，300余人报名参加。讲座结束后，大家通过各种途径表达对讲座的支持厚爱，效果很好，评价非常高。与此同时，大连达硕信息技术有限公司在讲座后，建立化学数据联盟微信群，一方面使与会者可更深入讨论近红外相关问题，推进行业发展，另一方面也广纳同行对联盟发展的意见与建议，促进联盟发展。 大连达硕信息是国家高新技术企业，专注化学与生物行业数据的整合分析与深度挖掘，辅助决策支持，公司全方位提供数据分析服务、数据处理产品，以及个性化数据应用整体解决方案，是我国化学与生物数据应用领域的排头兵。公司技术力量非常雄厚，在化学与生物数据分析领域积累非常丰富的经验，深受客户好评。

前言LED灯具有长寿命、安全可靠、节能环保等优点，在家用照明设备、显示屏、公共设施场所以及景观装饰等方面应用广泛，如汽车上的照明设备、景区内各种图案的装饰灯。LED灯通常由光源、外壳组成，光源装有反射板可以有效利用光源的能量，因此反射板的反射率会直接决定LED灯的光利用效率。而评价反射板的反射率，常用的检测仪器是紫外分光光度计。检测实例我们选取了生活中常见的一种LED灯，拆开发现反射板的四周是弧形表面，为获得准确的反射率，要对中间的平整表面进行测定，如图中红色圆圈标注的位置。但这个位置的直经只有5mm,如此小的测量位点，要使仪器光源的光斑中心完全照射到测定位置非常困难。图1 LED灯的反射板为了解决这类微小样品的测定难题，日立特别研发了微小样品全反射/漫反射测量系统定制附件，确保光源的光斑中心完全照射到测定位置。而且日立UH4150紫外-可见-近红外分光光度计的样品仓空间足够大，可以轻松安装这个附件。 测定时使用铝制平面镜作为标准参考，利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝 对值，得到的反射板的全反射光谱如图所示。图2 LED灯反射板的反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%，可以有效利用LED灯光源的光通量，提高照明效率。 想获取更多信息，请拨打电话：400-630-5821。

仪器信息网讯 9月24日，在全国第十届近红外光谱学术会议晚宴期间，“领航数据分析，探索光学科技新境界”——精谱检测设备（河南）有限公司新品发布会活动成功举办。随着市场需求的变化以及国产厂商的努力，国产近红外仪器公司在近红外光谱技术领域也取得了显著成就。精谱检测设备（河南）有限公司（以下简称“精谱科技”）是专业的分析仪器生产企业，在实验室分析仪器及检测设备行业领域一直被高度认可。发布会伊始，精谱科技创始人&总经理刘季上台致辞，对到场的各位嘉宾表示诚挚的感谢和热烈的欢迎。刘季在致辞中回顾了精谱科技的发展历程，精谱科技集团前身为武汉江腾源，自2011年成立以来，以卓越为追求，以人本为核心，以创新为灵魂，持续推动实验室分析仪器及检测设备等的研发创新生产，产品覆盖地矿与环保、医药与生物、刑侦与海关、航天与军工等领域。精谱检测设备（河南）有限公司创始人&总经理刘季现场播放的宣传片全面而细致地展示了本次发布的新品——紫外-可见-近红外分光光度计（JP-UVN2800/JP-UVN3600）的外观与卓越的性能。随后，活动来到激动人心的新产品揭幕环节。中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长、中石化石油化工科学研究院褚小立教授级高工、山东大学药品监管科学研究院执行院长臧恒昌教授、中国食品发酵工业研究院部门副主任王健教授以及刘季总经理共同为新产品揭幕。新品揭幕合影新品特写揭幕仪式结束后，刘季总经理在对新品进行介绍时表示，核心技术的国产化与对标进口设备的附件设计是本次新品的最大优势，该产品可应用于筑节能玻璃、光学性能平台运营及研究、航天涂层检测及纳米材料研究等领域。设计方面，紫外-可见-近红外分光光度计凭借优良的光学、电子、机械系统、软件系统设计，依靠优质零部件选用，以实现仪器操作简便灵活，仪器稳定可靠，以及基线稳定、超低杂散光等性能特点。专精光学、电子、机械系统设计，采用进口优质两级全息光栅，以保证超低杂散光和高精度电压数字采样达成。为保障系统的基线稳定，采用了双光束动态反馈比例记录测光系统。为实现仪器的稳定可靠和长寿命，氘灯、光电倍增管等关键器件均用进口件。丰富的反射光学积分球可选专用附件，使仪器的应用范围大大扩展。基于Windows环境设计提供了丰富的仪器控制和操作功能，提供了操作简便的体验，满足使用者灵活高效的分析需求。独特的插座式钨灯和氘灯可在换灯时免去光学调试，使设备仪器调试、维护更加简单方便。在介绍中，刘季总经理特别表示，9月23-25日期间，新品将开启1折的现时、限量优惠活动，如有意向购买的用户，可联系仪器信息网与精谱科技取得联系。发布会的最后环节，抽奖活动将现场氛围推向了高潮。随着奖项的逐一揭晓，参会者的欢呼声此起彼伏，精彩纷呈的奖品不仅回馈了嘉宾们的热情参与，也进一步拉近了彼此之间的距离，增进了友谊与合作。幸运观众合影随着最后一轮抽奖的结束，本次新品发布会在热烈的掌声中圆满落幕。此次发布会不仅展示了精谱科技在技术与产品上的最新进展，更促进了行业对于仪器国产化的讨论与思考。未来，精谱科技将继续秉承创新精神，携最新产品及细分领域解决方案，为用户提供更全面的技术及服务支持。

随着机器的小型化趋势，光学部件也在不断微小化，如摄像镜头中的透镜、传感器部件、光盘中的拾音器组件等。因此微小样品的准确测量十分必要。要准确获得这些微小样品的测定，需要缩小入射光束，以使光斑照射到样品上。日立开发了各种微小样品测量附件，为光电领域提高解决方案。1. 微小样品的透过率测量使用日立UH4150选配微小样品透过率测定附件和全积分球，利用φ1 mm 掩光膜即可测定透镜的透射率。图1 小尺寸透镜的外观 图2 两种透镜的透过光谱 微小样品透过率测定附件由聚光透镜、参比光束光阑以及微小样品支架构成，可准确测定微小样品和任意微小零配件的透射率。微小样品支架可搭载最大直径为φ20mm的样品，标配φ3mm的掩光膜，用户也可选配φ1mm的掩光膜等。图3 微小样品透过率测定附件 2. 微小样品镜面反射率的测定手机镜头和车载摄像头中图像传感器的红外截止滤光片尺寸微小，使用UH4150选配微小样品5度绝对反射附件即可测定滤光片的反射率。图4 红外滤光片的镜面反射光谱 可以看到滤光片在可见区的反射率低，在近红外区的反射率较高。微小5 °镜面绝对反射附件由反射附件、聚光透镜、参比光束光阑以及微小样品支架构成。与5 °镜面反射附件（标准）相比，样品位置的光束较小，支持微小样品反射光谱的测定。图5 微小样品反射率测定附件3. 微小样品的全反射率测定使用日立UH4150 搭配微小样品全反射/漫反射测量附件，测量了LED灯反射板的全反射率。图6 LED灯的反射板测定时使用铝制平面镜作为标准参考，利用铝制平面镜的绝 对反射率将LED灯反射板的反射率的相对值转换为绝对值，得到全反射光谱如图所示。图7 LED 灯反射板的全反射光谱测定结果表明该反射板的反射率高达90%，可以有效利用LED灯光源的光通量，提高照明效率。综上案例，使用具有大型样品室的日立紫外可见近红外分光光度计UH4150，容易构建不同样品的光学测量系统，可搭配多种附件，实现低噪音测定微小样品。拨打 4006305821，获取更多信息

大连达硕信息技术有限公司(以下简称“达硕信息”)专注企业级数据的分析整合、深度挖掘与商业智能，掌握数据核心技术，提供专业化的数据处理软件产品，个性化的数据整体解决方案，以及平台级的数据整合服务。公司目前推出多款数据分析软件产品，欢迎试用。魔力TM复杂多变量数据智慧化处理软件系统 (ChemDataSolution)科学仪器数据因其高维、高通量与高复杂度的特征，价值密度大，但分析处理的困难度亦很高。食品快检与安全监测、工业过程分析与生物组学研究等众多领域所面临的在线与动态、快速与实时，以及模型共享与大数据分析等诸多问题，对智慧型数据挖掘与深度价值利用提出了现实的需求。与传统的多变量数据分析产品或仪器自带的软件相比，ChemDataSolution系统在复杂情形下的文件夹数据批载入、智能算法流、一键数据处理与多模型分析、同时模型构建、验证与预测、多线程与并行计算以及用户体验等各个方面具有开创性，是分析处理色谱和质谱，尤其是近红外等光谱数据的强大工具。主界面截图 (ChemDataSolution)该系统具有如下的特色与优势： 1、数据分析算法流算法流是指构造包含不同数据处理方法的数据整合与优化流程，设置算法参数，在实际的数据分析处理中，仅需往算法流中添加待分析数据即可获得最终结果，完整保留中间计算结果以备查验，实现更快速便捷，准确智能的分析模式。 2、一键处理与多模型处理因算法流思想可实现数据处理方法的逐级串联与优化整合，将训练集、验证集或预测集同时添加到算法流中，达到一键处理即获得所有分析结果的目的。 3、同步建模、验证与预测在算法流的使用中，用户可分别添加建模、验证与预测数据，系统先构造模型，然后再将验证与预测数据进行相同的预处理或特征选择操作，基于已构建的模型获得计算结果，同样可极大减少用户的操作步骤。 4、智能数据批载入与数据库数据载入是数据分析的基础，实现复杂情形下的数据批载入是实现智慧型数据分析的前提。通过研究不同类型数据结构，尤其是数据自动载入时可能遇到的各种情形，提出数据智能载入的整体解决方案，如数据类型与长度、数据与字符、数据分隔符、化学坐标处理、数据头文件、数据排列方式、数据载入后是否放入已经存在的数据文件中，以及多个数据文件的上述处理方式是否存在差别等。 5、用户体验ChemDataSolution实现了非常人性化的用户体验与功能，比如基于XML技术的参数预设值、保存与调用，用户偏好设置，自定义报表，特别是基于导航栏文件式的数据、图形、算法流与模型结果管理等。 代谢组学小分子化合物快速鉴定软件系统该系统由达硕信息与中国科学院大连化学物理研究所共同开发完成，是未知代谢物定性分析的不二选择。系统融合多级质谱的精确质量数与保留时间信息，实现未知代谢物的多层次鉴定分析。系统主要具有如下功能与特色： 1、完备的代谢标准化合物数据库系统以SOP的方法，在正、负二个电离模式，以及三个不同检测电压下，采用先进的AB SCIEX 5600+仪器，构建2,000个不同代谢物的LC-MSn数据库，同时包含高分辨精确一级和二级质谱，以及保留时间的信息。这也是系统的核心优势之一。 2、定性经验的传递基于LC-MSn分析的化合物鉴定，经验性极强，初学者或者研究生需要花费很大的时间与精力才能基本掌握；而且学生一旦毕业，其定性结果与经验又无法为实验室继续利用，导致学生循环往复，研究组的积累却很是有限。系统通过不同成员构建灵活的扩展库数据库、未知物数据库，本地与局域网互联互通，以及强大的数据库功能，达到这样的目标：“研究生毕业不要紧、定性知识留下来”，“新进实验室不要紧，站在师兄师姐的肩膀上”。 3、多层次定性分析除上述自建标准化合物数据外，系统集成HMDB、Metlin、LIPID MAPS以及MMCD网络数据库，用户可在系统直接批量搜索这些数据库，实现与自建数据库分析结果的比较、融合与定性结果相互补充、扩展。在此基础上，用户可实现自建标准化合物数据库、网络数据库、扩展数据库，以及未知物数据库的综合定性分析，并可在不同数据库所得到的结果间相互比较分析，以获得最可靠的鉴定结果。此外，系统通过先进的样本间数据校正、定性匹配算法、原始数据批载入，批量定性分析，快速丰富查询(如中性丢失等)，以及优越的用户体验等功能，实现代谢小分子化合物的快速鉴定。主界面截图 (代谢小分子化合物快速鉴定软件系统)

