近红外光谱技术鉴定

2017年11月30日，中国近红外光谱分会苏沪工作站与上海市化学化工学会分子光谱协作组共同发起的近红外光谱技术论坛在华东理工大学分析测试中心成功举办。本次论坛在中国近红外光谱分会苏沪工作站副主任、上海市化学化工学会分子光谱协作组组长杜一平教授团队和倪力军教授团队的精心组织下，由中国近红外光谱分会苏沪工作站、上海市化学化工学会分子光谱协作组、华东理工大学分析测试中心和上海市功能性材料化学重点实验室共同举办。无锡迅杰光远科技有限公司、必达泰克光电科技（上海）有限公司、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、铂金埃尔默企业管理（上海）有限公司、上海昊量光电设备有限公司和上海复享光学股份有限公司等六家近红外光谱厂商为本次论坛提供了支持。并在会上介绍它们有关近红外光谱的仪器研发和应用方面的最新发展情况。本次论坛云集了江浙沪等地近红外光谱分析检测领域的专家学者、仪器生产单位的技术人员，以及从事近红外光谱技术研究与应用的一大批专业人士，参会人员近百人。论坛邀请了本领域著名的专家学者和行业精英做了精彩的学术报告，包括南开大学邵学广教授、江苏大学陈斌教授、上海棱光公司蔡贵民高工、上海创和亿公司石超先生、大连达硕公司陈爱明先生，以及华东理工大学杜一平教授和倪力军教授。与会人员对本次论坛给予了极大的关注，会议期间整个报告厅座无虚席，气氛十分热烈。论坛由杜一平教授主持，他首先简要介绍了本次论坛的筹备情况和此次论坛期望达到的效果，并介绍了各赞助单位。 邵学广教授是近红外光谱和化学计量学领域的著名学者，他对整个近红外光谱技术的发展广泛而深入地进行了分析，提出了今后该技术的发展方向。他还详细介绍了他的课题组近年来利用近红外光谱的温度效应研究开发的新型分析检测技术和方法，为与会者展示了近红外光谱技术独特的魅力。陈斌教授从微型近红外光谱仪的角度详细论述了仪器的发展现状，他还结合其课题组的工作介绍了近红外光谱与互联网技术携手实现近红外光谱快速检测的工作，为人们展示了微型近红外光谱仪在快速检测领域美好的应用前景。倪力军教授的报告题目是天然产物领域近红外光谱技术+互联网共享的现状和展望，她重点介绍了她的课题组在中药、食品等行业应用近红外光谱实现产品和原料的快速鉴定和检测，以及在在线监测中的应用。她也非常看好互联网技术引入近红外光谱分析领域，认为这是今后近红外光谱发展的一个重要方向。无锡迅杰光远科技有限公司的兰树明经理介绍了微型近红外光谱仪的研发状况，同时宣布其公司的IAS-5000产品已经正式上线，欢迎各位老师、学者参与免费试用。 石超先生对其单位多年来在近红外光谱对烟叶加工过程中质量稳定性评价方面的工作做了详细介绍。蔡贵民高工结合他十余年来研发近红外仪器的切身体会，详细报告了该类仪器开发的技术要点和难点，以及解决方案，对于仪器研发人员来说这个报告具有非常重要的参考价值。陈爱明先生做了题为化学大数据分析的报告，从化学大数据分析方法的开发和应用的角度探讨近红外光谱今后的发展方向。最后杜一平教授给大家做了“如何获得合理的近红外光谱模型”的报告，针对近红外光谱技术推广中的技术难点，即建立近红外光谱模型的建立这一主题，深入讨论了难点问题的本质、建模中可能出现的风险等话题，并介绍了其课题组最新的解决方案。 为期一天的本次论坛，围绕近红外光谱这一主题，通过6位专家学者和5位仪器厂商代表带来的专业技术报告，从学术研究、应用研究、仪器研发等全方位地为与会者分享了近红外光谱领域的方方面面，集合了专家们在理论基础和实践应用，以及仪器制造中的宝贵经验。报告以技术创新为亮点，引起了与会人员的强烈反响，大家纷纷表示参加此次论坛受益匪浅。本次论坛的成功举办，是中国近红外光谱分会苏沪工作站在分子光谱技术交流上的又一次盛会，将有力地促进苏沪区域以及长三角一带分子光谱技术人员之间的技术交流。

p style="text-align: justify "　　2020年12月11日，由中国仪器仪表学会组织邀请有关领导、专家在无锡召开了迅杰光远《近红外光谱分析仪器》产品鉴定会。会议经鉴定委员会集体一致同意通过鉴定，由无锡迅杰光远自主研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪、IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统等三款产品，总体技术达到国际先进水平。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 265px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/2df19122-5d0c-4dc1-a7ee-055793a79db6.jpg" title="2.jpg" width="600" height="265" border="0" vspace="0" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/61312c53-0d7c-4999-a793-964195d40b34.jpg" title="1.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify "　　中国仪器仪表学会燕泽程研究员作为学会代表组织本次会议。无锡市新吴区副区长徐军团，无锡市新吴区科技局高新处负责人龚一峰先生，中国物联网国际创新园总经理杨渊斌等领导出席会议，无锡市新吴区副区长徐军团现场致辞，对本次鉴定会表示了肯定和祝贺。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 411px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/c48fb1fa-46de-4e78-b86f-aa682973d66c.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg" width="600" height="411" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　会议推选中国农业科学院油料作物研究所李培武院士任鉴定专家委员会主席主持本次鉴定工作，北京化工大学袁洪福教授、南开大学邵学广教授任鉴定专家委员会副主席，华东理工大学杜一平教授、北京邮电大学杨辉华教授、西安近代化学研究所苏鹏飞研究员、中石化石油化工科学研究院教授级高级工程师褚小立、广东药科大学肖雪副研究员作为鉴定专家委员会委员共同参与鉴定工作。各位专家就产品相关细节和应用情况进行了评估和问询，由公司技术总监逐一答疑。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/8bd93f9d-6d6e-4984-9b1e-2f6aa60f762a.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg" width="600" height="321" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 382px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/07a79f44-48fa-45af-bc77-4a172d7042c7.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg" width="600" height="382" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　鉴定委员会专家在认真听取了关于无锡迅杰光远自主研发制造的三款红外光谱分析仪的基本情况、整体工作进展后，严格审阅了研制工作报告、技术报告、科技查新报告和应用情况等技术资料。同时，专家们亲至无锡迅杰光远科技有限公司对仪器性能进行了现场考察，为迅杰光远后续产品研发，技术创新等提供了大量的指导意见，并肯定了迅杰光远团队的产品研发及技术创新能力。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 398px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/5716b577-5a73-4fd9-80df-ca8be5daff37.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg" width="600" height="398" border="0" vspace="0"/img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/80d31a10-76d6-413d-b914-70349d9dd708.jpg" title="7.jpg" width="600" height="347" border="0" vspace="0" alt="7.jpg" style="width: 600px height: 347px "//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 392px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/50592ac3-bf2e-428c-b5ae-c2fffc8b1274.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg" width="600" height="392" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify "　　经鉴定委员会专家鉴定审核，迅杰光远与中国农业科学院油料作物研究所联合研发制造的IAS-3120便携式近红外光谱分析仪、IAS-Online-S100在线式近红外光谱分析仪在在饲料、粮油、发酵、食品等领域的应用、以及在粮油作物在线检测领域的应用，和迅杰光远自主研发的IAS-F100水果品质近红外快速无损分析系统在水果品质在线检测领域均可成功应用，且经济、社会效益显著，推广应用前景广阔。/pp style="text-align: justify "　　无锡迅杰光远科技有限公司作为一家从事近红外光谱分析仪器研发及提供行业定制化解决方案的高新技术企业，始终以推动近红外技术普及化、智能化、小型化为己任。经此会议，更加坚定了公司投入研发、推广近红外检测产品的信心与决心，迅杰光远公司将持续不断地向市场输出更多高质量、高技术水平、符合各领域需求的近红外检测产品，以回馈上级领导、专家以及客户对公司一直以来的肯定与信任。/pp style="text-align: right "（来源：迅杰光远）/ppbr//p