p 　　本文转载自微信公众号热分析与吸附，作者为中国科学技术大学丁延伟老师，并已获转载授权。 /p p strong 　　 /strong 在《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第4部分 仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》和《热分析/红外光谱联用的数据分析方法第5部分 仪器分析软件中红外光谱部分的数据处理与作图》中以实验室在用的美国PerkinElmer公司的热重/红外光谱/气相色谱质谱联用仪为例简要介绍了在仪器的数据分析软件中与热重部分和红外光谱部分相关的数据处理与作图相关的内容，在本部分内容中将简要介绍在Origin软件中GS曲线、FGP曲线以及实时红外光谱图的数据处理与作图相关的内容。由于在Origin软件中不同时刻/温度下的三维红外光谱作图十分繁琐，将在本系列内容第7部分中进行介绍。 /p p 　　为了保持本系列内容的完整性，以下介绍的大部分内容主要来自本公众号2019年10月6日发布的《在Origin软件中热分析/红外光谱联用的数据作图方法》一文，其中做了相应的修改并增加了实时红外光谱图(EGS图)的内容。 /p p 　　1. GS曲线的作图法 /p p 　　一般来说，在由红外光谱分析软件Timebase得到的Excel格式的文件中主要有EGP曲线(即通常所说的GS曲线)文件和不同时刻温度下的逸出气体红外光谱图(即EGS)文件，一共两个文件。 /p p 　　GS曲线可以直接由导出的Excel格式的GS曲线文件得到，通常说的官能团剖面图(即FGP曲线)可以由EGS文件中导出。 /p p 　　在Origin软件中对GS曲线的作图十分简单，在Origin软件中导入曲线所对应的Excel文件(图1至图3)。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/1db6881e-d64f-41b6-8671-0ae37784c440.jpg" title=" 图1.jpg" alt=" 图1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 308px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/62609940-652e-42c0-967b-5e4165a0c4eb.jpg" title=" 图2.jpg" alt=" 图2.jpg" width=" 500" height=" 308" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图2 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 543px height: 750px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/54de575b-3929-471b-ad4f-c5b07c3b38ce.jpg" title=" 图3.jpg" alt=" 图3.jpg" width=" 543" height=" 750" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图3 /p p 　　选中A、B列，点击图4中plot选项，即可得到图5，即为EGP曲线。可以在图5中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/947a9618-194f-4302-aff3-fd6c2fa954a0.jpg" title=" 图4.jpg" alt=" 图4.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图4 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 464px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e4ce67e8-3c64-471d-8782-d1ece89f1798.jpg" title=" 图5.png" alt=" 图5.png" width=" 557" height=" 464" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图5 /p p 　　2. 官能团剖面图(即FGP曲线)的作图法 /p p 　　下面介绍由逸出气体红外光谱图(即EGS)文件得到FGP曲线的方法。通常在Timebase软件中，可以按照图6的方法，选中Save Time Resolved Data选项导出在实验过程中得到实验范围内不同时刻/温度的Excel格式的所有的红外光谱图。按照图1至图3的方法打开文件，得到如图7所示的界面。图7中，第1行“Long Name”中所对应的数值为温度值(即该行为温度行)，1.98e+001即为19.8℃，其他以此类推。A列对应的为波数值(单位为cm-1)，其他B、C、D...列所对应的为不同温度下的吸光值。也就是说，在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。另外，在图7中，如果选中温度行和特定的官能团(即特定的波数值)所对应的行进行作图，则可以得到FGP曲线。下面介绍FGP曲线的作图方法。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/f42afe19-16bd-432f-980f-506780617eab.jpg" title=" 图6.jpg" alt=" 图6.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图6 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/16d2682f-cb11-4132-8b1b-3be6cd40f10c.jpg" title=" 图7.jpg" alt=" 图7.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图7 /p p 　　按照图8的方法分别选中2358cm-1所对应的行和温度行，复制整行。 br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/dcdf9257-47da-4d8b-ad2d-df3abf22d3cc.jpg" title=" 图8.jpg" alt=" 图8.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图8 /p p 　　新建一个空白的Book文件，将温度行和对应波数(2358cm-1)的数值粘贴这两行，选中，点击Worksheet菜单下的Transpose选项(图9)，将这两行转换为两列，转换后的表格如图10所示。删除图10中的第一行数据，按照图4的方法作图，即可得到CO2分子的特征官能团在2358cm-1处的FGP曲线(图11)。可以根据需要改变图中曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/98c364bc-5af7-4f17-b010-d6c6e9ef31df.jpg" title=" 图9.jpg" alt=" 图9.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图9 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/3fe819c4-81c9-4309-8fa2-eebc7492a9da.jpg" title=" 图10.jpg" alt=" 图10.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图10 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/8c655662-483b-4efa-9b6e-86d7e8f314c3.jpg" title=" 图11.png" alt=" 图11.png" / /p p style=" text-align: center " 图11 /p p 　　3. 实时红外光谱图(EGS图)的作图法 /p p 　　在本部分第2节中提到“在图7中，由除A列以外的其他列作为纵坐标轴对A列按照图4的方法作图，可以得到在不同温度下的红外光谱图。”也就是说，在导出的Excel格式的在实验温度/时间范围内的所有红外光谱文件中，选中A列和所对应的一列和/或多列时间/温度列即可得到不同温度/时刻下的实时红外光谱图。 /p p 　　以下举例说明。图12是不同温度下的一水合草酸钙在加热过程中产生的气体产物的红外光谱图。图中第五行为不同的温度值，第A列为红外光谱的波数值。例如，需要比较第100℃、200℃、500℃和700℃下的红外光谱图的变化，则同时选中这些温度和波数(A列)所对应的列，复制并粘贴到新建的表格文件中，并定义相应列的名称(图13)。同时选中图13中A-E列，点击图4中plot选项，即可得到图14，即为不同温度下的红外光谱图。可以在图14中根据需要改变曲线的粗细、形状和颜色，在此不作详述。由图14可以看出，(1)样品在100℃时样品没有发生分解 (2)在200℃时产生了水，对应于结晶水的失去过程 (3)在400℃时产生了一氧化碳，少量一氧化碳被氧化为CO2 (4)700℃时的气体产物以CO2为主。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 220px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a6b0f4c1-4385-4184-8530-572cc84c0cce.jpg" title=" 图12.jpg" alt=" 图12.jpg" width=" 600" height=" 220" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图12 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 557px height: 285px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b989ef36-1508-4bde-b282-9029ef1766ff.jpg" title=" 图13.jpg" alt=" 图13.jpg" width=" 557" height=" 285" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图13 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/128d4fc6-623a-479c-9cdb-4f3865f22608.jpg" title=" 图14.png" alt=" 图14.png" / /p p style=" text-align: center " 图14 /p p br/ /p

光学镀膜材料在太阳能行业应用广泛：由化学气相沉降法生成的氧化锌涂层，自然形成金字塔形表面质地，在薄膜太阳能电池领域被用于散射太阳光。将不同折射系数的高分子材料排列组成的全息滤光镜，将太阳光在空间上分成不同颜色的色带（棱镜一样），将不同响应波长的光伏电池调到每个波长的焦距处，从而形成一种新型的多结太阳能电池。位于硅太阳能电池前部的纳米圆柱形硅涂层起米氏散射的作用，因此增加了在更宽入射角范围和偏振情况下的光被太阳能电池的吸收。曲面型光电模块的渲染和原理图。3M可见镜膜能够使模块在可见光区表现为镜像，而在近红外光区变为黑色。对于所有的光学涂层——特别是那些非垂直角度接收阳光或者阳光入射的涂层，表征波长、角度和偏振测定的反射和入射就尤为关键。PerkinElmer公司的自动化反射/透射附件ARTA，可以测定任何入射角度、检测角度、S和P偏振光在250-2500nm的范围内的谱图，从而告诉我们：所有的入射光都去哪儿啦？装备了ARTA的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计样品3M可见光镜膜：吸收紫外光，反射可见光，透过红外光。仪器PerkinElmer公司的LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度计。150mm积分球，Spectralon涂层积分球包含硅和InGaAs检测器，检测样品200-2500nm的范围内的总透射谱和总反射谱。装备了150mm积分球的LAMBDA紫外/可见/近红外分光光度计ARTA，配备PMT和InGaAs检测器的积分球（60mm），能在水平面上围绕样品旋转340°，进行角度分辨测量。3M薄膜固定在ARTA样品支架上的照片实验结果用150mm积分球附件测量的3M薄膜的总反射和总透射谱图。薄膜在750nm附近具有预期的突变，在此处有将近100%的可见光反射率和约90%的红外光透射率。3M薄膜对于s（左图）和p（右图）偏振光的角度分辨反射谱图。对于所有的偏振情况，直至50˚的范围内反射到透射的转变都很急剧，但是有轻微的蓝移。对于入射角在约50˚以上的情况，s偏振光的转换终止，并且薄膜开始失去对光谱的分光功能。这种情况的一个明显后果就是在冬天或者纬度高于30˚的区域的夏季月份，曲面型光电镜片的工作效率都很低。更多详情，请扫描二维码下载完整应用报告。

（作者：山东大学药学院臧恒昌教授药物智能制造技术研究团队 卢青青）2024年9月23日至25日，为期三天的全国第十届近红外光谱学术会议在北京顺利召开，300余人报名参加了本次近红外光谱盛会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长兼秘书长、中石化石油化工科学研究院褚小立教授级高工主持开幕式，中国仪器仪表学会张彤秘书长致辞。开幕式伊始，举行了第五届“陆婉珍近红外光谱奖”的颁奖仪式，该奖项设立为鼓励我国科技人员投身于近红外光谱理论研究、技术研发和推广应用工作，促进和推动近红外光谱技术在我国的发展和应用。本次大会共安排65场报告，邀请了诸多国内外知名专家，报告内容涵盖了近红外光谱技术在制药、农业、食品、化工等多个领域的应用进展，以及化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与在线过程分析、近红外光谱标准制定等，为参与者呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。笔者认真学习了会议报告，并结合笔者药学专业方向，从制药角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。&bull 聚焦近红外光谱分析技术在制药领域最新应用中药材作为传统医学的重要组成部分，不仅在中国有着数千年的应用历史，而且在全球范围内因其独特的治疗效果而备受推崇。余向阳教授分享了报告《手持式近红外光谱仪在中药材高通量快筛快检中的应用》，针对药材掺假严重问题，探讨了手持式近红外光谱仪结合化学计量学方法在高通量快速筛查中药材中的应用，该研究聚焦于两种典型中药材：菟丝子与金银花的质量检测。成功地将手持式近红外光谱仪与化学计量学相结合，为中药材的快速筛查和定量分析提供了一种高效、精确实用和经济的方法。肖雪副研究员汇报了《基于近红外光谱技术的何首乌“生熟异治”质量标志物研究》，研究了以何首乌作为示范品种，基于中药药效评价，结合近红外光谱快检技术，以生物学效应和临床疗效为导向，确认其活性成分群，进而明确其质量标志物，利用近红外光谱技术，构建了基于质量标志物为对象的快速定量模型，为何首乌炮制过程研究及构建基于生物学效应和临床疗效的何首乌质量快速评价体系做铺垫。臧恒昌教授分享了报告《近红外光谱与中药智能制造》，汇报了系列研究成果。结合近红外光谱技术，以水为无标记探针应用于中药提取过程、耦合机理与数据的中药生产过程在线实时分析、以提取过程为例开发了一种基于改进粒子群优化的关键质量属性与关键工艺参数的关联因子联动控制模型、基于图谱转化技术的中药口服制剂指纹图谱快检设备、创制了基于PLS-DMC控制的流化床智能化生产装备，这些研究对于未来基于近红外光谱分析技术的在线分析设备与智能化的分析控制系统的结合应用于我国医药产业奠定坚实的基础。宋晓铭分享了题为《基于红外光谱数据融合策略的唐古特大黄抗氧化活性研究》的报告，借助不同化学计量学方法，采用近红外光谱、衰减全反射光谱及二者的融合光谱对唐古特大黄抗氧化活性进行评价，建立数据融合策略下的DPPH自由基清除率的红外光谱定量预测模型，不同软件下均以NIR-ATR高级融合光谱建模效果最好，实现了抗氧化活性的近红外光谱快速评价，为唐古特大黄临床药效研究提供参考。刘丽萍报告了《基于近红外光谱技术的苦参-白土苓提取工艺动态调控研究》，针对原始提取工艺存在的缺陷，该研究首先将浸渍阶段改为“多段式”，即在浸渍液达到或接近饱和时进行部分溶剂更替，并且取消“煎煮”步骤。采用 NIR对苦参-白土苓的提取过程进行实时监测，并建立数学模型对于提取过程中有效成分的含量以及关键过程指标做出实时预测，依据预测结果对提取过程进行动态调控。基于NIR过程数据和过程模型对生产过程进行实时调控模型不仅可以提高中药提取过程的生产效率，同时也能有效降低过程的能耗和“三废”产生，从而达到节能降耗、降本增效的目的。近红外光谱技术在中药材的质量检测和快速筛查中显示出高效、精确和经济的优势，为中药的现代化和智能化生产提供了新的方向。&bull 化学计量学助力近红外光谱分析技术新发展在近红外光谱分析中，算法的研究对于处理复杂的光谱数据至关重要。近红外光谱数据通常包含大量的变量和复杂的背景噪声，这使得直接分析颇具挑战。化学计量学算法，如主成分分析和偏最小二乘法，能够帮助科学家从光谱数据中提取有价值的信息，建立光谱特征与样本属性之间的关联模型。此外，随着机器学习和深度学习技术的发展，它们在处理近红外光谱数据方面展现出了强大的潜力，能够自动学习数据中的复杂模式，减少对预处理的依赖，并提高分析的准确性和效率。陈孝敬教授报告了《近红外光谱数据自动预处理》，提出了一个自动预处理框架，可以快速确定最佳预处理策略。该框架最初构建了一个由多种预处理方法组成的工作流程。然后，使用遗传算法技术优化最佳处理管道，避免穷举搜索。此外，还对遗传算法过程的损失函数施加了惩罚，以获得更加稀疏的解决方案。该方法在预测误差方面优于几种最先进的集合预处理方法。徐琢频副研究员汇报了《基于近红外和数据融合的精确检测方法研究》，该团队提出一种基于UV-Vis和NIR数据融合的地表水质检测策略，以50份不同污染程度的河流样本为校正集进行光谱采集和化学测定，通过UV-Vis与NIR光谱的初级融合获得UV-Vis-NIR融合数据，采用不同的变量选择算法优化地表水污染指标的UV-Vis-NIR融合模型。同时，采集了复合肥的 NIR和 LIBS 光谱，通过两种融合方式等权融合ERF和外积融合OPF获得LIBS-NIR融合光谱，并利用 CARS 算法提取融合数据的特征变量。此外，该团队以水稻蛋白质、直链淀粉和脂肪含量为对象利用NIR漫反射和漫透射融合实现精准检测。杜一平教授课题组的王红鸿博士分享了《基于等效变换的变量选择新策略》，该研究采用CARS、SCARS和MC-UVE算法探索其选中波长的可替代性，并提出等效变量概念，即对建模具有同等效力的一组变量，建模时可以互相替代。采用玉米油脂光谱数据集验证这三种算法中等效变量的存在，为变量选择的深度解释提供一种简单有效的新方式。并提出了一种利用等效变量筛选SCARS、CARS和MC-UVE方法各自互补变量来改善模型性能的新策略。邵学广教授分享了《深度学习用于光谱及成像分析》，汇报过程中邵老师充分肯定了近红外光谱广阔的应用前景，并分享了课题组近期的工作。他们提出了一种结合自动编码器和多元线性回归的非线性定量方法。在该模型的基础上提出了反向解码的策略，以用于提取两台仪器所采集光谱的共同特征。此外，通过结合迁移学习策略，进一步加速了多仪器的光谱建模。近红外光谱变量选择研究针对光谱建模中的变量选择问题，提出了基于扰动的可解释神经网络。光谱解混研究针对重叠光谱解混问题，提出了一种基于自动编码器结构的无监督神经网络。该模型通过结合重构损失和稀疏正则化，在无需实现指定组分数目的前提下，实现了对纯组分的自动求解。卞希慧教授分享了《近红外光谱分析中化学计量学研究新进展》，通过大量文献调研，总结了近红外光谱领域数据分析中化学计量学应用，包括代表性样本选择方法、光谱预处理方法、模型建立方法等，内容详细充实，为研究者在近红外光谱实际分析工作中指明了方向。张进副教授报告了《近红外光谱的无参数模型转移/增强框架PFCE》，模型转移算法大都需要复杂的超参数调整、依赖一一对应的KA主从机标准光谱、难以适应复杂多变的模型转移场景，在实际应用中难以推广应用。针对此问题，张进副教授提出了一个覆盖多种模型转移/增强场景、无需超参数优化、形式统一的算法框架PFCE。李灵巧副教授汇报了《基于KAN的近红外光谱端到端建模方法》，模型主要由两个模块组成：Convolutional 卷积块和KAN组成。该模型通过使用KAN新型网络结构来替换传统的多层感知器来增加卷积神经网络模型的效率和可解释性，这种替代提高了卷积神经网络的非线性特征提取能力和可解释性。该研究发现使用这两个模型结合使用，能够更有效的对近红外光谱提取特征，更好的实现了定性定量分析，增加了模型的性能和可解释性。近红外光谱分析技术在处理复杂数据方面取得进展，化学计量学和机器学习技术提高了分析的准确性和效率。自动预处理框架和无参数模型转移算法简化了分析流程。数据融合策略和变量选择新方法提升了模型性能。深度学习的应用为光谱分析带来了新的可能性。这些研究为近红外光谱分析的实际应用提供了新的方向和工具。随着全国第十届近红外光谱学术会议的圆满落幕，我们对未来近红外光谱技术在制药及其他领域的应用充满了期待。会议中提出的新方法、新模型和新策略，不仅为科研人员提供了丰富的研究思路，也为行业实践者提供了实用的解决方案。随着技术的不断进步和应用的不断深入，我们有理由相信，近红外光谱技术将在未来的科学研究和工业生产中发挥更加重要的作用，为人类健康和社会发展做出更大的贡献。