近日，中科院合肥研究院智能所作物品质智能感知团队发展了一种近红外光谱技术方向的新算法，该算法适用于高通量鉴定作物品种的真实性。相关工作被Infrared Physics & Technology接收并在线发表。 　　作物品种真实性在品种保护及品种选育方面具有重要意义，传统的作物品种真实性鉴定方法如DNA分子鉴定、同工酶鉴定、田间鉴定等方法存在操作复杂、检测结果耗时、损伤样品、污染环境、结果滞后等缺点，亟需一种快速有效的方法实现作物品种真实性鉴定。近红外光谱是一种快速无损检测技术，基于近红外光谱仪开发的光谱采集系统，可实现高通量采集作物单籽粒光谱。近年来，由于人工智能和深度学习的快速发展，卷积神经网络(CNN)已逐渐应用于分子光谱学，相比于传统的化学计量学算法，CNN在识别方面表现出更高的准确性和鲁棒性，这为近红外光谱技术的应用和发展提供有力支撑。 　　为此，研究人员提出了一种改进的CNN：InResSpectra网络，用于小麦和水稻品种真实性的高通量鉴定。该网络对Inception网络进行改进，删除1×1卷积分支降低模型复杂度，同时增加ResNet网络的残差元素，加速了神经网络的训练，同时提升模型的准确率；同时，实验中对比研究了多种分类算法，不断优化模型参数，提高模型预测的稳健性。在此次研究中，研究人员将开发的系统应用于鉴定24个小麦品种和21个水稻品种上，分别取得95.35%和93.07%的准确率(图1)，为近红外鉴定作物品种真实性提供了有效方法。 　　李晓红硕士和徐琢频博士为该论文第一作者，王琦副研究员和张鹏飞副研究员为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、安徽省科技重大专项、以及安徽省重点研究与开发计划等项目的支持。InResSpectra网络识别小麦和水稻样本集的混淆矩阵热力图

p　　我是1987年从浙江大学来到长春光机所攻读硕士学位，硕士论文研究的是关于平像场光谱仪器光学设计方面的内容。当时我学习的研究室被称为十五室即光谱技术研究室，是国内组建最早的关于光谱仪器及技术研究的专业研究室，早期曾研制出大型石英红外光谱仪、机载傅里叶光谱仪、阿德玛变换光谱仪、大型真空紫外光谱仪等仪器，当时陈星旦院士是我们的研究室主任，正在开展有关近红外粮食成份分析仪的国家七五攻关项目。br//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/bae19217-df48-44ef-8335-47ca9e56adbc.jpg" title="长春光机所卢启鹏研究员.jpg"//pp style="text-align: center "卢启鹏/pp　　研究生毕业后，幸运的留所工作。记得工作后不久的一天，陈先生叫我到他的办公室，原来是要交给我一项任务，编制一套有关近红外粮食成份分析仪用的计算机数据采集和处理软件。近红外分析仪的研制在室里已开展一段时间，由于当时计算机运行速度较慢、软件编程语言的限制，不论是采集数据的稳定性还是定标和预测速度都有不足。我大学不是学计算机的，但对C语言使用还算熟练，已为课题组编制过几个客户应用程序。先生希望我能编出一套能够完成数据的稳定采集、计算速度更快一些的应用程序。虽然有些突然，但我还是愉快地接受了任务。期间开始到图书馆查资料，与先生讨论近红外光谱分析技术，编写、调试程序。工作中，突击学习了数理统计方法，了解近红外分析技术特点、已研制的仪器特点等相关知识。由于任务紧急，时间紧迫，在一个多月的时间里不得不加班加点，终于及时完成了一套能够实现数据采集、预处理、多元线性回归定标及预测功能，又具有下拉、弹出菜单等花哨显示功能的用户软件。人机界面还算友好，定标和预测时间大为减少。/pp　　攻关项目顺利完成，分析仪器也已定型，但由于近红外技术应用在国内过于超前，也没有国家标准的约束和指引，加上近红外光谱分析与常规光谱分析技术差异较大，应用前需要准备大量样品需要定标等工作，预想中的大量推广遇到很大困难。/pp　　转眼到了1992年，一天遇到陈先生，谈起近红外技术的动态，先生谈到国外已有近红外技术在无创血糖方向上开展研究的迹象，当时我们室已在生化分析仪方面开展工作。先生想先申请个国家自然科学基金，由于我前几年参与了近红外的工作，也是很感兴趣，当然希望有基金资助，重操旧业。参与申请后，重新学习了无创血糖分析方面的知识，也进一步了解国内外近红外分析技术的现状。可惜由于基金没有获批，我只好转战其他的研究项目工作中。/pp　　一晃时间已到2005年，这时我从长光医疗仪器公司回到应用光学国家重点实验室工作，在散步时陈先生了解到我已回到所里工作很是高兴，让我尽快到他办公室讨论一下近红外方向的研究内容，启动近红外分析仪器研制及应用的工作。这时国内近红外技术及应用的环境已大为改观，近红外分析技术已普遍获得接受，身边的生存压力已有所缓解，也有多名可以一起工作的同事和研究生，凭借十几年来对光谱分析仪器的技术积累和热爱，我在近红外光谱技术及应用上的工作又重新开始。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/0cf2deb8-42e9-4aba-aea4-e541c5dc70ce.jpg" title="1.jpg"//pp　　现在我们课题组先后研制了滤光片型、光栅扫描型、光栅阵列型、傅里叶型、线性渐变滤光片型近红外光谱分析仪，积累了丰富的理论和实际经验，研制的快速粮食成分分析仪获吉林省科学技术进步二等奖。在吉林省科技计划项目及吉林省与中科院长吉图开发开放先导区项目的连续支持下，研制出了具有自主知识产权的土壤养分快速近红外光谱分析仪样机，能够对土壤中总氮、有机质等营养成分进行分析，预测相关系数可达0.9，通过进一步研究，有望实现田间作业过程中的土壤成分含量测量，更加便捷有效地指导农业生产。与应用单位合作针对粮食、饲料、土壤养分、人参成份、果品分析等应用开发出多种专用分析仪器，正努力进行产业化推广。/pp　　课题组与高校、医院合作在无创血糖、胆固醇、甘油三酯、血红蛋白、HCT等血液成份检测领域开展了大量基础性及临床实验等工作，这是一项很有意义也很有趣的工作。/pp　　无创伤血液成分检测是个世界性难题，困扰了科学工作者很多年，由于有效信号微弱、背景干扰严重，一直未能完美解决。为了提取出微弱的有效光谱信号，课题组基于血流容积差光谱相减法，研制了几代快速、高信噪比的光谱检测系统，信噪比达到20000:1以上。通过多年的努力，在无创伤血红蛋白、HCT检测方面获得了较好的分析结果，在血糖、胆固醇、甘油三酯检测方面也取得了可喜的进展。所以说，近红外在生物医学领域的应用还大有潜力可挖。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/640f433b-0ac7-49cd-8b9b-44b0014f4c74.jpg" style="width: 300px height: 123px " title="2.jpg" width="300" height="123" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/809eb7a5-3801-469c-9ae8-f0bd374d1026.jpg" title="3.jpg" width="300" height="200" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 200px "//pp style="text-align: center "近红外光谱分析仪 土壤养分近红外光谱仪成果鉴定会/pp style="text-align:center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/b5fe03b0-9101-4821-817f-d510651a36e5.jpg" style="width: 300px height: 222px " title="4.jpg" width="300" height="222" border="0" hspace="0" vspace="0"/img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/160b59f8-6128-4eec-ab8f-54f6839264bb.jpg" title="5.jpg" width="300" height="204" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width: 300px height: 204px "//pp style="text-align: center "无创伤红细胞比容检测装置 临床实验/pp　　近些年来，在学会及国内同行的努力下，召开了多次近红外学术会议，近红外光谱技术的普及越来越广，入行的人越来越多，形势越来越令人振奋。最后，祝愿我们的近红外光谱事业蒸蒸日上，更好更多地应用于国民经济主战场，利国利民。/ppbr//p

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 .

p　　上世纪80年代以来，随着新方法(化学计量学)、新材料(光纤等)、新器件(检测器等)和新技术(计算机)的发展和出现，近红外光谱技术从光谱分析队列中吊车尾的位置迎头赶上，崭露头角。如今经过几十年的发展，结合现代化学计量学方法的近红外光谱技术，已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一，在农产品、食品、医药、石化等领域均得到了广泛应用。本文以炼油原料(原油)及石油化工产品为例，介绍近红外光谱在石油化工领域中的应用。/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　1. 何为石化产业/strong/span/pp　　石化是石油化学工业的简称，具体是指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的整个加工工业，其中也包含了原料开采的过程，即石油开采业、石油炼制业、石油化工业三大块。/pp　　石油化工加工工业主要包含炼油和化工品生产两大板块。炼油主要是以石油和天然气为原料，生产各类燃料油、化工原料等产品，主要包括石脑油、汽油、煤油、柴油、沥青、焦炭、润滑油、液化石油气等等 化工品生产主要指以部分炼油产品为原料，首先通过化学加工来生产以三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)和三苯(苯、甲苯、二甲苯)为代表的基本化工原料，进而以这些基本化工原料生产多种有机化工原料及合成材料的过程。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 397px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c1ce16f0-ea11-4737-a4fb-0ff64b82f410.jpg" title="01.jpg" alt="01.jpg" width="500" height="397" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石油炼制示意图(图片源于网络)/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　2. 近红外光谱在石油分析化学中的角色/strong/span/pp　　石油和天然气主体为碳氢化合物，各类石化产品的主体组成物质也均为碳氢化合物，外加少量含氧、含氮、含硫等元素的化合物，然而石化产品种类繁多且分子结构千变万化，因此石油分析化学的目标就是获得石油化学组成和结构信息。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。自上世纪90年代以来，纵观石油分析科学与技术的发展，可以看出其大致是沿着两条主线展开的：一条主线是在原有的油品族组成和结构族组成分析基础上，通过当代更为先进的分离和检测方法，对油品的化学组成进行更为详细的表征，即油品的分子水平表征技术，其主要目的是为开发分子炼油新技术提供理论和数据支持，以求索研发变革性的炼油新技术 另一条主线则是采用新的分析手段，快速甚至实时在线测定炼油工业过程各种物料的关键物化性质，即现代工业过程分析技术，其主要目的是为先进过程控制和优化技术提供更快、更全面的分析数据，从而实现炼油装置的平稳、优化运行。/pp　　分子光谱分析方法对于石化产品有机物结构非常敏感，中红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱及核磁共振谱结合化学计量学在油品分析中均有较多的应用，但综合仪器稳定性、信号抗干扰能力、进样技术、工业应用成熟度等方面来看，对油品(包括原油、汽油、柴油和润滑油等)及化工品的快速和在线分析，近红外光谱是最实用、最适合工业过程控制的手段。在线近红外光谱已广泛应用于炼油领域，从原油调合、原油加工(原油蒸馏、催化裂化、催化重整和烷基化等)到成品油(汽油、柴油)调合等整个生产环节，可为实时控制和优化系统提供原料、中间产物和最终产品的物化性质，为装置的平稳操作和优化生产提供准确的分析数据，在化工品生产领域同样得到广泛应用，该技术已成为衡量现代炼化企业技术水平的一个重要标志。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 479px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34f819e5-89f0-4ce7-a327-5714e36c7c91.jpg" title="02.jpg" alt="02.jpg" width="500" height="479" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外在炼油厂生产过程中的应用环节(黑点表示)及部分可分析的性质/strong/ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　3. 化学计量学与石油分析/strong/span/pp　　化学计量学起源于上世纪70年代，在上世纪80、90年代得到长足发展和应用。化学计量学利用数学、统计学和计算机等方法和手段对化学测量数据进行处理和解析，以最大限度获取有关物质的成分、结构及其他相关信息。石油组成极其复杂，需要多种近现代分析方法的量测数据进行表征，而将这些仪器的量测数据高效快速地转化为有用的特征信息，就得依靠各种化学计量学方法。/pp　　化学计量学内涵丰富，其内容几乎涵盖了化学量测的整个过程，在石油分析中，主要涉及的内容包括多元分辨、多元校正和模式识别。其中多元分辨算法主要用于处理色质联用、全二维色谱等方法得出的多维数据，近红外光谱是二维分析方法，利用的化学计量学方法以多元校正和模式识为主。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 273px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/34fd2736-185f-4150-98c9-54831f8b5e5c.jpg" title="03.jpg" alt="03.jpg" width="500" height="273" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong用于石油分析的常见化学计量学方法/strong/pp　　尽管用于石油分析的化学计量学方法很多，但绝大多数处于研究探索阶段，实际应用其实不多。对于模式识别，不同类型样品，其最佳识别算法可能会不同，以汽油为例，有研究用九种算法对不同炼厂汽油近红外光谱进行分类，结果发现K-邻近算法(KNN)、概率神经网络(PNN)、支持向量机(SVM)三个算法分类效率最高，其他如线性判别分析(LDA)、SIMCA等算法则效果一般。/pp　　对于多元校正，偏最小二乘(PLS)是使用得最广泛的算法，某些非线性严重的性质也会用到人工神经网络(ANN)建模。以汽油性质预测为例，很多文献研究比对了包括PLS、ANN、多元线性回归(MCR)、支持向量机回归(SVR)在内的多种算法，最后综合模型准确性、稳健性来看，PLS往往是最优选择。当然也有例外，原油分析由于其特殊性，传统建模方法无法适用，因此国内外都针对原油的近红外光谱分析开发了独特算法。/ppstrong　span style="color: rgb(255, 0, 0) "　4. 近红外对原油及石油产品的分析应用/span/strong/ppstrong　　4.1 原油/strong/pp　　原油性质差异巨大，从开采、贸易、流通到最后的加工，各环节均需要对相关的原油性质进行评价，而现存的ASTM原油评价方法需要较长的分析时间及较大的工作量，在很多场合不能满足分析时效性，原油快评技术便应运而生，而近红外光谱技术由于测量方便、成本低、可用于现场或在线分析等优势成为首选。/pp　　目前通过近红外光谱结合化学计量学方法，可直接建立原油基本性质模型，主要包含密度、残炭、酸值、硫含量、氮含量、蜡含量、胶质含量、沥青质含量、实沸点蒸馏曲线(TBP)等性质。但原油评价不仅需要测定原油的基本性质，还需要测定原油各馏分油的物化性质，分析项目近百种，采用传统的多元校正方法逐个建立校正模型非常困难。