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国外某研究机构的最新市场研究显示， 2020年全球红外光谱市场预计10亿美元，2025年将达13亿美元，复合年增长率为4.1%。作为一类比较成熟的仪器分析方法，红外光谱已经得到了广泛的应用，特别是在制药、生物研究以及食品和饮料的终端用户中应用非常广泛。而同时，这些相关行业严格的法规，以及对质量水平越来越高的追求都推动了红外光谱市场的增长。　　虽然2020年COVID-19的爆发和蔓延影响了很多行业发展，也使很多工厂停工或者关闭，但同时也导致了药品和其他医疗设备产量的增加，这在一定程度上也增加了红外光谱在医疗保健和制药终端行业的需求，进而导致市场对红外光谱产品和解决方案的需求增长。　　基于市场的需求，各大仪器厂家也在不断的推出新的产品。据统计，申报仪器信息网2020年度“科学仪器优秀新品评选”活动的红外/近红外光谱类仪器共计11台，其中红外光谱仪9台，近红外光谱仪2台。值得一提的是，不管是小型化、云数据管理、专用化及在线仪器等，以上新品特别注重从用户的角度考虑问题，从应用的角度着手进行产品的开发和设计。以下将根据2020年度申报新品的情况进行简单的概述：　　近年来，小型化一直是仪器设计和制造的一个重要发展趋势，仪器小型化不仅能满足空间有限的分析测试现场使用需求，而且便于集成拓展，非常适合手持式/便携式仪器开发。　　在本年度申报的仪器新品中，滨松光子学商贸(中国)有限公司推出了FTIR光谱仪引擎 C15511-01。基于精心重构光学干涉仪的设计思路，并采用独特的MOEMS技术，滨松光子成功开发出了一款高性能的微型化FTIR引擎。迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路内置其中，仅手掌大小，却实现了在1.1-2.5μm区域超高的灵敏度，具有远超同类产品的高信噪比表现(10000:1)，以及高光谱重现性。据悉，该产品可内置于便携式FTIR仪器中，实现整机小型化的同时，也可保证高性能的实现。　　此外，荧飒光学仪器(上海)有限公司也推出了两款便携式的仪器新品：便携式傅里叶红外气体分析仪+Mobile10-G、便携式傅里叶变换红外光谱仪 Mobile10。其中，前者集成小体积长光程的9.8米气体池及内置抽气泵、电池，现场开机即可工作；后者不仅集成平板及电池，现场开机即可工作，而且具有与台式红外光谱仪一样的性能。　　对于科学仪器而言，软件是一个绕不开的话题，随着应用需求的提升，用户不仅关注仪器硬件的改进，对软件及数据的云端管理也提出了新的需求。　　软件在云平台和云服务方面的创新，是现代仪器发展的一个重要方向。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司推出的Spectrum 3™ 傅立叶变换红外光谱仪不仅提供全集成的热重-红外(TG-IR)联用(EGA4000)解决方案的FT-IR平台，涵盖近、中、远红外三个波长范围，软件自动切换光源、分束器、检测器等部件。而且，特别值得一提的是，该仪器首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接。基于Web的应用程序，允许从任何设备查看、上传/下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员间跨实验室/设备实时协作。　　对于中药材的分析而言，数据分析是重点也是难点。北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)推出的IT2000中药分析仪，针对中药材质量控制，通过丰富的数据库和识别算法，一键分析实现中药饮片的真伪鉴别、品种识别、产地溯源和品质分析，光谱采集、分析、测试报告等同步自动完成。　　应用拓展一直是近红外人努力的方向和目标，而找准应用环境对近红外仪器而言至关重要。很多业内人士指出，专用化和在线仪器的发展存在着较强的生命力和巨大的潜在应用市场。　　瑞士万通中国有限公司推出了DS2500 L近红外光谱液体分析仪，在上一代产品的基础上，该仪器由分体式改为了一体机的形式，使得仪器本身防护等级达到了IP65。另外，其智能附件设计，为分析液体样品设计了不同光程的附件，每个附件上都带有芯片，附件插入仪器后可以被读取；荧飒光学仪器(上海)有限公司推出了为工业在线用户设计的8通道在线检测近红外光谱仪--傅里叶变换在线近红外光谱仪MASTER10-Pro，其采用完全国内自主的傅里叶变换技术，自主国产的干涉仪，立体角镜，永久准直，抗震性强。　　除了红外透射、红外反射、衰减全反射(ATR)、漫反射等大家熟悉的测量方式，在本次申报的新品中，荧飒光学仪器(上海)有限公司还推出了傅里叶变换红外发射光谱仪和傅里叶变换光致发光光谱仪。红外发射光谱虽然应用范围不如红外吸收光谱广，但在一些特定研究领域有其独特的优势。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换红外发射光谱仪 FOLI 10-RE是独立式、专用型红外发射光谱仪，其光路设计紧凑，可以明显降低辐射损失，提高辐射通量；作为一种有效的无损光谱检测手段，光致发光光谱广泛应用于半导体的带隙检测、杂质缺陷分析等。荧飒光学仪器(上海)有限公司推出的傅里叶变换光致发光光谱仪 FTPL-10具有弱信号探测能力强、测量速度快和用户操作使用简单等优势。在仪器性能方面，该仪器的光谱分辨率达到0.8nm以上，测量速度达到每秒1张谱图，信噪比超过500：1。　　此外，荧飒光学还推出了旋转透射红外液体分析仪+FOLI10-RT，该仪器最多可同时配置4个不同光程的光学窗，非常适合液体的定量测量；天津恒创立达科技发展有限公司推出了MATRIX-50 傅里叶红外光谱仪，该产品采用专利的高能量红外光源，内置独特设计的反射镜，光源能量利用率远高于传统设计，可为傅立叶变换红外光谱仪的ATR及显微红外应用提供足够的能量。

来自奥地利、美国和瑞士的科学家组成的国际科研团队，研制出了首个中红外波长范围超级反射镜，有望用于测量微量温室气体或用于切割和焊接的工业激光器等领域。研究论文发表于最新一期《自然通讯》杂志。在可见光波长范围内，现有金属反射镜的反射率为99%。在近红外范围，专用反射镜涂层的反射率高达99.9997%；但迄今最好的中红外反射镜的反射率为99.99%，光子丢失率是近红外超反射镜的33倍。人们一直希望将超反射镜技术扩展到中红外领域，以促进很多领域取得重大进展，如测量与气候变化有关的微量气体、分析生物燃料，以及提升广泛应用于工业和医疗领域的切割激光器和激光手术刀的性能等。此次，研究团队研制出的中红外超反射镜的反射率高达99.99923%。为制造出中红外超级反射镜，研究团队结合传统薄膜涂层技术与新型半导体材料和方法，开发出一种新涂层工艺。为此，他们先研制出直径为25毫米的硅基板，然后让高反射半导体晶体结构在10厘米的砷化镓晶片上生长，接着将其分成更小的圆形反射镜，再将这些反射镜安装到硅基板上，得到了超级反射镜并证明了其性能。研究人员指出，这款新型超反射镜的一个直接应用是显著提高中红外气体分析光学设备的灵敏度，可准确计量微量环境标志物，如一氧化碳等。

2024年9月23日至25日，为期三天的全国第十届近红外光谱学术会议在北京顺利召开，300余人报名参加了本次近红外光谱盛会。中国仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长兼秘书长、中石化石油化工科学研究院褚小立教授级高工主持开幕式，中国仪器仪表学会张彤秘书长致辞。开幕式伊始，举行了第五届“陆婉珍近红外光谱奖”的颁奖仪式，该奖项设立为鼓励我国科技人员投身于近红外光谱理论研究、技术研发和推广应用工作，促进和推动近红外光谱技术在我国的发展和应用。本次大会共安排65场报告，邀请了诸多国内外知名专家，报告内容涵盖了近红外光谱技术在制药、农业、食品、化工等多个领域的应用进展，以及化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与在线过程分析、近红外光谱标准制定等，为参与者呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。笔者认真学习了会议报告，并结合笔者药学专业方向，从制药角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。&bull 聚焦近红外光谱分析技术在制药领域最新应用中药材作为传统医学的重要组成部分，不仅在中国有着数千年的应用历史，而且在全球范围内因其独特的治疗效果而备受推崇。余向阳教授分享了报告《手持式近红外光谱仪在中药材高通量快筛快检中的应用》，针对药材掺假严重问题，探讨了手持式近红外光谱仪结合化学计量学方法在高通量快速筛查中药材中的应用，该研究聚焦于两种典型中药材：菟丝子与金银花的质量检测。成功地将手持式近红外光谱仪与化学计量学相结合，为中药材的快速筛查和定量分析提供了一种高效、精确实用和经济的方法。肖雪副研究员汇报了《基于近红外光谱技术的何首乌“生熟异治”质量标志物研究》，研究了以何首乌作为示范品种，基于中药药效评价，结合近红外光谱快检技术，以生物学效应和临床疗效为导向，确认其活性成分群，进而明确其质量标志物，利用近红外光谱技术，构建了基于质量标志物为对象的快速定量模型，为何首乌炮制过程研究及构建基于生物学效应和临床疗效的何首乌质量快速评价体系做铺垫。臧恒昌教授分享了报告《近红外光谱与中药智能制造》，汇报了系列研究成果。结合近红外光谱技术，以水为无标记探针应用于中药提取过程、耦合机理与数据的中药生产过程在线实时分析、以提取过程为例开发了一种基于改进粒子群优化的关键质量属性与关键工艺参数的关联因子联动控制模型、基于图谱转化技术的中药口服制剂指纹图谱快检设备、创制了基于PLS-DMC控制的流化床智能化生产装备，这些研究对于未来基于近红外光谱分析技术的在线分析设备与智能化的分析控制系统的结合应用于我国医药产业奠定坚实的基础。宋晓铭分享了题为《基于红外光谱数据融合策略的唐古特大黄抗氧化活性研究》的报告，借助不同化学计量学方法，采用近红外光谱、衰减全反射光谱及二者的融合光谱对唐古特大黄抗氧化活性进行评价，建立数据融合策略下的DPPH自由基清除率的红外光谱定量预测模型，不同软件下均以NIR-ATR高级融合光谱建模效果最好，实现了抗氧化活性的近红外光谱快速评价，为唐古特大黄临床药效研究提供参考。刘丽萍报告了《基于近红外光谱技术的苦参-白土苓提取工艺动态调控研究》，针对原始提取工艺存在的缺陷，该研究首先将浸渍阶段改为“多段式”，即在浸渍液达到或接近饱和时进行部分溶剂更替，并且取消“煎煮”步骤。采用 NIR对苦参-白土苓的提取过程进行实时监测，并建立数学模型对于提取过程中有效成分的含量以及关键过程指标做出实时预测，依据预测结果对提取过程进行动态调控。基于NIR过程数据和过程模型对生产过程进行实时调控模型不仅可以提高中药提取过程的生产效率，同时也能有效降低过程的能耗和“三废”产生，从而达到节能降耗、降本增效的目的。近红外光谱技术在中药材的质量检测和快速筛查中显示出高效、精确和经济的优势，为中药的现代化和智能化生产提供了新的方向。&bull 化学计量学助力近红外光谱分析技术新发展在近红外光谱分析中，算法的研究对于处理复杂的光谱数据至关重要。近红外光谱数据通常包含大量的变量和复杂的背景噪声，这使得直接分析颇具挑战。化学计量学算法，如主成分分析和偏最小二乘法，能够帮助科学家从光谱数据中提取有价值的信息，建立光谱特征与样本属性之间的关联模型。此外，随着机器学习和深度学习技术的发展，它们在处理近红外光谱数据方面展现出了强大的潜力，能够自动学习数据中的复杂模式，减少对预处理的依赖，并提高分析的准确性和效率。 陈孝敬教授报告了《近红外光谱数据自动预处理》，提出了一个自动预处理框架，可以快速确定最佳预处理策略。该框架最初构建了一个由多种预处理方法组成的工作流程。然后，使用遗传算法技术优化最佳处理管道，避免穷举搜索。此外，还对遗传算法过程的损失函数施加了惩罚，以获得更加稀疏的解决方案。该方法在预测误差方面优于几种最先进的集合预处理方法。徐琢频副研究员汇报了《基于近红外和数据融合的精确检测方法研究》，该团队提出一种基于UV-Vis和NIR数据融合的地表水质检测策略，以50份不同污染程度的河流样本为校正集进行光谱采集和化学测定，通过UV-Vis与NIR光谱的初级融合获得UV-Vis-NIR融合数据，采用不同的变量选择算法优化地表水污染指标的UV-Vis-NIR融合模型。同时，采集了复合肥的 NIR和 LIBS 光谱，通过两种融合方式等权融合ERF和外积融合OPF获得LIBS-NIR融合光谱，并利用 CARS 算法提取融合数据的特征变量。此外，该团队以水稻蛋白质、直链淀粉和脂肪含量为对象利用NIR漫反射和漫透射融合实现精准检测。杜一平教授课题组的王红鸿博士分享了《基于等效变换的变量选择新策略》，该研究采用CARS、SCARS和MC-UVE算法探索其选中波长的可替代性，并提出等效变量概念，即对建模具有同等效力的一组变量，建模时可以互相替代。采用玉米油脂光谱数据集验证这三种算法中等效变量的存在，为变量选择的深度解释提供一种简单有效的新方式。并提出了一种利用等效变量筛选SCARS、CARS和MC-UVE方法各自互补变量来改善模型性能的新策略。邵学广教授分享了《深度学习用于光谱及成像分析》，汇报过程中邵老师充分肯定了近红外光谱广阔的应用前景，并分享了课题组近期的工作。他们提出了一种结合自动编码器和多元线性回归的非线性定量方法。在该模型的基础上提出了反向解码的策略，以用于提取两台仪器所采集光谱的共同特征。此外，通过结合迁移学习策略，进一步加速了多仪器的光谱建模。近红外光谱变量选择研究针对光谱建模中的变量选择问题，提出了基于扰动的可解释神经网络。光谱解混研究针对重叠光谱解混问题，提出了一种基于自动编码器结构的无监督神经网络。该模型通过结合重构损失和稀疏正则化，在无需实现指定组分数目的前提下，实现了对纯组分的自动求解。卞希慧教授分享了《近红外光谱分析中化学计量学研究新进展》，通过大量文献调研，总结了近红外光谱领域数据分析中化学计量学应用，包括代表性样本选择方法、光谱预处理方法、模型建立方法等，内容详细充实，为研究者在近红外光谱实际分析工作中指明了方向。 张进副教授报告了《近红外光谱的无参数模型转移/增强框架PFCE》，模型转移算法大都需要复杂的超参数调整、依赖一一对应的KA主从机标准光谱、难以适应复杂多变的模型转移场景，在实际应用中难以推广应用。针对此问题，张进副教授提出了一个覆盖多种模型转移/增强场景、无需超参数优化、形式统一的算法框架PFCE。李灵巧副教授汇报了《基于KAN的近红外光谱端到端建模方法》，模型主要由两个模块组成：Convolutional 卷积块和KAN组成。该模型通过使用KAN新型网络结构来替换传统的多层感知器来增加卷积神经网络模型的效率和可解释性，这种替代提高了卷积神经网络的非线性特征提取能力和可解释性。该研究发现使用这两个模型结合使用，能够更有效的对近红外光谱提取特征，更好的实现了定性定量分析，增加了模型的性能和可解释性。近红外光谱分析技术在处理复杂数据方面取得进展，化学计量学和机器学习技术提高了分析的准确性和效率。自动预处理框架和无参数模型转移算法简化了分析流程。数据融合策略和变量选择新方法提升了模型性能。深度学习的应用为光谱分析带来了新的可能性。这些研究为近红外光谱分析的实际应用提供了新的方向和工具。随着全国第十届近红外光谱学术会议的圆满落幕，我们对未来近红外光谱技术在制药及其他领域的应用充满了期待。会议中提出的新方法、新模型和新策略，不仅为科研人员提供了丰富的研究思路，也为行业实践者提供了实用的解决方案。随着技术的不断进步和应用的不断深入，我们有理由相信，近红外光谱技术将在未来的科学研究和工业生产中发挥更加重要的作用，为人类健康和社会发展做出更大的贡献。(稿件来源：山东大学药学院臧恒昌教授药物智能制造技术研究团队 卢青青)

1. 前言光照射到物体上，由于物体的表面不同，通常会发生两种反射，镜面反射和漫反射，如图所示。图1 光在物体表面的反射示意图对于玻璃、镀膜基板、滤光片等表面光滑的零部件，镜面反射率是评价其光学特性的重要参数，测定反射率最常用的仪器是紫外可见近红外分光光度计。日立紫外产品线丰富，波长测试范围涵盖紫外可见区域到近红外区域，可以满足样品不同波长下的测量需求。2. 应用数据镜面反射根据测量方式的不同，分为相对反射率和绝对反射率。客户需要根据样品特征，选择不同的测量方式。日立具有5°到75°固定入射光角度的镜面反射附件，适用于多种样品的镜面反射测量。图2 绝对反射测量图3 相对反射测量绝对反射率通常使用V-N法进行测量，直接获得样品的反射特性，应用广泛。但是对于低反射率的样品，使用相对反射测量，可以有效扩大动态范围。 2.1 石英基板的相对反射率测量 • 测量附件图4 5o 相对反射附件• 测量结果 使用紫外可见分光光度计U-3900 的5o相对反射附件，以BK7玻璃为参考标准品测定石英基板的相对反射光谱。结果表明石英基板的相对反射率约为80%。 图5 石英基板的相对反射率通过日立U-3900的选配程序包，使用相对反射率得到转换后的绝对反射率，如下图所示。如果直接测定石英基板的绝对反射率，光谱易受噪声影响。图6 石英基板转换后的绝对反射率2.2 铝平面镜和金平面镜的绝对反射率金平面镜表面涂有金膜，该金膜在红外区域具有高反射率。铝平面镜是表面涂有铝膜，在可见光区到近红外区有较高的反射率和较小的角度依赖性。两者常作为相对反射测量时的标准面。• 测量附件图7 5 o绝对反射附件• 测量结果 使用紫外可见近红外分光光度计UH4150的5°绝对反射附件分析了金平面镜和铝平面镜的绝对反射率。 图8 金平面镜和铝平面镜的绝对反射率 结果表明，在可见光区域，铝平面镜的反射率超过80％。金平面镜的反射率在可见光区域较低，但其在近红外区域的反射率较高。因此在测量样品的相对反射率时，如果需要关注近红外区域，可以使用在近红外区具有高反射率的金平面镜作为标准面。 3. 结论样品的镜面反射率有两种测量方式，相对反射率和绝对反射率。对于低反射性样品，使用相对反射附件测量其相对反射率，可以获得信噪比良好的光谱，如玻璃基板上薄膜的反射率。对于通常的样品，可以直接使用绝对反射附件测量其绝对反射率。日立提供多种镜面反射测量附件，还可根据客户需求量身定制，满足各种样品的镜面反射率测量。

仪器信息网讯 第62届X射线分析应用技术大会将于2013年8月5日-9日，在美国科罗拉多州威斯敏斯特市，威斯汀威斯敏斯特酒店举行。会议由国际衍射数据中心(ICDD)赞助。会议由主题研讨会、大会报告、墙报展、X射线仪器展等部分组成。本次会议共安排了12场主题研讨会，具体安排如下： 　　2013年8月5日 9:00-12：00&mdash XRD 　　主题：新型GSAS-II晶体学分析系统介绍(全天) 　　地点：Standley Ballroom II 　　主办单位和主讲人：美国阿贡国家实验室B. Toby, R. Von Dreele，brian.toby@anl.gov, vondreele@anl.gov 　　该研讨会将向与会者介绍新型GSAS-II软件包的在X射线和晶体学数据处理当中的应用。研讨会将重点讨论粉末衍射数据处理。所有需要安装运行的软件均是免费的，与会者可以自己带电脑来下载安装软件。本次研讨会主要针对拥有Rietveld分析经验以及丰富的单晶衍射晶体学知识的研究人员。涉及的领域包括使用GSAS-II进行面探测器数据集成、数据Rietveld精修等。 　　主题：中间物XRD分析基础 　　地点：Meadowbrook 　　主办单位和主讲人： 　　国际衍射数据中心，Thomas N. Blanton，tblanton@icdd.com 　　阿尔弗雷德大学纽约州立陶瓷学院，Scott T. Misture, misture@alfred.edu 　　美国橡树岭国家实验室，Thomas R. Watkins 　　桑迪亚国家实验室，Mark A. Rodriguez 　　该研讨会将讨论XRD的定性及非Rietveld方法定量分析，以及XRD在物相分析的应用，包括样品制备、常见的X射线衍射几何讨论。另外，研讨会还将讨论轮廓拟合和晶格参数细化用于通过Vegard定律进行固溶体组成的测定。最后，研讨会将介绍参考强度比法在采用内标法进行半定量分析和定量分析中的应用。 　　主题：XRF基础 　　地点：Standley Ballroom I 　　主办单位和主讲人： 　　华盛顿大学，W.T. Elam，wtelam@apl.washington.edu 　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室，G.J. Havrilla 　　福特汽车公司，A.R. Drews 　　本次研讨会将对XRF的基本原理进行介绍，并专门针对XRF新的应用领域。研讨会首先将从XRF技术进行概述，然后再对基本原理进行更具体的介绍。重点将在使与会者了解如何使用XRF，以及它的功能。研讨会的下半段，将会介绍几个特别挑选的应用实例，这一部分的重点是使与会者了解仪器的基本原理如何影响实际应用。 　　主题：痕量分析 　　地点：Cotton Creek 　　主办单位&主讲人 　　维也纳技术大学，C. Streli，streli@ati.ac.at 　　维也纳技术大学，P. Wobrauschek，wobi@ati.ac.at 　　日本大阪市立大学，K.Tsuji 　　赛默飞世尔科技A. Martin 　　无论是初学者还是富有经验的X射线物理学家，都会在这个研讨会上获取有用的信息。用WDXRF、EDXRS进行痕量分析的多种现代分析技术和仪器将在研讨会上进行介绍。利用物理方法降低背景来降低XRF的检出限的方法将会被讨论，以同步辐射光源作为激发源的例子，以及标准化的WDXRF实验室仪器。对全反射XRF(TXRF)技术及仪器的介绍，将展示TXRF的低检出限、高灵敏度，可测元素范围可以到轻元素(如碳)。共聚焦&mu -XRF将成为二维和三维空间元素成像的有效方法。将展示XRF光谱技术在一些有趣的科学领域的成功应用及其重要性，如在环境、微电子、法医、和生命科学等领域的应用。 　　2013年8月5日 13:30-16:30 　　主题：X射线光学 　　地点： Cotton Creek 　　主办单位&主讲人： 　　德国汉堡大学，U. Fittschen，ursula.fittschen@chemie.uni-hamburg.de 　　美国洛斯阿拉莫斯国家实验室，G.J. Havrilla，havrilla@lanl.gov 　　德国汉堡DESY国家同步辐射实验室，G. Wellenreuther 　　AXO 德累斯顿有限公司，M. Kraemer 　　本研讨会将聚焦于不同类型的最先进的X射线光学技术，如毛细管光学、DCC-光学、菲涅尔区板、KB-镜和复合折射透镜等。这些技术的性能和作用将通过最新的实验室研究成果为例进行说明。该研讨会适合初学者和有一定基础的研究人员更好的了解折射、衍射和全反射等基本物理原理。 　　主题：新型GSAS-II晶体学分析系统介绍(全天) 　　主题：TOTAL PATTERN ANALYSIS 　　地点：Meadowbrook 　　主办单位&主讲人： 　　国际衍射数据中心，T. Fawcett，fawcett@icdd.com 　　美国多晶体公司，J.A. Kaduk，kaduk@polycrystallography.com 　　主题：能量色散XRF 　　地点：Standley Ballroom I 　　主办单位&主讲人： 　　赛默飞，R. Phillipsrich.phillips@thermofisher.com 　　赛默飞，P. Lemberge 　　美国北卡罗来纳州三角研究园，A. McWilliams 　　本次研讨会旨在通过对EDXRF所有的X射线荧光光谱学者提供有关EDXRF基本理论和实际应用的讨论。涉及的主题包括仪器、部件、XRF的适用性 易用性 快速定性分析和物料筛分 进行定量分析的校准技术 无标样分析，各种不同基质中各种元素XRF分析的灵敏度 样品制备。将介绍多种EDXRF在日常生活中的应用实例，体现EDXRF在解决复杂分析问题方面的能力。研讨会的重点是介绍EDXRF的适用性，说明它是获得可靠的实验结果的最佳方案。 　　2013年8月6日 9:00&mdash 12:00 　　主题：数字信号处理和X射线探测器基础 　　地点：Standley Ballroom I 　　主办单位&主讲人: 　　日本广岛大学，S. Hayakawa,hayakawa@hiroshima-u.ac.jp 　　日本东京大学，J. Kawai, K. Ohira 　　日本东京X-Bridge Technologies，S. Terada 　　本次研讨会将介绍各种X射线探测器(硅，锗，CdTe，SSD，SDD，Si-PIN，正比计数器)，并解释了X射线光谱仪中数字信号处理过程。研讨会涉及的内容包括：(1)数字信号处理器(DSP)和数字示波器基础 (2)死时间校正 (3)峰的稳定性和校准 (4)线性和非线性响应 (5)低能量拖尾 (6 )能量分辨率，分析速度和有效峰面积之间的平衡 (7)逃逸峰，总峰，堆信号 (8)Fano因子 (9)如何确定最佳的参数设置 (10)近室温条件下进行操作。 　　主题：体验RIETVELD分析方法 　　地点：Cotton Creek 　　主办单位&主讲人: 　　美国橡树岭国家实验室，E.A. Payzant，payzanta@ornl.gov 　　美国马里兰大学，P. Zavalij 　　与会者将有机会对X射线或中子数据集进行精修。主讲人将会介绍一系列的样例来表明Rietveld精修的重要性。研讨会的主题将涉及：精细化方法介绍 　　结构模型和仪器参数 如何细化：晶格参数、热物性参数、择优取向 如何适当考虑仪器参数 准确度和精确度 细化指标和它们的含义 如何使用程序来模拟一个假设的模式 定量分析 对不完整的结构模型应该怎样做等。 　　与会者可以带笔记本来安装Rietveld软件，会议将会提供数据文件，研讨会中将会用GSAS+ EXPGUI软件对这些数据文件进行精修。其他比较流行的软件(FullProf, Topas, Jade, High-Score, MAUD, Rietan等)将在研讨会期间进行讨论。 　　GSAS+ EXPGUI软件：https://subversion.xor.aps.anl.gov/trac/EXPGUI。 　　主题：小角散射的建模与分析(全天) 　　地点：Meadowbrook 　　主办单位&主讲人: 　　陶氏化学公司,B.Landes,bglandes@dow.com 　　美国阿贡国家实验室，J. Ilavsky, ilavsky@aps.anl.gov 　　成功的SAXS或SANS实验，需要合适的数据分析软件。多年来，研发人员开发了多种软件，如ATSAS，主要适用于生物样品。针对材料科学、物理、化学等领域的复杂问题，开发了Irena软件。它被广泛用于为支持以美国阿贡国家实验室的先进光子源APS为光束的SAXS和USAXS分析，也可用于世界各地的一些其他设施。 　　研讨会上，软件的开发人，APS成员Jan Ilavsky将介绍软件的使用。将带领用户针对不同的分析方法进行数据输入，软件操纵，绘制图形，以及输出结果。软件的原理及对于多种问题的适用性将会被讨论。 　　参会人员可以带着自己的电脑(Windows or Mac OS)，会场将会提供演示版的Igor 6软件，以及最新的SAXS软件版本的CD，和其他资料。另外，欢迎与会人员带自己的SAXS实验结果来进行讨论。 　　Irena是一个用于小角散射(SAXS, SANS, USAXS, USANS)数据分析的工具包。有关该软件的更多细节，请访问：http://usaxs.xray.aps.anl.gov/staff/ilavsky/irena.html。 　　主题：XRF定量分析(全天) 　　地点：Standley Ballroom II 　　主办单位&主讲人: 　　日本理学，M. Mantler, michael.mantler@rigaku.com 　　华盛顿大学，W.T. Elam 　　帕纳科，B. Vrebos 　　上午：传统方法和资源 　　1、传统的基本参数和数学模型。 　　2、经验和理论影响系数。 　　3、基本参数收集：来源，可用性和可靠性。 　　4、免费的Excel工具用于基本参数数据和简单计算的对照。 　　下午：先进的方法 　　1、补偿方法(标准此外，内部标准，重吸收剂，康普顿散射)。 　　2、层状材料，不均匀的样品，和表面粗糙的样品。 　　3、轻元素、在轻质基体中的重元素分析、痕量元素分析。使用L和M线进行分析。 　　4、光谱解析 文物。 　　2013年8月6日 13:30-16:30 　　主题：INTRODUCTIONTO VOLUME H 　　地点：Cotton Creek 　　主办单位&主讲人: 　　美国伊利诺理工大学，J.A. Kaduk，jkaduk@iit.edu 　　主题：小角散射的建模与分析(全天) 　　地点：Meadowbrook 　　主办单位&主讲人: 　　陶氏化学公司,B.Landes,bglandes@dow.com 　　美国阿贡国家实验室，J. Ilavsky, ilavsky@aps.anl.gov 　　主题：XRF分析样品制备 　　地点：Standley Ballroom I 　　主办单位&主讲人: 　　美国Anzelmo & Associates公司J.A. Anzelmo,jaanzelmo@aol.com 　　加拿大Corporation Scientifique，Claisse M. Bouchard 　　美国Wyoming Analytical，C. Wilson 　　本次研讨会将讨论粉饼、熔融物，采用XRF分析的基本物理原理和实验室操作，将会专门讨论铁矿石，精矿，球团矿，煤炭和粉煤灰检测的样品制备问题。 　　主题：XRF定量分析(全天) 　　地点：Standley Ballroom II 　　主办单位&主讲人: 　　日本理学，M. Mantler, michael.mantler@rigaku.com 　　华盛顿大学，W.T. Elam 　　帕纳科，B. Vrebos 　　相关新闻：62届X射线分析应用大会国产厂商集体缺席 编译：秦丽娟