上世纪90年代，出现了采用拓扑学原理建立的基于模式识别的近红外光谱油品分析技术，后来发展到利用该技术结合原油详细评价数据库，关联出原油评价所需的详评数据。该近红外光谱原油快速详评技术于近10年引进到国内，目前包括大连石化和金陵石化等多家炼厂都购买了该技术，用于原油调合及蒸馏工艺中。/pp　　2012年，我国石油化工科学研究院(RIPP)基于国内外有代表性的500余种原油，建立了拥有自主知识产权的原油近红外光谱数据库，基于库光谱识别和拟合专利技术，开发了原油快评系统，近年来该系统不断完善，申请专利20余件，同样实现了原油各馏分详评数据的关联，形成了国产化的全套原油快速详评技术，预测准确性在传统分析方法的再现性要求之内，可在原油贸易、原油调合以及原油加工等方面发挥重要作用/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/282e4ad4-60c0-48cd-b060-828f0c51fc0e.jpg" title="04.jpg" alt="04.jpg" width="500" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strongRIPP原油快速评价技术流程示意图/strong/pp　　鉴于原油色深、粘稠等特性，近红外原油快评技术绝大部分为离线分析技术，法国TOPNIR公司的原油快评成套技术在国外有在线应用案例，国内石科院和南京富岛公司合作也具备原油在线快评的实施能力。目前国内还没有在线原油快评的实际应用，近期为配合智能炼厂建设，某些炼厂正进行常减压装置的实时优化(RTO)改造，RTO需要实时掌握进料性质，可能会引进原油在线快评技术。/ppstrong　　4.2 石脑油/strong/pp　　石脑油由原油蒸馏或石油二次加工切取相应馏分而得，其主要成分是含5到11个碳原子的链烷烃、环烷烃或芳烃。石脑油是管式炉裂解制取乙烯、丙烯，催化重整生产高辛烷值汽油组分以及制取苯、甲苯和二甲苯的重要原料 也可以用于生产溶剂油或直接作为汽油产品的调合组分。/pp　　炼厂对石脑油采取“宜油则油，宜烯则烯，宜芳则芳”的利用原则，而每种利用方式对石脑油有不同的质量技术指标要求，其中石脑油的PIONA族组成(直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃)无论对哪种利用方式来说都是十分重要的指标。近红外光谱技术实现了石脑油PIONA族组成的在线快速分析，可为先进控制及优化系统提供物料的实时组成数据，且数据准确性和传统色谱分析方法基本相当。除PIONA族组成数据外，近红外还可分析石脑油密度、馏程、碳数分布、芳烃潜收率等性质，准确性满足工艺需求。理论上近红外光谱也可以测定更详细的基于碳数分布的PIONA组成，如C8直链烷烃、C9芳烃等等，但石脑油组成复杂，各碳数下不同类型化合物含量分布很不均匀，某些组分含量较低，需要采用一些专用的方法才能得到满意的预测结果。/pp style="text-align: center "　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　研究报道利用近红外光谱和PLS建模预测石脑油详细烃族组成(部分)信息的精度，RMSEP和r2为模型验证集平均偏差及决定系数，Repro和r2max为实验室标准方法(色谱)重复性及决定系数/span/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 390px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1080fb76-a551-426d-8dd9-27f631113239.jpg" title="05.jpg" alt="05.jpg" width="600" height="390" border="0" vspace="0"//pp　　英国石油公司(BP)最早将近红外光谱用于乙烯裂解装置原料石脑油的PIONA组成在线分析，燕山石化乙烯裂解装置于2007年首次采用了国产在线近红外光谱技术，如今国内多家炼厂乙烯或重整装置上都拥有近红外在线监测系统，用来实时监测石脑油原料或对应产品的物性参数。除了将近红外光谱技术用于蒸汽裂解和催化重整装置进料的在线外，为合理利用石脑油资源，一些石化公司如韩国SK还建有石脑油优化自动调合装置，该装置将在线近红外光谱技术用于调合组分和产品的PIONA组成、密度和馏程的分析，为优化石脑油调合实时提供数据，产生了可观的经济效益。/ppstrong　　4.3 汽油、喷气燃料、柴油/strong/pp　　汽油、喷气燃料(航空煤油)、柴油是使用最广泛的三种石油燃料产品，三者主要依靠馏程(碳数)区分，从轻到重依次为汽煤柴油，有部分重叠。/ppstrong　　4.3.1 汽油/strong/pp　　汽油是最常见的用量最大的轻质石油产品，主要成分为C4至C12的复杂烃类混合物。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、焦化等炼油过程都产生汽油组分，但从这些装置直接生产的汽油组分，不单独作为发动机燃料，而是将其按一定比例调配，辅以添加剂，如以前的甲基叔丁基醚(MTBE)、如今普遍添加的乙醇组分等，调合成满足一定质量规格要求的商品汽油。/pp　　辛烷值是汽油最重要的质量指标，用于表征汽油的抗爆性，其分为研究法辛烷值(RON)和马达法辛烷值(MON)，车用汽油牌号是按研究法辛烷值等级划分的，主要有92、95、98号，标号越高，抗爆性越好。传统辛烷值测定方法速度慢、成本高、所需试样量大(约400mL)，而且不适合在线分析。辛烷值与化合物结构密切相关，早在1989年美国就有人利用近红外光谱结合偏最小二乘方法建立了汽油辛烷值快速测定方法，从而掀起了近红外光谱在油品分析方面的研究和应用热潮，至今近红外光谱测定汽油辛烷值仍旧是石化领域研究最广泛和深入的测试项目之一，目前成品汽油辛烷值近红外光谱分析方法SEP在0.35辛烷值单位左右。/pp　　除辛烷值外，近红外光谱还可分析汽油密度、馏程、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、氧含量、雷氏蒸气压等性质，其分析准确性满足各项汽油生产工艺以及调合工艺的需求。如今新建炼厂基本都使用管道自动调合工艺来进行汽油调合，原来使用罐调合方式的炼厂也慢慢在升级改造为管道调合方式，该方式对调合物料和产品的实时性质监测有较高的需求，在线近红外分析仪可实时、准确地为调合优化控制系统提供各种汽油组分和产品的多种关键物性。调合优化控制系统利用各种汽油组分之间的调合效应，实时优化计算出调合组分之间的相对比例，保证调合后的汽油产品满足质量规格要求，并使调合成本和质量过剩降低到最小。以在线近红外为主要特征的汽油优化调合系统最早于上世纪90年代在国际上出现，同时期我国兰炼、大连石化等炼厂对该技术进行了引进。至2005年，完全由我国自主知识产权建成的含在线近红外分析系统的汽油优化调合系统在中石化广州分公司正式投产运行，当年就带来了上千万人民币的效益。目前新建炼厂如中科炼化、盛虹石化等均含有汽油管道调合建设项目，荆门石化、天津石化、山东汇丰石化等企业也正在进行或已完成对原有汽油调合系统的升级改造，以上项目全部采用了在线近红外分析系统。该系统运行方式一般是将调合前的各路组分汽油和调合后的成品汽油引入快速回路，经预处理后进入流通池进行光谱分析，最后返回原管线或进入回收罐，也有直接将探头插入管线无预处理直接测量的方式，目前主流还是引出式检测。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 295px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/87440863-26c1-4a20-aa5a-b92b08875055.jpg" title="06.jpg" alt="06.jpg" width="500" height="295" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong汽油调合在线近红外分析系统示意图/strong/pp　　在汽油调合过程中，近红外光谱不仅可用来实时分析组分油和成品油性质，还可用于调合配方的快速设计。研究表明，利用各组分油近红外光谱按一定比例计算出的成品油近红外光谱，和用光谱仪采集的由同种组分油按相同比例调合出的实际成品油的近红外光谱，二者相似度很高，经同一模型预测出的辛烷值也很接近，证明利用组分油近红外光谱和辛烷值数据，通过计算机辅助设计调合比例，指导生产目标辛烷值成品汽油是可行的。