从1944年发明第一台商品化的红外光谱仪开始，在过去的75年间，珀金埃尔默一直在推动红外光谱技术的革新。2020年4月，珀金埃尔默全新的傅里叶变换红外光谱仪Spectrum 3™ 正式上市，这款代表着业内尖端技术的红外光谱仪，在技术和应用上进行了哪些创新？在各大实验室对仪器功能和分析效率要求越来越高的当下，这款新品又将给用户带来哪些新的助力？ Spectrum 3傅里叶变换红外光谱仪 “平台化”！现如今，科学仪器越来越多地作为一个分析系统而不是单一的仪器设备出现在我们的实验室中，承担着更复杂多样的分析工作。Spectrum 3就是这样一个平台化的分析系统，在搭配不同的智能采样附件和软件的情况下，可以对不同形态的样品（固体、液体或气体）进行检测，使得分析工作更加灵活、可靠。例如，Spectrum 3可以搭载实时显示样品压力的衰减全反射附件，用于常规的样本分析；可以与红外显微镜联用，构成红外显微化学成像系统；可以在样品仓内置TG热重分析仪，达到更出色的联用效果；同时，还可以结合云办公软件，实现更高效的跨实验室/设备实时协作和数据共享。搭载EGA4000的Spectrum 3红外光谱仪热重-红外（TG-IR）联用技术是目前材料研究领域中非常重要的分析手段，而传统的热重-红外联用技术往往是通过外接管路将一台热重分析仪及一台红外光谱仪相联。Spectrum 3的创新点在于将热重作为一个附件内置在红外光谱的样品仓中，提供全集成的热重-红外（TG-IR）联用（EGA4000）解决方案。无需传输管线，极低的二次裂解反应风险，可实现快速响应实时检测。内嵌时间动力学扫描功能的一体化软件，取代了传统需要在多个软件之间切换的模式，在操作上更智能便捷，让不同技术水平的使用者均能轻松上手。面对新型数字化实验室的新特点，Spectrum 3采用了珀金埃尔默Spectrum 10软件（包括CFR 21 Part 11 合规等功能选项），并首次将云办公软件“NetPlus”引入红外光谱检测领域，数据实现云端连接。其基于Web的应用程序，允许用户从任何设备上查看、上传、下载和管理云端数据，提供更加准确的结果、整合的工作流和团队成员之间跨实验室、设备的实时协作。 “更宽、更广”！Spectrum 3在分析范围、应用广度方面有了很大的拓展和提升。从10,000到30cm-1，Spectrum 3涵盖了近、中、远红外三个波长范围；可自动切换光源、分束器、检测器等部件，让光学部件调整更加灵活准确，无需手动调节、无需二次校准不仅提高了分析效率，也保证了在近、中、远红外各个波段范围的准确度和灵敏度；尤其是目前无机功能材料研究对远红外波段测试需求不断增加，Spectrum 3在远红外分析波长可最低达到30cm-1，可以快速得到无机物、矿物质的高质量红外光谱信号，用于无机功能材料的结构剖析。 “更快”！了解化学反应期间发生了什么是非常重要的，这可以确定反应时间和完成时间、优化化学工艺。为了了解所发生的化学过程，使用一项能够在反应期间的任意时间点鉴定和监测化学物种浓度的分析技术至关重要。Spectrum 3正是这样一种技术，它可实现高达100次/秒的扫描速度，提供通用的外部触发器接口，内嵌可实时采集信号的时间驱动软件，为制药、聚合物、材料、食品等工业行业，以及科研和化学类化工、材料等科研实验室开展高级研究、产品开发或反应监测，提供了新一代研究手段。在Spectrum 3 FT-IR光谱仪上进行的停流实验，监控氯乙酸甲酯(MCA)的酯水解反应 此外，Spectrum 3还支持智能触控屏操作，可以在设备启动时实时显示系统诊断信息，一目了然地显示仪器状态。在进行多个样品分析时，通过触控屏一键操作，无需使用电脑，大幅提高了分析效率。 更灵活多样的功能配置、更智能高效的使用体验、更广泛深入的分析范围，无论是日常的原材料鉴定、品质检测还是前沿高深的科研探索，全新Spectrum 3红外光谱仪都将为用户带来全新的体验，助力攻克更复杂的实验室分析挑战。

麦迪逊，威斯康星州(2010年4月19日)——全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技今天宣布，该公司开发的傅立叶红外(FT-IR)采样技术为生物体系(如藻类植物中油脂)的化学成分分析提供了经济有效的解决方案。藻类是成功实施生物质燃料计划所需大量生物质的潜在来源。 　　业内领先的Thermo Scientific 开发的用于药物高效筛选的自动采样的红外技术，也可有效用于藻类分析。该解决方案简单方便，通过将仪器、附件和软件相结合，显著增加了自动分析的生物样品数。根据分析目的和样品制备方法的不同，有衰减全反射(ATR)、透射、漫反射和显微红外光谱四种配置供不同行业选择。 　　作为不可再生燃料的替代燃料，藻类和其它水生物是转化为生物质燃料所需大量生物质的潜在来源。研究人员认为，实施生物质燃料计划，必须提高藻类的油脂产量。因此，急需一种能有效分析藻类化学成分的有效技术。FT-IR已广泛用于菌体、单细胞和组织等生物样品化学组成的分析。最近，有文献提及该技术还用于藻类生物质样品中蛋白质、糖类和油脂含量的分析。然而，为了增加可检测的样品数量并获得良好的重复性，样品制备是该分析技术的关键步骤。赛默飞世尔公司提供了全系列的FT-IR采样技术，并基于这些技术开发了一种快速筛选方法，用于测量生物质燃料领域中微生物样品的油脂含量。　　Thermo Scientific红外采样技术可表征藻类化学组成。Thermo Scientific Nicolet iS10 FT-IR光谱仪，结合Smart iTR金刚石附件或Smart OMNI-透射附件，可得到干燥的藻类样品光谱。Thermo Scientific Nicolet 6700 FT-IR系统，配备自动多孔板阅读器和Thermo Scientific OMNIC Array Automation阵列自动化软件，以简单经济的方式获得多个样品的反射光谱。最后，利用Thermo Scientific Nicolet 6700和配置X,Y二维自动平台的Continuum™ 显微红外光谱仪，可获得可靠的显微红外透射数据。 　　关于Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技） 　　赛默飞世尔科技 （Thermo Fisher Scientific)（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额超过100亿美元，拥有员工约3万5千人，在全球范围内服务超过35万家客户。主要客户类型包括：医药和生物公司，医院和临床诊断实验室，大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制装备制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific这两个主要的品牌，帮助客户解决在分析化学领域所遇到的从常规测试到复杂研发的各种挑战。Thermo Scientific能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。Fisher Scientific为卫生保健、科学研究、安全和教育领域的客户提供一系列实验室装备、化学药品及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科学研究的飞速发展不断改进工艺技术，提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com（英文） 或www.thermo.com.cn（中文）。

近期，陕西省动物研究所大鲵科研团队与美国孟菲斯动物学会、密西西比州立大学联合攻关的&ldquo 利用近红外技术判定大鲵性别的研究&rdquo 项目取得了部分成果，在英国IM出版社的新闻通讯部分(2015年第26卷第2期)发表，并被选做杂志封面。 　　NIR 讯息是国际近红外光谱学协会的新闻通讯，提供最新的近红外界内新闻。它以全面，有趣的文章展示近红外光谱学的实际应用。 　　近红外反射光谱研究，是通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品的特征信息，收集数据建立模型，进而对未知样品进行准确预测。利用近红外光谱技术分析样品具有方便、快速、高效、准确和成本较低，不破坏样品，不消耗化学试剂，不污染环境等优点，广泛应用于动物生理、营养、健康，特别是动物行为、数量统计、繁殖和疾病等方面。此技术将为我国大鲵研究提供新的技术和手段。 　　Near infrared reflectance spectroscopy studies of Chinese giant salamanders in aquaculture production 　　Carrie K. Vance, Andrew J. Kouba, Hong-Xing Zhang, Hu Zhao, Qijun Wang and Scott T. Willard 　　http://www.impublications.com/content/nir-news-table-contents?issue=26_2　　 大鲵近红外扫描

随着云计算和远程工作的普及，远程数据分析系统成为了许多企业和组织进行数据分析的工具。这种系统可以让用户在任何地点通过互联网连接到远程服务器，使用强大的计算能力和数据处理功能进行数据分析。下面是一个关于远程数据分析系统使用方法的简要介绍。 　　1、获取访问权限。通常，用户需要向系统管理员或相关部门申请账号和访问权限。一旦获得了访问权限，用户就可以通过远程登录方式连接到远程服务器。 　　2、了解系统的基本操作和功能。远程数据分析系统通常提供了一系列工具和功能，用于数据导入、清洗、转换、分析和可视化。用户可以通过学习系统的文档、教程或参加培训来熟悉系统的操作方法。 　　3、在开始进行数据分析之前，用户需要准备好要分析的数据。这可能涉及到从本地计算机或其他数据源导入数据到远程服务器中。该系统通常支持多种数据格式，如CSV、Excel、数据库等。用户可以使用系统提供的导入工具或编写脚本来导入数据。 　　4、一旦数据导入完成，用户就可以开始进行数据分析了。它通常提供了丰富的分析工具和函数库，包括统计分析、机器学习、数据挖掘等。用户可以根据自己的需求选择合适的工具和方法进行数据分析。同时，系统也通常提供了交互式的编程环境，如Python、R等，使用户可以编写自定义的分析代码。 　　5、在进行数据分析过程中，用户还可以使用系统提供的可视化工具来展示和呈现分析结果。这些可视化工具可以帮助用户更好地理解数据和分析结果，并与他人分享分析成果。 　　6、用户需要保存和分享分析结果。本系统通常支持将分析结果导出为各种格式，如图像、报告、数据文件等。用户可以选择合适的导出方式，并将结果保存到本地计算机或其他存储设备中。此外，用户还可以通过系统内部的分享功能或其他协作工具与团队成员共享分析结果。 　　总结起来，远程数据分析系统是一种强大的工具，可以帮助用户在任何地点进行高效的数据分析。通过获取访问权限、了解系统操作、准备数据、选择合适的分析工具、展示和分享结果，用户可以充分利用它进行数据分析工作，并取得良好的分析成果。