该技术目前仍处于研究阶段，一旦用于实际，可帮助炼厂生产调度人员方便快捷的设计调合配方，最大化提高调合效益，该技术对原油、石脑油等物料的调合同样适用。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 264px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b2b7b119-6dc7-4c9c-a9b2-583dbe41b7a4.jpg" title="07.jpg" alt="07.jpg" width="600" height="264" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道的基于近红外光谱的汽油辛烷值模拟器，可通过组分油近红外光谱计算出调合配方及成品油近红外光谱，计算得到的光谱和根据该配方调合的成品油实际近红外光谱一致性较好，两幅光谱预测出的辛烷值也相近/span/ppstrong　　4.3.2 喷气燃料/strong/pp　　喷气发动机燃料，又称航空涡轮燃料，是一种轻质石油产品，为透明液体，由直馏馏分、加氢裂化和加氢精制等组分及必要的添加剂调合而成。喷气燃料分宽馏分型(沸点范围约60～280℃)和煤油型(沸点范围约150～315℃)两大类，广泛用于各种喷气式飞机。我国喷气燃料分为5个牌号，其中3号喷气燃料是现行最常用的航空燃料。/pp　　冰点和芳烃含量是3号喷气燃料的重要质量控制指标，近红外光谱可对其快速测定，预测冰点SEP约为1.5℃，预测芳烃含量SEP约为1.5%，此外近红外光谱还可快速测定喷气燃料烯烃含量、密度、馏程、闪点、粘度等性质 。为实现战场环境下对军用燃料的快速质量鉴定，美国从90年代初就开始尝试用近红外光谱方法对包括喷气燃料在内的军用油品进行快速分析。几年后我国石科院、总后油料所等多家单位也陆续开展相关研究工作，针对我国的军用喷气燃料建立了近红外光谱快速分析方法。/ppstrong　　4.3.3 柴油/strong/pp　　柴油分为轻柴油和重柴油，我们常说的车用柴油为轻柴油，按凝点分级，有5号、0号、—10号、—20号、—35号和—50号六个牌号，主要由直馏柴油、催化柴油及焦化柴油等调合组分经必要的加氢处理后按一定比例调配而成，主要包含10到24个碳原子的各族烃类化合物。/pp　　和辛烷值类似，十六烷值是表征柴油性能的重要指标，用来衡量燃料在压燃式发动机中的发火性能，其传统测定方法也存在和传统辛烷值测定方法同样的问题，而十六烷值也和化合物结构密切相关，上世纪90年代初国际上就出现了近红外光谱技术快速测定柴油十六烷值的应用，随后几年我国也开始了该技术的研究与应用。现行质量规范对柴油组成尤其是芳烃成分含量作了严格要求，近红外光谱也可用于柴油详细族组成的快速分析，可预测链烷烃、一环烷烃、二环烷烃、三环烷烃、总环烷烃、烷基苯、茚满、茚类、总单环芳烃、萘、萘类、苊烯类、总双环芳烃、总多环芳烃和总芳烃的含量。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 451px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/484d4eee-581a-4209-8d4a-31bd99422cf4.jpg" title="08.jpg" alt="08.jpg" width="600" height="451" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong石科院开发的柴油族组成近红外分析模型/strong/pp　　除了十六烷值和组成分析外，近红外光谱还可较为准确地分析柴油密度、折光指数、碳含量、氢含量、馏程、闪点、凝点和冷滤点等性质。随着烃类分子碳数及烃链长度的增加，近红外光谱对于结构变化的敏感度逐渐降低，因此分子量更大的柴油在某些和结构变化密切相关的性质分析准确性上要略逊于汽油，如馏程和十六烷值(相对于辛烷值)。柴油的闪点、凝点、冷滤点等物理性质与近红外光谱呈非线性响应，利用非线性校正方法如人工神经网络(ANN)得到的模型效果往往要优于常用的偏最小二乘(PLS)方法。柴油生产过程中一些性质如十六烷值、倾点、凝点等，会通过添加改进剂来改善，且添加量较低，往往在近红外光谱中无响应，因此，近红外光谱只能预测添加改进剂前的性质结果。在线近红外光谱同样可用于柴油调合中，由于柴油调合组分相对简单，且装置普及程度不如汽油调合，因此国内外柴油在线分析应用案例远少于汽油调合。/ppstrong　　4.4 替代燃料/strong/pp　　为缓解我国石油资源匮乏和需求之间的矛盾，实现我国长期可持续的经济发展和环境保护，需要发展内燃机替代清洁燃料以部分取代石油基燃料即汽油和柴油。替代燃料主要分为三大类，其中醇、醚、酯类等含氧燃料(主要包括甲醇、乙醇、二甲醚以及由植物油制取的生物柴油、生物航煤)为第一大类，但因热值相对低等原因往往和石油基燃料混兑，形成乙醇汽油、混合柴油等燃料。大量试验研究和成功实践都证明，乙醇作为汽车的代用燃料是完全可行的。目前，乙醇作为燃料应用在汽油机上的技术已经相当成熟，我国也正在全国范围内大力推行乙醇汽油，乙醇添加比例一般为10%。生物混合柴油在世界范围内使用量正逐步增加，在美国、法国、巴西等国家应用较广泛，添加比例为5%-20%，国内目前应用不多。/pp　　近红外光谱可用于发酵生产燃料乙醇、酯化反应生产生物柴油的工艺过程。以生物柴油为例，生产生物柴油的原料种类很多，包括植物油(草本植物油、木本植物油、水生植物油)、动物油(猪油、牛油、羊油、鱼油等)和工业、餐饮废油(动植物油或脂肪酸)等。不同油脂原料生产的生物柴油在理化性质方面差异很大，决定生物柴油产品使用性能的指标有化学组成含量(脂肪酸甲酯、脂肪酸、甘油酯等)、运动粘度、酸值、碘值、闪点、冷滤点、十六烷值等等，近红外光谱可快速测定这些指标，有利于生物柴油生产过程的质量控制。/pp　　乙醇、生物柴油等替代燃料各方面性能均和石油基燃料有差异，其渗入含量对于混合燃料的理化性能如热值、发动机腐蚀性、辛烷值、十六烷值等有显著影响，必须保持适当比例。因此，对于混合油品中替代燃料含量的准确分析具有重要意义。色谱和光谱技术都可满足分析需求，利用近红外光谱测定乙醇汽油中乙醇及甲醇含量或混合柴油中生物柴油含量的研究及应用有很多，研究报道乙醇和甲醇含量预测SEP能到0.3%，生物柴油含量预测SEP能到0.15%左右。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 261px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2382843e-7cd2-4f1f-ba33-d40718be105e.jpg" title="09.png" alt="09.png" width="600" height="261" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "为适应现场快速检测，某研究利用改装的便携近红外光谱仪和多元线性回归-连续投影算法(MLR-SPA)测定混合柴油中生物柴油含量，a.通过反射挡板改为透反射模式，b.通过USB光源改为透射模式，c.按b图模式改装后采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.22%)，d.台式近红外光谱仪采集的混合柴油光谱(此类光谱建模SEP=0.13%)/span/ppstrong　　4.5 重油/strong/pp　　重油通常是指原油经蒸馏提取柴油段以上馏分后剩下的残余物，碳数更高，分子量更大，具有颜色深，粘度大等特点，具体包括润滑油基础油、渣油、沥青等。/pp　　如今国家对润滑油产品质量要求不断提升，导致高品质润滑油基础油的需求增加，高品质基础油的生产工艺复杂，生产过程中需要及时获取VGO、加氢尾油和加氢基础油的组成、倾点和黏度指数分析数据，以指导工艺参数的调整，保证生产合格率。石科院在利用近红外光谱快速分析基础油原料与产物方面做了大量工作，通过优化近红外光谱的谱图采集条件，选择合适的化学计量学方法并优化分析模型，开发了基于近红外光谱预测VGO、加氢尾油和基础油性质和组成的成套分析技术，准确性满足标准方法规定的再现性要求 特别针对粘度指数和倾点这类和本身化学组成存在严重非线性关系的性质，开发了全新的数据校正方法，显著提高了预测准确性，目前粘度指数和倾点的预测准确性分别为2个黏度指数单位和2℃，该技术已应用于茂名石化润滑油调合项目近红外在线分析系统中。/pp style="text-align: center "strong润滑油基础油粘度指数预测结果(石科院近红外模型)/strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/93c055ba-3eb6-41e7-81f2-297b48821b13.jpg" title="10.png" alt="10.png" style="max-width: 100% max-height: 100% "//pp　　四组分含量(饱和烃、芳烃、胶质、沥青质)是评价重油化学组成的重要指标，近红外光谱结合PLS可准确分析渣油四组分，采用高温进样附件，分析速度快，SEP在1.5%左右，相比传统色谱柱分离方法分析效率提高很多。此外还可分析渣油密度、馏程、粘度、残炭、碳含量、氢含量、硫含量、碱性氮含量、苯胺点等性质 分析沥青蜡含量、粘度、针入度、软化点、脆点等性质。/pp　　span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "研究报道利用多块偏最小二乘(MB-PLS)和连续偏最小二乘(S-PLS)两种数据融合算法，将渣油近红外和中红外光谱结合起来建立四组分含量模型，预测结果整体优于只用一种光谱建模。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 329px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0293be9e-55f2-4313-953b-bcd492aa249e.jpg" title="11.png" alt="11.png" width="600" height="329" border="0" vspace="0"//ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "5. 近红外对化工品的分析/span/strong/pp　　以三烯三苯等基本化工原料，可生产约200种有机化工原料及合成材料(塑料、树脂、合成纤维、合成橡胶)，生产过程属于石油化工范畴，虽然这些化工品种类繁多，但相比于油品，其化学组成相对简单，且主体为含氢有机化合物，因此近红外光谱在该领域的应用也非常广泛。/pp　　近红外光谱测定多元醇类化合物羟值就是一个非常成熟的技术，其中测定聚醚多元醇的羟值已形成ASTM标准方法，我国也有对应国标，羟基在近红外光谱区有丰富的信息，通过多元校正方法可以针对每一类多元醇产品建立优秀的分析模型，商品化的近红外羟值分析仪已出现多年。近红外光谱还可用来测定聚丙烯熔融指数、等规指数、乙烯基含量这三个重要的工艺控制指标，多年前我国就研制出了用于聚丙烯粉料和粒料快速分析的实验室型聚丙烯专用近红外分析仪，以及用于聚丙烯粉料的在线近红外分析仪。近红外光谱也可用于聚氯乙烯(PVC)树脂生产过程中水含量的监控，商品化的近红外在线挥发分分析仪适用于PVC粉、糊树脂等所含挥发分中水含量的在线监测和过程控制。在醋酸工业中，近红外光谱可用来测定醋酸、碘甲烷、碘离子、水及醋酸甲酯浓度，国内外均有较多的在线检测应用，保证了醋酸生产工艺运行的平稳性和安全性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 370px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/7ffa25b9-2176-459a-8da2-51da4513db86.jpg" title="12.jpg" alt="12.jpg" width="500" height="370" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong多元醇在近红外光谱区的特征吸收谱图/strong/ppstrong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 336px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/35395583-bc07-4c9e-a82a-8cc727831a0b.jpg" title="13.jpg" alt="13.jpg" width="500" height="336" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong近红外光谱与化学滴定法测定多元醇羟值的相关图/strong/pp　　近红外光谱还可以测定多种聚合物中的叔胺值、酸值、水分含量等参数 实时监控高聚物合成反应过程中单体浓度、聚合物浓度、分子量和转化率，高聚物挤出前后样品化学组成等性质 结合可见光成像技术可对聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、PVC和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等废旧塑料进行现场快速或实时在线识别。此外近红外光谱还被用于丙烯氰用微生物法水合生成丙烯酰胺、甘油通过微生物法生成1,3-丙二醇、甲醇与碳四馏分合成甲基叔丁基醚(MTBE)等工艺过程。br//ppspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　　6. 结语/strong/span/pp　　石油化工领域的分析对象和项目繁多，传统分析方法大多耗时长、不环保、不利于在线分析，近年来国内大力发展智能制造，石化企业也逐步向“智能工厂”转型，力推先进控制和实时优化控制技术，特别需要在线分析技术及时可靠的提供原料和成品质量信息，基于此，近红外光谱因其自身特点和技术优势在石化行业大有用武之地，目前在国内外炼油化工企业应用广泛，为企业带来了可观的经济和社会效益。/pp　　但是，相对于欧美等发达国家，近红外光谱在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，其原因大致有两方面：/pp　　首先是我国炼油行业原料和工艺变动较为频繁，导致各线产品化学组成变化频繁，进而导致近红外模型需要频繁维护，企业人员很少具备近红外维护技能，只能依靠售后服务，然而销售商往往不具备较强的模型维护能力，导致近红外分析系统停用。目前国内炼厂大都遇到此类问题，已经影响到行业整体对近红外光谱的认识，且这种情况不仅近红外技术存在，基于模型技术的低场核磁等技术同样存在。/pp　　其次是近红外光谱分析方法目前在石化特别是炼油行业还没有相关标准(可能和炼油产品组成变化复杂导致近红外方法稳健性不够有关)，导致炼厂质检和化验部门无规可循，不敢使用近红外光谱出具的数据，这也在某种程度上阻碍了近红外光谱在行业的推广。值得关注的是，近红外光谱在纺织品、烟草、粮食、饲料等领域已制定了国家、行业和地方标准，有关汽、柴油近红外光谱快速检测方法的地方标准也已陆续发布。/pp　　要解决以上问题，除相关部门要加快标准制定以外，更重要的是加强石化行业对近红外的理解和认识，促使炼厂培养专业化人员，或者规范化维保程序，将近红外系统维保委托给专业公司，保证近红外分析系统投用率，现有系统用好了，产生效益了，普及率自然会增加。总之，近红外光谱在国内石化行业有广阔的市场前景，但要出现井喷式的增长并发挥其应有的效果，需依靠经济发展水平和精细化管理水平的不断提高，还有较长的路要走。/ppstrongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　参考文献：/span/strong/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　1. 徐春明, 杨朝合. 《石油炼制工程》/span/ppspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "　　2. 褚小立. 《化学计量学方法与分子光谱分析技术》/span/pp style="text-align: right "　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "（陈瀑）/span/strong/p