动物模型在临床前抗肿瘤药物评价体系中发挥着重要的作用。肿瘤动物模型的建立为研究肿瘤发生与转移的机制、筛选和评价抗肿瘤药物的药效提供了有力的工具。一般啮齿类动物小鼠，因为其具有繁育速度快，成本低，可进行基因修饰等诸多优点，基于其构建的各类肿瘤模型构成了临床前治疗性药物筛选的主要工具，而小动物活体成像数据分析被称为连接医学影像与生物医学的重要桥梁。仪器信息网将于2024年6月6日举办“第一届小动物活体成像技术与前沿应用”主题网络研讨会（iSAI2024），全日程现已公布（点击查看）。精彩报告提前知晓！本文为【动物模型开发/数据分析篇】，大会当天将由上海南方模式生物科技股份有限公司经理/副研究员慈磊博士与中国科学院高能物理研究所高级工程师聂彬彬博士两位嘉宾分别就活体成像小动物模型的开发、动物脑成像数据分析及应用展开报告，欢迎踊跃报名参加在线直播！参会报名链接二维码：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/sai240606.html ——03 动物模型开发/数据分析篇——关键词：基因工程小鼠、脑影像数据分析慈磊 经理/副研究员上海南方模式生物科技股份有限公司个人简介:南模生物工业客户部经理，副研究员，同济大学生物学博士，已授权发明专利5项，发表SCI论文10余篇。主要从事小鼠疾病模型构建以及药效评价研究，具有多年肿瘤以及自免类药效模型构建及CRO服务经验，目前负责主持南模生物各类抗肿瘤以及炎症类药物临床前研究项目。大会报告：活体成像小动物模型的开发与应用通过构建报告基因小鼠模型，利用小鼠特异性启动子调控荧光素酶报告基因的表达，结合光学成像系统实时采集小鼠发出的荧光信号，进而追踪活体小鼠中该内源基因的表达。该基因工程小鼠不仅有助于建立针对治疗药物的临床前筛选平台，还可以明确这些基因表达的细胞类型，具有基础科研和临床应用的双重价值。聂彬彬 高级工程师中国科学院高能物理研究所个人简介:中国科学院高能物理研究所，高级工程师，课题组长。中国图学会医学图像与设备专业委员会秘书长；中华医学会核医学分会神经学组委员；中国生物医学工程学会放射学会青年委员会委员。多年来主要从事医学影像数据分析方法的研究及应用工作，作为课题负责人承担了国家自然科学基金四项，中国科学院青年项目一项；作为主要参与人参与了中国科学院先导专项一项，973课题两项，发表SCI论文百余篇。其建立的动物脑成像数据分析平台能够对多种成像模态的猕猴，树鼩，大鼠，小鼠的脑成像数据进行不同的数据处理，该软件平台于2014年起通过邮件注册的方式对外发布，截至目前，已经有150余家国内外单位注册使用。大会报告：动物脑成像数据分析及应用磁共振成像技术和正电子发射断层成像技术能够对动物进行在体成像，能够在正常的生理状态下观察动物的脑结构形态、脑功能活动、脑白质纤维束形态及走向等等，在重大脑疾病的发病机理、药物评估中具有不可替代的作用。脑影像的数据分析是连接医学影像与生物医学的重要桥梁，该报告主要介绍了动物脑成像研究中常用的数据分析方法及应用示例。点击获取稿件提纲为帮助广大实验室用户及时了解小动物活体成像前沿技术、创新产品与解决方案，增强业内专家与仪器企业之间的交流学习，仪器信息网特别组织策划“小动物活体成像技术” 主题约稿活动。欢迎投稿，投稿文章一经采纳，将收录至【小动物成像技术】专题并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱：刘编辑liuld@instrument.com.cn电话联系：13683372576（同微信）。

面对日益严重的大气复合型污染问题，我国从2010 年开始着手开展灰霾监测超级站建设，截止到2015年已投入建设二十多个，并预计 “十三五”期间，超级站的数量可超100个。目前，“三区十群”超级站正逐渐从省级监测中心和省会城市向有条件的地级市延伸；科学研究正逐渐向区域立体监测业务网络拓展。随着各地区超级站建设能力的增强和超级站数量的急剧增加，一系列问题迎面而来。面对如此庞大数量的监测仪器，该如何运维，保证数据的准确性？对输出的数据结果，该如何进行有效数据分析，及时、准确、全面地反映环境质量及发展趋势？　　中科光电作为大气超级站的整体供应商及运维服务商，能为客户定制一系列完备的运维和数据分析方案，将高质量地保证超级站正常业务运行，确保监测数据有效输出，实现数据价值最大化。超级站运营维护服务　　超级站运维现状　　我国环境监测体系人员队伍建设不足，无力进行相关的研究及设备监管工作，使得投入无产出，资源大量无端浪费。同时多样化的环境指标所带来的环境监测设备品牌多、商家多、服务水平参差不一、管理人员联系困难、费用管理困难等问题日益突出。　　超级站运维需求　　理想的超级站运营维护服务应通过专业化、标准化的服务理念及流程，对超级站进行唯一的服务接口、统一的质量要求、统一的维护资料、长期稳定可靠的服务管理，为各有需求单位提供定制化的服务，保证环境监测数据的真实可靠。　　超级站运维管理流程　　超级站运维内容　　总的来说，超级站运维包括常规维护和重点专项维护，每一项维护内容包括：　　系统宏观检查　　日常巡检　　站房系统维护　　采样专项维护　　设备专项维护　　预防性检修　　针对性检修超级站数据分析服务　　超级站数据分析服务现状　　我国全指标、多样化的环境空气监测工作起步较晚，监测数据开发利用不足。一般情况下，监测部门只是将监测结果上报管理部门，而忽视了监测数据的加工整理和开发利用，从而缺少针对性强的监测数据分析，造成环境管理部门真正需要的信息少，对区域环境质量的变化解释不清，找不出存在的主要环境问题。　　超级站数据分析服务需求　　高质量的环境监测数据分析工作应具备以下方面：　　一）说清现状。通过综合分析数据如实反映环境质量现状和污染来源的真实情况。　　二）深度分析。最大限度的发挥各种监测数据的应用价值，集结有效数据，说清污染特征、污染来源及污染变化趋势，为环境污染的预警预测提供有效的数据支撑。　　三）突出特色。对汇总数据进行特色加工形成监测报告，让管理机关等不同层面的人得到其想要的结果。　　四）提出建议。站在全局的角度去思考，找出存在的问题，分析问题的形成原因，从开展环境管理和发展区域经济的影响因素方面分析原因，针对存在的问题提出相应的合理可行的建议。只有做到以上几点才能实现环境监测的根本目的。　　超级站数据分析服务流程 　　自成立以来，中科光电以专业化、标准化的环境咨询服务队伍，为各有关部门提供定制化的第三方运营维护服务及综合数据分析服务，保障超级站数据准确输出，基于准确数据，说清区域污染过程、污染特征、污染来源及污染趋势，立志成为中国最权威的超级站运营维护团队和环境质量数据咨询服务团队。

（作者：山东大学药物智能制造技术研究臧恒昌教授团队 许国宁）2023年9月23日至25日，全国第十届近红外光谱学术会议成功举办，吸引了近红外光谱相关领域的专家学者、用户以及仪器厂商代表等300余人参会。在此次大会中，参会者积极与行业专家交流，并通过口头汇报和墙报展示的方式与近红外领域的科研工作者进行学术分享，收获颇丰。会议期间，温州大学电气与电子工程学院的陈孝敬博士详细介绍了近红外的多种算法，包括鲁棒分析、模型转移、光谱生成以及自动预处理算法。在模型转移方面，着重阐述了独立性准则（HSIC）、域自适应偏最小二乘回归和基于维纳滤波的模型转移。对于预处理，他提出了一种高效的解决方案，即通过构建包含多种预处理方法的工作流程，并运用遗传算法优化最佳处理管道，避免了穷举搜索，极大地提高了寻找最佳预处理策略的效率。同时，对遗传算法过程的损失函数施加惩罚，获得了更稀疏的解决方案，有效防止了过拟合问题，为近红外光谱数据处理领域带来了新的思路和方法。中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生宋晓铭汇报了《基于红外光谱数据融合策略的唐古特大黄抗氧化活性研究》。该研究利用数据融合技术对唐古特大黄的抗氧化活性进行评价。数据融合作为一种综合分析不同来源、不同类型信息的处理技术，弥补了单一光谱信息的缺失和片面性问题。研究团队借助近红外光谱（NIR）、衰减全反射光谱（ATR）以及二者的融合光谱，深入研究唐古特大黄的抗氧化活性。通过不同的化学计量学方法，建立了数据融合策略下的DPPH自由基清除率的红外光谱定量预测模型。这一融合有望综合各自优势，更准确地反映唐古特大黄的抗氧化活性，为其质量控制、药用价值评估以及相关产品开发提供了科学依据，对唐古特大黄的产业发展具有重要推动作用。此外，一些厂商代表的分享也为硕士研究生们带来了启发。赛默飞世尔科技公司对傅里叶变换近红外光谱仪进行了介绍。例如，根据光谱漂移研究物质浓度，在乙醇溶液中，随着浓度增加，乙醇与水分子形成强氢键，会对羟基振动以及整个分子中的其他C-H键振动产生干扰，可根据扰动偏移建模进而分析浓度。同时，还了解到在极差很小的情况下也能够建立低误差模型，满足低含量和高质量稳定性样品的准确测定。此次大会让人们深刻认识到近红外光谱技术在众多领域的强大应用潜力。在农业领域，可用于农田土壤和作物检测、水果内部品质检测以及畜禽精准营养实施等，为农业生产的智能化和精准化提供支持。在食品行业，能够检测梨果实损伤和病害、应用于水果品质检测、白酒品质分析以及油料和油脂加工等，保障食品质量与安全。在工业领域，可应用于木片-纸浆综合分析、燃油种类识别等工业研发。在中医药领域，助力中药智能制造，研究何首乌“生熟异治”质量标志物等。此外，近红外技术还在农产品智能检测、果蔬产地分选、含能材料分析等方面发挥着重要作用。大会上的众多研究成果和应用实例充分展示了近红外光谱技术的强大生命力，也让人感受到科研人员在不断探索和创新，推动着近红外技术的发展。从不同仪器的研发到新算法和模型的建立，都体现了对技术进步的不懈追求。这次大会让参会者对近红外光谱领域有了更深入的认识，也为相关领域的研究和应用提供了宝贵的参考。期待未来近红外光谱技术能够在更多领域实现突破，为近红外光谱数据分析领域带来更多创新，为社会发展做出更大贡献。(图片均来自中国仪器仪表学会近红外光谱分会)

当光线照射到两种介质的分界面上时，一部分光线改变了传播方向返回原来的媒介中继续传播，这种现象称为光的反射。在自然界中，光的反射存在着镜面反射、漫反射和逆反射三种现象。光的反射示意图镜面反射是在光线入射到一个非常光滑或有光泽的表面上时发生的。光线在物体表面反射的角度和入射的角度，度数相同但方向相反。如果物体的表面和光源成精确的直角，那么反射光线会完整地反射回光源方向。光的漫反射是一种最常见的反射形式。漫反射发生在光线入射到任何粗糙表面上， 由于各点的法线方向不一致，造成反射光线无规则地向不同的方向反射。只有很少一部分光线可以被反射回光源方向，所以漫反射材料只能给人眼提供很少的可视性。逆反射（背面反射）是指反射光线从靠近入射光线的反方向，向光源返回的反射。当入射光线在较大范围内变化时，仍能保持这一特性。当石英片上镀膜后，石英片的逆反射会对镜面反射的结果有明显的影响。本文采用日立的UH4150紫外可见近红外分光光度计、5°绝对反射附件和60mm积分球测试分析逆反射的影响。 下面是2种不同工艺需求的测试数据图：左图为同一批次的2个镀膜样品，变量为基底是否进行了涂黑处理。通过数据可以明显的发现：涂黑处理后的反射率明显降低，在1370nm附近的反射率约为0.3%，这是因为涂黑处理使得基底的背面反射（逆反射）尽可能地消除。 右图为另一种工艺的产品，直接对样品进行测试，不需要额外的处理，可以得到1300 ~ 1600 nm范围内反射率低于0.2%的效果，符合产品的预期。一般遇到测试反射率低于0.5%的指标需求时，建议使用标准片测试。×总结根据测试的目的需求，基底是否处理对实际的测试结果有很大影响。样品的反射率测试，需要考虑背面反射的影响。日立的紫外可见近红外分光光度计UH4150结合镜面反射附件，可以准确的表征低反射率的样品性能。——the end——公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

与其他的组学学科相似，代谢组学的数据收集是个问题，但肯定不是研究人员面对的最大问题。大多数人都同意，更大的问题是弄清楚代谢组学数据集到底意味着什么。幸运的是，不断出现的分析工具正在帮助打破这个瓶颈。 　　研究人员逐渐懂得，如果你真的想要了解细胞行为，你需要研究代谢物。基因编码蛋白质，而蛋白质作用于小分子。这些分子的存在和丰度，被统称为代谢组(metabolome)，反映和影响了健康、营养、免疫系统等。 　　与其他的组学学科相似，代谢组学的数据收集是个问题，但肯定不是研究人员面对的最大问题。大多数人都同意，更大的问题是弄清楚代谢组学数据集到底意味着什么。&ldquo 数据分析仍是个巨大的瓶颈，&rdquo 赛默飞世尔代谢组学的市场部经理Yingying Huang说。 　　幸运的是，不断出现的分析工具正在帮助打破这个瓶颈。 　　光谱图库 　　代谢组学的数据分析主要分为两个部分：峰值检出(peak picking)和峰值鉴定(peak identification)。峰值检出是利用代表不同条件(如健康和患病)的多个数据库进行筛选的过程，并鉴定出它们之间不同的光谱特征。在这些峰被发现之后，它们所代表的化合物必须被鉴定。 　　多个软件包可处理第一个问题，包括商业化工具(如安捷伦的MassHunter Profinder，布鲁克的ProfileAnalysis，赛默飞世尔的SIEVE&trade 和Waters的Progenesis QI)以及免费工具(MZmine和XCMS Online)。而一些图库正在开发或已被开发出，以解决第二个问题。 　　斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)代谢组学和质谱中心的主任Gary Siuzdak谈到，他的METLIN数据库目前列出了240,000种化合物，其中11,600种有MS/MS光谱数据。而人类代谢组数据库(HMDB)有近42,000种化合物，其中1,164种有MS和MS/MS数据。此外还有其他选择，包括ChemSpider和MassBank。 　　当然，我们不可能收集每个代谢产物的实验数据，加州大学戴维斯分校的Oliver Fiehn认为。目前有太多的代谢产物，而并非全部都有纯化形式作为标准品。&ldquo 在某些时候，你必须预测MS/MS图谱会怎么样，&rdquo 他说。 　　Fiehn解决这个问题的工具是LipidBlast，它包含200,000个预测的脂类光谱。&ldquo 这很难[做到]，&rdquo Fiehn承认，因为与肽段不同，代谢物有各种形状、形式和大小。有了LipidBlast，用户能够将它们未知的图谱与图库进行比较，看看是否有hit，就像DNA研究人员利用BLAST将基因序列与GenBank比较。赛默飞世尔也有个类似的工具，叫LipidSearch&trade 。 　　阿尔伯塔大学(University of Alberta)的化学教授Liang Li最近推出了一个类似的项目，MyCompoundID.org，以扩展HMDB的用途。MyCompoundID的建立是从HMDB中抽取8,000种代谢物，并计算它们的质量以及经历76种可能的生物转化(如磷酸化、甲基化或D-核糖基化)后的预测光谱特征。这些结果将帮助研究人员缩小未知光谱特征的可能身份。 　　SWATH采集 　　代谢组学研究可能是靶向，也可能是非靶向的。对于前者，研究人员设定他们的仪器(通常是三重四级杆质谱仪)来扫描特定的代谢物。而对于后者，仪器扫描特定质量范围内的一切，但只收集高丰度离子的MS/MS碎片数据。 　　这种所谓的数据依赖的流程是为方便起见而设计的。不过Fiehn认为，它不尽如人意，有时研究人员发现样品之间的特定离子变化明显，但没有被碎裂，因为它是低丰度的。 　　最近，苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold介绍了这个问题的解决方案1，它已被AB SCIEX商业化。这种被称为SWATH&trade MS的策略避开了数据依赖处理，而支持数据非依赖的处理，即所有进入质谱仪的离子都被碎裂和分析。它逐步分析用户定义的分离窗口，重复，并通过计算整理出产生的碎片，从而覆盖很宽的质量范围。 　　2013年，华盛顿大学的化学家Gary Patti利用安捷伦的6520 Q-TOF质谱仪和定制的R package，在代谢物上应用了一种类似的方法2。据AB SCIEX的高级营销经理Fadi Abdi介绍，AB SCIEX如今正将SWATH技术应用在蛋白质组学上。 　　用户在TripleTOF® 质谱仪上收集高速的光谱数据，并利用MS/MS光谱图库来解释它，这与蛋白质组学的方法相似。&ldquo 在数据依赖的分析中，如果您没有触发您的分子，则无法识别它，&rdquo Abdi谈道。&ldquo SWATH允许您收集样品中所有可检测种类的数据，带来更为全面的定量覆盖。&rdquo 　　通路分析 　　在研究人员鉴定出有趣的代谢物后，他们需要找出它们在生物系统中的作用。这时就需要通路分析的工具。通路分析让研究人员能够将代谢物定位到已知的生化通路上，为可能的遗传角色及其他代谢物提供线索。 　　Fiehn的实验室写了一个通路分析的工具，名为MetaMapp，而大部分商业化的代谢组学数据分析包也包含通路分析。赛默飞世尔的SIEVE数据分析包中就有这样的模块，它关联到KEGG通路数据库，而Bruker Daltonics也即将推出它的Compass PathwayScreener工具。 　　不过，Metabolon(北卡罗来纳州的一家代谢组学服务供应商)的首席科学家Mike Milburn认为，仅仅将代谢物定位到已知的通路商，还不足以看清整幅图像。Metabolon已经完成了约3000项代谢组学研究，每年开展600-700项，半数是科研客户。这些经验使得他们能够看到其他研究人员难以获得的代谢鸟瞰图。 　　对许多研究人员而言，开始代谢组学流程所需的技能、专长和费用使得外包给Metabolon这样的公司更为常见。但是那些愿意自己承担重任的研究人员也会发现，他们并不缺少计算上的工具。 　　无论采用哪种方式，Bruker Daltonics代谢组学的市场部经理Aiko Barsch说，&ldquo 我会鼓励新客户进入代谢组学，因为那儿包含了那么多的信息。有那么多新东西有待发现。&rdquo

夏季将至，又到了一年中臭氧污染的高发季。根据监测数据显示，2019年5月期间，全国367个监测臭氧的城市中超过半数城市均出现八小时滑动平均浓度超标，O?已成为影响空气质量达标的重要指标。2019年5月全国臭氧监测城市8小时滑动平均浓度超标情况（数据来自真气网）　　夏季强辐射有助于O?生成，而O?是光化学烟雾（污染）的核心污染物。当光化学烟雾发生时，大气呈淡蓝色，可降低大气能见度，具有强氧化性，会刺激人的眼睛和呼吸道。光化学污染来袭，O?成为限制优良天数的重要指标。　　大气光化学污染的生成给大气环境质量提升带来更多挑战，如何科学防治大气光化学污染，往往面临以下痛点：污染现状不明… … 污染特征？变化规律？污染成因不明… … 本地生成？区域传输？臭氧生成控制区？管控无措… … VOCs优控组份？重点行业？重点企业？如何评估减排效果？　　针对国内光化学污染防控项目需求，聚光科技依据我国《环境空气臭氧污染来源解析技术指南（试行）》，结合专业分析工具和先进计算模型，推出光化学数据分析平台，重拳出击大气光化学污染。聚光科技光化学数据分析平台　　该数据分析平台处于国内领先水平，核心模块与国内顶级科研团队合作开发，算法准确权威。目前拥有30多项功能，能满足客户最迫切的分析需求。重拳出击大气光化学污染提升“气质”妥妥的重拳第一式 全面监测，摸清现状　　系统集成区域环境中各光化学污染因子浓度，结合气象条件分析重点时段污染状况，摸清臭氧污染现状。　　通过获得O?本地生成与区域传输贡献占比，量化O?本地及传输贡献占比。监测因子时间序列图传输贡献重拳第二式 控制区判定，最优削减方案制定　　聚光科技通过与北京大学专业团队合作，将观测到的O?及其前体物浓度、气象参数和其他光化学参数等输入基于观测的模型，绘制EKMA曲线，通过帮助客户判断本地O?生成过程为VOCs控制还是NOx控制，来制定高效减排策略。经验动力学模拟方法（EKMA曲线）重拳第三式 OFP排名，识别重点管控物种　　通过臭氧生成潜势（OFP）表征不同VOCs组分生成O?的潜能，通过OFP排名，识别需要重点管控的VOCs物种。臭氧生成潜势（OFP）排名潜势VOCs组分OFP占比重拳第四式 追因溯源，制定管控方案　　基于受体模型和VOCs源示踪物，定量解析对VOCs贡献的主要源类。解决客户管控无措或管控无着力点的困境，为客户提供清晰明了的O?及其前体物管控建议。VOCs源类浓度和占比变化时间序列图VOCs来源解析终极拳 效果评估—管控策略的有效性　　通过阶段性总结，评估管控措施实施后O?污染改善效果，帮助客户提出管控行动方案调整建议，进而实现更高效的管控。　　聚光科技大气光化学数据分析平台实际应用效果显著，具备丰富的项目经验和应用案例。截至目前，该平台已为浙江、海南、四川和上海等多地提供数据分析服务。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日，Anton Paar（下称安东帕）新品仪器Lyza 5000 Wine发布。该仪器是安东帕历史上第一台FTIR分析仪，专用于葡萄酒行业。该仪器可测定超过13个与葡萄酒或未发酵葡萄汁相关的特征参数。15 mL样品量，经过短短42秒的分析后，即可在10.1寸的触摸屏上显示乙醇、果糖、葡萄糖、可滴定酸和挥发酸的含量，并可以检测包含乳酸、酒石酸和苹果酸在内的酸类组分含量，pH值、密度、甘油和浸出物含量也可测试获得。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/23dd17e7-648a-424a-8027-532f0e6fcc50.jpg" title=" 6794763ef08eebe7dfb60d8f75e5cd80_csm_Lyza_5000_DMA_REN_R_cdf792efad.png" alt=" 6794763ef08eebe7dfb60d8f75e5cd80_csm_Lyza_5000_DMA_REN_R_cdf792efad.png" width=" 483" height=" 363" style=" width: 483px height: 363px " / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 安东帕FTIR光谱主管斯特凡· 穆勒(Stefan Muller)表示，在葡萄酒行业，酸类组分分析尤其关键。当红葡萄酒“成熟”时，苹果酸会转化为乳酸，口感会变得柔和。白葡萄酒则需要一定量的苹果酸来保持其果味，只有霞多丽也需要酸化。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据了解，正如葡萄酒分析师通过遍尝无数酒来学习葡萄酒知识一样，Lyza 5000 wine也“饱尝”了数千种葡萄酒，并且还在不断接收更多种类的葡萄酒。穆勒说:“我们的数据库允许我们分析世界上所有的葡萄酒，从烈性酒到不含酒精的葡萄酒。”目前，我们的团队正在欧洲、南非、智利和澳大利亚进行数据采集和测量，以升级仪器，并建立不断新模型进行未发酵葡萄汁分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 如前所述，Lyza 5000 Wine的测量技术是基于FTIR原理，将红外光谱和数学计算精密结合。仪器采用了安东帕自造的衰减全反射测量单元，以保证红外光束与样品可以相互作用12次。据安东帕产品专家介绍，“该仪器的测量池设计使气泡或杂质的影响变得最小。此外，仪器的设计可以对葡萄酒分析仪实现最准确的测量池温度控制 (20± 0.03 ° C)，从而保证了稳定的测量条件。” /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " Lyza 5000 Wine的另一大优势是简单，用户不会直接看到谱图，但会在触摸屏上得到准确的数据评估。 “我们让操作变得尽可能简单。” 斯特凡· 穆勒(Stefan Muller)表示，“仪器的维护也很简单，偶尔必要时，用水或校准过的乙醇冲洗即可。” 除此之外，Lyza 5000 Wine借助经济实惠的& nbsp Xsample 520，可以实现自动化，从而提高样品处理量。另外，仪器还可连接到葡萄酒实验室的基准仪器上：从DMA M密度计到全套& nbsp Alcolyzer Wine葡萄酒分析系统都可以。 /p