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！

褚小立中国石化石油化工科学研究院，cxlyuli@sina.com第21届国际近红外光谱会议(NIR 2023)于2023年8月20日至24日在奥地利召开。由于护照和签证的延迟，很遗憾没有现场参加这次会议。最近一段时间我认真研读了会议摘要和会议墙报，深感近红外光谱的研究和应用方兴未艾。除了近红外光谱在“科学研究”、“过程分析技术”、“高光谱成像”等领域的快速深入发展，本次大会的关键词“小微型近红外光谱”、“数据融合”、“深度学习”给我留下了深刻的印象，可以说是目前近红外光谱领域的研究热点。小微型NIR虽然小微型化的近红外光谱仪在光谱范围、分辨率、信噪比等方面优势不明显，但它具有廉价、快速、操作简单、易于野外使用等诸多优点，近年来越来越受到人们的关注(O01.12)。在NIR 2023上，不仅有新的小微型近红外光谱仪器(O05.05，F05.03，P05.02)和便携式成像仪器(O07.11)的研发，还有应用方法学研究。例如，Shi等将实验室建立的土壤光谱库移植到便携式仪器上，用于田间土壤品质的快速分析(P10.09)；Lippl等也开展了类似的研究工作(P10.04)，以提高小型化近红外光谱仪在现场的部署效率。小型化近红外光谱仪在不同领域的应用研究仍然层出不穷。Gorji等人利用手持式近红外分析仪测量田间作物叶片的含水量，对农田精细灌溉管理具有实际应用意义(P01.22)；Sherif等人一直在利用手持式近红外光谱仪建立数据库，预测奶牛的粪便成分，从而监测养分利用效率，实时调整日粮配方(P01.53)；Gillay等人使用便携式近红外光谱检测奶牛的饲料，并评估这些奶牛的奶生产的奶酪，以评估改善的喂养对奶酪质量的影响(P01.21)。Popp等人花了三年时间在便携式近红外光谱仪上建立了一个校准模型，用于在田间实时直接测量药用植物的质量(PL08)；Hamed等人使用便携式近红外光谱仪确定大麻中具有高经济价值的化学成分的含量，这为种植者、经销商和生产者提供了一种工具，以管理其现场的质量控制并提高作物优化(P01.24)。Ikehata研究了使用小型可见-近红外光谱传感器评估蔬菜新鲜度的可行性(O01.11)；Giraudo使用廉价的便携式仪器识别加工肉制品中掺假的机械分离肉(MSM )( O 01.08)；Hernandez-Jimenez等人成功使用便携式NIR仪器根据品种鉴别伊比利亚火腿(P01.25)；Arroyo-Cerezo等人建立了一种利用便携式近红外光谱仪快速鉴别初榨橄榄油品质和真伪的筛选方法(P01.04)；加里多-奎瓦斯等人还评估了几种便携式仪器在现场检测初榨橄榄油质量的潜力，以便用于橄榄油生产和储存过程中的质量控制(P01.19)。这些有希望的结果表明，微型近红外光谱仪可以成功地应用于直接检测市场上的食品欺诈。Rais等人研究了使用超便携近红外技术对伪造药物进行即时无损分析的可行性，包括治疗勃起功能障碍的药物和预防艾滋病毒治疗的药物(P08.09)；近红外技术可以为纺织废料识别问题提供解决方案，Stipanovic等人使用手持式近红外光谱仪对消费后纺织品进行分类(P07.20)。多源数据融合近年来，多源数据融合技术通过综合优化和整合多个来源的信息，充分发挥多种光谱或/和图像之间的互补性，可以全面深入地挖掘信息，达到提高校正模型预测精度和稳定性的目的(KN11)。在NIR 2023上，出现了很多多源数据融合的应用研究实例，尤其是在食品领域。Vasefi等人开发了一种手持式多模式光谱系统，该系统结合了可见近红外(VIS-NIR)、短波红外(SWIR)和荧光(FL)光谱的反射率，用于鱼类物种识别、新鲜度评估、养殖与野生鱼识别、冷冻-解冻与新鲜鱼肉识别(O03.13)；Strani等人使用拉曼光谱和近红外光谱的融合来鉴定帕尔马干酪的PDO真实性(P01.58)；Bragolusi等人开发了一种基于近红外和拉曼光谱融合的光谱方法，用于快速准确地鉴定单花蜂蜜的植物来源(P01.47)；Jia等人使用可见光范围(400-1000 nm)和短波红外范围(900-1700 nm)光谱成像来预测贮藏期间包装的小牛肉产品的肌红蛋白谱(P07.07)。在制药领域，Kovacs等人将近红外光谱与传统的过程控制方法相结合，预测药物的溶出度(P09.04)；Tian等利用近红外光谱和中红外光谱融合技术对不同品种黄连的水分含量进行了鉴别和测定(P08.10)。在其他领域，Sormunen等人使用拉曼光谱和超光谱成像(1950-2500 nm)对高溴和低溴废塑料(O10.03)进行分类；Linderholm等人使用了五种光谱，包括分子振动光谱和原子光谱，对地质样品进行分类，多块模型的初步结果表明，光谱信息可以相互补充，提高了样本分类的准确性(P03.08)；Oravec等人使用便携式近红外光谱、紫外-可见近红外光谱、拉曼光谱和ATR-FTIR光谱设备进行了文化遗产领域的材料鉴定研究(P03.09)。深度学习近年来，深度学习方法在近红外光谱和高光谱成像的定量分析、模式识别和模型迁移等方面显示出越来越多的优势。深度学习适用于处理大样本光谱数据集，尤其适合高相似样本的判别分析和高差异样本的定量分析。在NIR2023大会上，深度学习与光谱成像相结合在水果和农业方面的应用研究尤为突出。Girones等人将近红外高光谱成像与3D定制卷积神经网络相结合，用于识别水果中的指状青霉感染(F07.01)；Chun等利用高光谱荧光成像数据研究了数据增强深度学习算法，用于草莓灰霉病的早期检测(P07.03)；Kim等人使用高光谱VIS-NIR成像和卷积神经网络来测量东方甜瓜植物的氮水平，以实现精确的氮素供应管理(P07.08)；Mo等评估了高光谱荧光成像和卷积神经网络用于测定柑橘果实成熟度的适用性(P07.15)。此外，Park等人利用田间测得的土壤NIR光谱建立了土壤含水量的深度学习预测模型(P10.07)；Chiniadis等人提出了利用近红外反射光谱和深度学习方法快速预测土壤中碳酸盐含量的方法(P10.01)；Benson等人提出了一种基于耳石近红外光谱和卷积神经网络的鱼类年龄新方法，该方法可以自动提取重要的光谱特征，并产生相当的精度，而且分析效率明显高于传统方法(O01.02，P01.07)。展望从仪器微型化技术的发展可以看出其对近红外光谱的推动力，从工农业生产、消费市场(如“from farm to fork”)和人们日常生活(如”point-of-care”)不断增长的需求可以看出其对近红外光谱的牵引力。在驱动力和牵引力的双重作用下，近红外光谱分析技术将在未来得到加速发展。可以预见，在上述背景下，仪器微小型化、多源数据融合和深度学习仍将是近红外光谱领域未来几年的研究热点和重点。近红外光谱无疑已经从光谱中的“丑小鸭”变成了“天鹅”，并继续与其他谱学技术一起在农业、工业、消费、甚至人类健康等领域中改变着人们的工作和生活方式，成为质量控制的新模式(KN04，PL04，F01.02，KN08，KN10)。目前，近红外光谱分析技术正处于其巅峰的前夜，我们期待着这一时刻的尽快到来。致谢：感谢臧恒昌教授、李连教授和郭隆海教授提供的NIR 2023会议摘要和墙报图片。