2012-2021年，光谱仪器及技术突飞猛进，相关的新产品、新技术层出不穷：拉曼、近红外、激光诱导击穿光谱、太赫兹、高光谱、超快光谱、光谱成像......不仅给科研注入了新的活力，更是给企业带来了客观的经济效益。“光谱十年”之际，仪器信息网特别策划《点亮光谱仪器 “高光”时刻》系列活动，以期盘点光谱仪器及相关技术的突出成果，展现光谱仪器及相关厂商的“高光”时刻。本期我们邀请到了Quantum Design技术销售工程师赵经鹏给大家分享红外光谱的最新进展。技术销售工程师 赵经鹏仪器信息网：过去十年间，哪些光谱技术的进步让您印象深刻？赵经鹏：红外光谱（Infrared spectrometry）主要分为色散型红外光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪两大类，是研究分子结构和化学组成的有力工具。经历现代分析仪器的飞速发展，红外光谱仪器已经从单一的测试光谱数据演化为红外化学成像系统，在兼具红外光谱和化学成像的同时，在样品兼容性、信噪比、空间分辨率、测量模式等方面有了质的飞跃。由于红外化学成像系统自带测量快速、高灵敏度、检测用量少等优异属性，在材料、化工、环保、地质、环境等领域应用广泛。仪器信息网：截至目前，贵公司有哪几款光谱仪器曾经获得“科学仪器优秀新品”奖 ？该仪器研发的背后有什么样特别的故事？ 赵经鹏：公司始终致力于引进先进的红外光谱技术，拥有满足不同用户需求的一系列优秀红外仪器产品。其中纳米傅里叶红外光谱仪Neaspec和微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪IR-Sweep在探寻红外光谱测量极限上展现了独特的魅力，先后获得科学仪器优秀新品奖。近期，我司引进了非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，该设备填补了Neaspec与传统红外光谱仪之间的空白区域，实现了亚微米级（~500nm）的空间分辨率，同时大大提升了红外仪器测试的制样兼容性，为众多研究领域的技术需求提供了对应的解决方案，获得了2019年度科学仪器优秀新品入围奖。仪器信息网：获奖产品的销售情况如何？解决了哪些关键问题？有哪些典型用户或典型的应用案例？行业影响力及用户的反馈情况如何？赵经鹏：传统的傅里叶红外光谱仪FTIR，由于空间分辨率有限（5-10 μm），且光谱准确性受到弹性光散射所产生的米氏散射效应(Mie scattering effects)的影响，使得直接在亚微米尺度上研究生物和材料样品的化学结构信息变得十分困难。而全新一代非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，克服了传统FTIR技术的衍射极限和米氏散射效应，红外光谱空间分辨率达到500 nm，无需对样品进行标记，不再需要衰减全反射（ATR）技术即可进行厚样品测试，且能够无接触和无损检测样品，全程对样品无污染，为相关应用领域的研究提供了新的思路。聚焦于微塑料领域的小尺寸、微观形貌以及成分鉴定等监测难题，需要采用多组合分析测试方法对其进行监测。非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用专利的光学光热红外技术(O-PTIR)，将光学显微与微区红外结合，一举突破了传统傅里叶红外光谱(FTIR)及衰减全反射红外光谱(ATR-IR)的分辨局限，实现了亚微米级的空间分辨率，让尺寸 在考古/文物鉴定方面，PSC-mIRage非接触式的测量模式与文化遗产研究的结合将最大程度保护艺术品的完整性。测试过程中极大减少了珍贵样本的提取量，在不破坏样品的情况下实现光谱和红外成像的完整表征，为表面粗糙、凹凸不平、弯曲、珍贵的样品提供了有力检测手段。图是梵高的画作L’Arlésienne 的极小碎片。PSC-mIRage的优异性能使光谱技术的应用范围得到了极大的扩展，能够获得常规的FTIR，ATR以及AFM-IR技术所不能得到的检测效果。除了上述领域外，PSC-mIRage的应用还扩展到了高分子多层膜/纤维，生命科学的细胞探测、司法物证分析、农业食品加工/运输过程中组成变化的动力学监控、产品分类和来源鉴别、鉴别半导体器件有机污染物提升良品率、土壤的物理和化学变化等。截至目前，借助非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统，仪器科研人员已在Nature Nanotechnology， Advanced Science， Angewandte Chemie International Edition，Science Advances等众多高水平期刊发表文章。仪器信息网：贵公司光谱仪器的生产工艺是如何把控的？在产品的质控及生产车间管理方面有什么独特的地方？ 赵经鹏：非接触式亚微米分辨触红外拉曼同步测量系统mIRage采用新传感技术和微电子技术，向数字化、智能化、高精确度、耐特殊介质、特殊环境、能测量极限参数、非接触测量模式的方向发展。在生产工艺流程方面，该仪器公司负责设备光路设计、产品研发组装、出厂测试及质检环节，部分零配件如QCL激光器等主要是由厂商采购获得。公司针对不同产品设立了北上广零配件仓库，为客户的售后服务提供诸多保障，有效防止零配件短缺等不确定性状况出现，确保仪器得到高效利用。Quality部门的工作人员对设备进行出厂检测，主要包括仪器的外观、电路、光密封性、样品标样测试比对等。在这里，质检人员将对可见光/红外光镜头及光路调制等核心功能进行检验，确保光学平台平整无倾斜，检测精度可达纳米级别，确保核心部件的制造工艺合格合规。研发部门致力于将仪器系统功能综合化：将计算机、电力电子器件和光路控制更紧密的结合，软件可实现对所有系统组件的控制，包括红外激光光源的校准(升级后)、激光光镜、自动的图像收集和光谱采集，以及数据分析；同时，设备具有新型现场总线结构，扩展仪器的自诊断功能，并便于维护，系统的连接更可靠、更简便，因此后期维护费用大大降低。仪器信息网：未来贵公司光谱产品线的发展规划，重点发展哪些类别的光谱产品？赵经鹏：公司注重拓展高新技术领域的红外光谱应用，如用于国家倡导的半导体/微电子器件的高分辨表征。中国制造2025规划让Quantum Design看到中国政府在诸多领域（食品安全、材料检测、生命科学）都有着宏伟的规划，这些领域对Quantum Design来说都是巨大的机会。目前，纳米傅里叶红外光谱仪、超高纳米空间分辨率的近场光学显微系统、散场式光学显微镜已被众多科研工作者熟知并使用，已在Science，Nature等期刊发表了一系列开创性硕果。现如今，大数据与云技术可以让用户分享与获取更多的实验数据，与更多的同行进行交流，从而体现科研工作的前瞻性和共享性，Quantum Design希望可以在未来将更先进的技术广泛植入产品，为用户提供更大的价值。近期引进的非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage，摆脱了传统傅里叶变换红外的空间分辨率受到波长的限制，实现空间分辨率实现质的飞跃，达到亚微米级别。此外，相比于传统红外仪器，非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统具有免制样、样品兼容度高（包括厚样品、粗糙样品、液体样品、透明样品等）、光谱技术联用等创新优势。该仪器填补了纳米级红外及传统傅里叶红外之间的空白领域，为用户提供更多选择。公司将实时更新生产应用领域的红外技术应用，包括制药、化工、食品、环境、司法鉴定等领域，推动亚微米级显微红外光谱技术为广大科研和工业用户有效解决实际问题。仪器信息网：从行业发展角度来说，您认为目前光谱仪器整体技术水平怎么样？未来最具前景的光谱仪器或者技术是什么？最具前景的应用将体现在哪些方面？ 赵经鹏：近四十年来，红外光谱学一直是公认的一种重要分析技术。分子中官能团的吸收带的独特性，使得其可以直接实现未知物种的鉴定。红外光谱仪的发展大体分为三代，第一代是用棱镜作为分光元件，其缺点是分辨率较低，仪器的操作环境要求恒温恒湿；第二代是衍射光栅作为分光元件，与第一代相比，分辨率有所改善，能量高，价格较低，对温湿度要求不高；第三代是傅里叶变化FTIR红外光谱仪，具有高通量、低噪音、测量速度快、分辨率高、波数精确、光谱范围宽等优点。但通常透射红外光谱，即使是傅里叶变化透射红外光谱，都存在不足：1. 固体压片或液膜法制样麻烦，光程难控制，给测试带来误差；2. 无论是添加红外惰性物或者自制撑片，都会给粉末样品造成形态变化或表面污染，使其一定程度上“失去本来面目”；3. 多组分共存时，存在谱峰重叠的现象4. 空间分辨率低。近年来，日益增长的对尺寸细小的亚微米物质高空间分辨率化学图像和光谱分析的需求，推动了现代振动光谱仪器向超分辨率和高灵敏度方向上进行革新。同时多种技术/学科的信息互补，全面了解样品表面的化学成分及结构，正成为科研工作的主流趋势。为了获得可分析解释的数据和光谱信息，传统的红外仪器即使配置了新型红外激光器（如QCL激光器），其空间分辨率仍然依赖于探测长波长的中红外光，从而限制了传统红外技术的实际空间分辨率在~20 μm。与红外吸收光谱相反，拉曼光谱的空间分辨率取决于可见光的波长，通常在0.4 ~0.7 μm之间，能在同一化合物上以非接触操作模式，实现亚微米衍射限制空间分辨率的振动模式检测。由于拉曼在分子水平上探测光子的非弹性散射，因此需要更强的激发源，同时也带来了样品损伤的风险。非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统PSC-mIRage采用光学光热红外光谱技术（O-PTIR），该技术直接检测源于样品吸收红外辐射引发的本征变化，而不计算入射红外光和透过红外光的差异，使得O-PTIR光谱具有很高的清晰度和灵敏度，将传统红外光谱的空间分辨率提高了20倍，且能够以相同的亚微米分辨率在样品的同一点同时捕获红外和拉曼图像，实现了红外和拉曼两种表征手段的优势互补。总体而言，非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统首次提供了可靠且可视化的亚微米红外分辨率的红外光谱，使红外光谱和成像技术有机结合发展成为一种多信息融合检测技术。目前它已在高分子聚合物、生命科学、临床医学、化工药品、微电子器件、农业与食品、环境地矿、宝石鉴定、质检等领域得到广泛应用并取得了良好的效果，显示出了广阔的应用前景。

博奥生物信息培训班 第一期生物芯片数据分析专题培训讲座开班啦！ 本次博奥生物举办的生物芯片数据分析培训讲座，以最优惠的价格为学员提供最实用的数据分析解决方案！ 博奥生物芯片数据分析案例剖析及方案分享，让您思路更清晰！ 为您提供免费软件应用等公共资源及操作指导，实用才是硬道理！ 培训讲座内容安排： 2013.09.05 课程描述 上午：9:00-10:00 生物芯片技术及应用简介 1、生物芯片技术介绍及发展现状 2、博奥生物芯片平台及相应的典型案例介绍 上午：10:45-12:00 生物芯片数据分析解决方案 1、生物芯片常用数据分析手段介绍 2、数据分析典型案例剖析及整体解决方案培训 3、常用软件及公共资源分享 下午：1:30-4:00 常用生物信息软件实际操作培训 1、生物芯片平台给出数据介绍 2、实践培训：Mev、cytoscape、coexpress等经典的数据分析软件及绘图软件的培训 下午：4:00-5:00 参观博奥生物，探讨交流 1、博奥生物芯片平台展厅介绍 2、邀您探讨数据分析疑问，拓宽新的科研思路 培训对象 需要使用高通量技术特别是芯片技术进行科研的老师 需要加强生物信息分析思路，并能使用常用软件进行数据分析的老师 讲师介绍： 赵建晴博士：博奥生物微阵列服务部研究科学家 张杨工程师：博奥生物科技事业部生物信息应用工程师 培训费用： 800元/人（含午餐） 优惠措施： 1：在2013年08月25日前报名，可享受8折优惠。 2：博奥生物的仪器用户可享受1名免费培训名额。 3：相同单位报名超过1人的，从第2人起享受5折优惠。 缴纳注册费账户信息： 用户名：博奥生物有限公司 开户行：中国银行北京上地支行 帐号:3376 5602 2586 培训资料： 包括培训教材、培训证书（生物芯片北京国家研究中心印）、培训学员通讯录、精美礼品一份。 注意事项： 学员自备笔记本电脑，为保证教学质量，每期仅招收20位学员。 报名方式： 请您填写客户培训回执表，发送到qiandu@capitalbio.com邮箱中，我们收到回执表后3天内给予回复。 报到时间及住宿安排： 请于2013年9月5日9点前报到，如需住宿请在回执表中注明，公司可代为安排宾馆，费用自理。 具体路线: 1、北京站-博奥生物：地铁2号线到东直门换乘城铁13号线到西二旗站下车，坐521路/205路/112路到生命科学园站下车。 2、北京西站-博奥生物：步行至地铁军事博物馆馆站，地铁1号线复兴门站换乘地铁2号线，地铁2号线到西直门换乘城铁13号线到城铁西二旗站下车，坐521路/205路/112路到生命科学园站下车。 3、机场大巴至回龙观下车，乘出租车到生命科学园。 联系方式： 联系人：杜倩 电话：010-80726868转8246 15910764175 邮箱：qiandu@capitalbio.com 客户培训回执表： 姓名： E-mail： 单位： 电话： 地址： 邮编： 是否需要住宿： 是 否 备注：如果需要住宿，请注明入住时间 您感兴趣的领域：

X射线CT系统能够对样品的内部结构进行无损三维观察，所以它可用于检验产品的内部质量，在本案例中能够评估粘合剂中的孔隙并对内置部件进行测量。使用红外显微镜可以对树脂材料和零部件的粘合剂等有机物进行定性分析。引言ADAS（高级驾驶辅助系统）是用于支持安全驾驶的系统，通过监测汽车周围的环境，转换成可视化信息和警报来预防事故的发生，提高驾驶安全性，保证驾驶员能够安全舒适地进行驾驶。ADAS系统在监测车辆周围环境时，会使用到宽视场相机、毫米波雷达、超声波传感器和其他器件，但由于这些器件耗电量大导致发热，因此需要高效的散热和冷却机制。而且由于这些传感器遍布车身外部，所以气密性十分重要。在汽车轻量化的要求下，部分传感器壳体需要使用树脂材料，需要保证其不会因内部电子器件所产生热量而变形，所以评估这些树脂材料本身及其添加剂的耐热性和低翘曲度尤为重要。本案例中使用微焦点X射线CT系统（图1）和红外显微镜（图2）对ADAS的毫米波雷达进行测试。X射线CT系统用于器件内部结构的无损观察，并分析粘合胶粘剂中的孔隙和宽视场相机的安装角度，同时使用红外显微镜对毫米波雷达中使用的树脂材料进行定性分析。图1：微焦点X射线CT系统inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus图2：红外显微镜系统（IRTracer-100 + AIMsight）毫米波雷达的观测与测量使用X射线CT系统360&ring 扫描样件，采集X射线透视数据，并通过计算机重建出三维数据。图3显示了毫米波雷达天线部分的断面图像，分辨率约为0.050mm，可以进行长度测量，例如，测量天线间的距离。图3：天线部分断面图（MPR）图4的三维图像显示毫米波雷达内密封的电路板及外壳的粘合部分。这里，软件分析胶粘剂的孔隙体积，并以颜色区分不同尺寸。因此X射线CT系统可以对热冲击等耐久试验前、后的密封材料进行评估。图4：毫米波雷达VR图和局部放大图使用红外显微镜对树脂部分进行定性分析。对毫米波雷达中使用的树脂部分进行取样，用金刚石池将样品压扁平后进行测量。表1显示了测量条件，图5显示了获得的红外谱图和检索结果。表1：测量条件图5：毫米波雷达中树脂部件的实测谱图及检索结果谱图检索的结果表明，树脂部分的红外谱图与聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的参考谱图高度匹配。PBT是一种热塑性树脂，属于聚酯的一种。其优点是成型过程中收缩率低、机械强度高、耐热性高。将PBT用于毫米波雷达外壳，是因为它能有效传输77 GHz和24 GHz的无线电波，这是毫米波雷达常用的频率。由于在部分样本中可以看到透明纤维，因此也对透明纤维进行了测量。图6显示了获得的红外谱图和检索结果。图6：毫米波雷达树脂中玻璃纤维的实测谱图及搜索结果谱图检索的结果表明，这些透明纤维与玻璃的红外谱图一致。众所周知，在PBT中添加玻璃纤维是为了提高树脂的刚度。如本次实验所示，红外显微镜系统可以评估树脂材料的种类和添加剂。车载相机的观察与测量使用X射线CT系统得到车载相机的断面图像和VR图像，结果如图7所示。图7（a）中橙色虚线所示区域为胶粘剂，与螺钉（图7（b）共同固定相机，可知车载相机被牢固地固定在壳体上。图7（c）和（d）显示出图7（a）中车载相机的安装角度。相机镜头的轴与壳体底部的夹角为18&ring ，并与外壳侧面的参考轴成90&ring 夹角。因此，X射线CT可以在无损状态下确认产品在开发和生产过程中的品质。图7：车载相机部分的CT图像使用红外显微镜测量车载摄像头的树脂部分。将外壳直接放置在显微镜载物台上，使用衰减全反射（ATR）法进行了测量。通过分析所得的红外光谱图，我们发现树脂部分与环氧树脂的标准光谱（图8）有着高度的一致性。环氧树脂是一种具有卓越的机械强度、耐热性、耐水性的热固性树脂。图8：车载摄像头中树脂部分的实测谱图结论通过X射线CT系统对毫米波雷达和车载摄像头的内部结构进行观察，可以清晰地看到毫米波雷达的结构状态并测量尺寸，还可确认部件的密封部分是否存在孔隙，并检查相机镜头的安装角度是否正确。通过红外显微镜对毫米波雷达和车载摄像头的树脂部分进行了定性分析，发现两种器件使用了不同类型的树脂。这些信息对于产品开发阶段的设计研究、耐久性评估、制造过程中的质量控制，以及与其他公司产品进行基准测试都是非常有价值的。本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。