2013年9月23日，&ldquo 近红外光谱应用新进展&rdquo 专场研讨会如期召开。闵顺耕教授做题为《从NIR 2013看近红外光谱技术发展动态》的综述性报告，报告中介绍了NIR 2013的概况以及会上所展现出来的近红外光谱新技术。中国近红外光谱专家一行（第二排左二为闵顺耕教授）NIR 2013概况 　　 NIR 2013 于2013年6月2-7日在法国召开，各领域的专家学者500余人汇集一堂，共同探讨近红外光谱分析技术在食品、农业、环境、医药以及其他产业的应用。NIR 2013聚焦于近红外光谱技术在土壤、生物医学领域的应用，以及在生态、考古、工业等领域的特殊应用。全球主要的近红外仪器与软件供应商都参加了此次会议。 而且，就像上文所说，中国近红外光谱专家一行众人也参加了此次会议。　　NIR 2013上进行的报告以及交流的海报近400篇，其中，食品领域所占比例最大。　　NIR 2013上关于近红外成像方面的报告共有10多篇，其中，农产品质量安全领域的研究最多。　　近红外新技术新仪器新方法　　散射-吸收光谱新装置　　传统的近红外光谱仪通常测定的是总漫反射强度，包括了化学成分的吸收和物质对光的反射两部分。而这一新装置将样品放置在两个积分球之间，利用两个积分球分别测定漫反射光谱和透射光谱，漫反射光谱与样品的组织结构、物性有关，透射光谱与样品的组成(浓度)有关。　　时间/空间分辨近红外光谱应用　　而能够分别测定光子吸收强度和光子散射强度的两种独立信息的光谱仪器还有另外一种类型，即时间/空间分辨漫反射光谱仪。对于浑浊样品，在其不同位置进行光谱检测，因为光在样品中传输的距离不同、光传输到不同位置的时间也不一样，通常是纳秒或皮秒级，即形成了时间/空间分辨近红外光谱。　　时间分辨近红外光谱仪器的研制已有10多年的历史，但是具体的物质测试应用则是近年来开展的。目前，光源和检测器的光谱范围扩大是此类仪器研发的发展方向。　　散射介质中的气体吸收光谱　　NIR2013上展出的近红外气体分析仪器至少有4种，其中一个是利用770nm、980nm两种波长，15米光程测定气体中甲烷、水、氧气三种成分的含量，该仪器主要用于天然气和环境监测中。近红外在气体检测中的应用值得重视。　　漫反射成像技术　　传统的漫反射成像，由于光的漫反射使得光斑变大，空间分辨率下降。现在的检测技术利用一些手段使得检测集中在照射区，照射区之外的漫反射不进行测定。目前，已有的手段包括通过光纤定位检测或利用不同波长的光成像，再通过软件进行重构，及通过硬件、软件两方面技术实现了高分辨成像。　　闵顺耕教授也介绍了近红外技术发展趋势，主要包括近红外成像技术、仪器微型化技术、近红外时间/空间分辨光谱技术、化学计量学方法与数据利用、近红外在线分析、食品品质与安全领域等。撰稿人：刘丰秋

p　　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计划合作制作《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。现在正式向各位专家老师约稿，稿件将在仪器信息网资讯栏目发布，并在专题中集中展示。/ppstrong　　投稿要求如下：/strong/pp　　投稿人职称在副研/副教授以上，喜欢以文会友，投稿作者可以署真名，也可以署笔名 /pp　　稿件文体不限，要求必须是原创(未在任何公开期刊或者网络发表过)，内容完整，字数1000字以上 /pp　　内容聚焦近红外光谱仪器和技术(拒绝广告)，主题包括但不限于：/pp　　(1) 近红外光谱仪器、技术及应用发展综述 /pp　　(2) 近红外光谱仪器/技术/应用/方法等重大研究进展/成果 /pp　　(3) 国内外近红外光谱仪器市场及产业分析 /pp　　(4) 近红外光谱仪器及应用相关标准/法规概况及解读 /pp　　(5) 国产近红外光谱仪器与进口的差别/亟待解决的问题/未来发展的建议 /pp　　(6) … … /ppstrong　　稿费：/strong/pp　　根据文章内容的符合度、文章深度、篇幅、点击次数(关注度)等方面的考量，一经录用，文章的作者将获得500-1000元的稿费。/pp　　strong投稿邮箱：/strongyej@instrument.com.cn/pp　　strong投稿时间：/strong即日起至2019年10月31日/pp　　strong咨询电话：/strong010-51654077-8045/pp　　strong注意事项：/strong投稿作者需附个人简单介绍及联系方式，稿件录用后，仪器信息网编辑会主动与您联系。/p

p　　2020年，5月22日，国务院总理李克强在第十三届全国人民代表大会第三次会议上的政府工作报告时指出，要加大疫苗、药物和快速检测技术研发投入，增加防疫救治医疗设施，增加移动实验室，强化应急物资保障，强化基层卫生防疫。/pp　　为提升药品质量，国家药监局组织实施了一系列监管制度改革，加强药品质量的全生命周期管理，要求制药企业从药物研发、注册、生产、销售等全过程保证并保持产品质量的一致性。近年来，包括美国FDA、欧洲EMA在内的官方药管机构一直在药物领域积极推动过程分析技术的应用，立足从生产过程、工艺上保证药品质量，希望通过过程分析技术为产品质量的持续一致性提供有效的解决方案。/pp　　目前，对欧美制药企业来说，近红外光谱技术是过程控制中常用的关键技术，主要应用于原辅料检测、中间体控制、过程监控等。但是，对中国化学药品生产过程控制而言，近红外光谱技术的应用尚处于起步阶段。据专家分析原因：在线监控设备的价格较贵，企业会更多考虑直接的经济效益、风险和成本 此外，国内目前没有过程分析设备和技术配套的相关法规，企业担心难以通过药监部门的生产变更申请 更重要的是，国内制药企业缺少成功应用的示范、缺乏近红外光谱技术的应用经验。因此，如何引导企业尝试应用近红外光谱技术解决其生产中的关键问题，进而逐步了解近红外光谱技术的特性，熟悉并掌握其功能，是推动近红外光谱技术在国内医药领域应用的关键。/pp　　为了让近红外技术更快、更扎实地“落地”制药企业，中国仪器仪表学会近红外分会承担了中国科协2020年度创新驱动助力工程示范项目，并将技术服务平台的组织协调工作与之有效结合。目前，在长三角城市群、粤港澳大湾区两个国家重大战略区域，来自于药检部门、科研院校、仪器厂商、制药企业等的专家正在组建科技服务团。而且，该服务团正在上述两个区域进行研讨和调研，积极推动制药企业和近红外仪器厂家的应用对接，力争做好服务工作。据悉，截至目前，己有11个仪器厂商积极申请参加在线仪器样机评价和选试，将有望推进国产仪器的研发和应用，并在此基础上组建行业近红外光谱技术质量过程分析产学研用联合体。/pp　　根据计划，今年，近红外分会计划开展两次制药行业网上云课堂培训。5月23日，广东药科大学肖雪副研究员在科界平台开启了题为《近红外光谱技术在现代药品生产过程中的应用进展》的讲座。肖雪副研究员长期从事中草药大健康产品的研发、分析与质量标准研究，过程分析技术在药品生产过程中的应用研究等。本次讲座介绍了近红外光谱技术的基本知识和应用优势，及其在药品原料、辅料、生产过程中快速检测和过程分析应用案例，其中包括国内外最新研究进展。课后，专家们与有关药企技术人员还进行了座谈答疑。/ppbr//p

随着我国自主智能制造战略的实施，对具有多元分析用途的傅立叶变换近红外光谱仪器的需求与日俱增。然而，迄今国内还没有近红外光谱仪器的性能测试与检定的国家标准方法。各家近红外光谱仪器厂商的测试方法均只针对自己生产的仪器性能，采用的方法和标准也不尽相同，致使不同厂商仪器的性能无法进行比较，仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。此外，对于国内饲料、烟草、药厂等傅立叶变换近红外仪器应用较多的行业，急需该类仪器所对应的仪器标准，实现检验的标准化、规范化。　　为了规范傅立叶变换近红外光谱仪器的性能测定方法，确保仪器性能的可靠性，中国仪器仪表学会标准化工作委员会(SCIS)经过评审，决定立项制定《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》，项目申报单位为北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司。2020年12月10日，中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告。　　2021年2月25日，中国仪器仪表学会网站发布信息信息，为了完成上述标准制定任务，特成立《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》标准工作组，14位专家组成员公布：《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》标准工作组序号姓名工作单位职务/职称说明1高学军北京北分瑞利分析仪器（集团）有限责任公司高级工程师组长2陈斌江苏大学教授3李胜天津九光科技发展有限责任公司高级工程师4邵学广南开大学教授5李晨曦天津大学博士后6尹利辉中国食品药品检定研究院主任药师7彭黔荣贵州中烟工业有限责任公司副教授8隋莉新希望六和股份有限公司高级工程师9陆峰海军军医大学教授10张皋西安近代化学研究所研究员11柯樱上海医药集团股份有限公司高级工程师12兰树明无锡迅杰光远科技有限公司工程师13黄越中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授14毕一鸣浙江中烟工业有限责任公司高级工程师

近日，青岛星空智程康复中心进行了自闭症体医融合试点项目——脑科学相关研究，该项研究对自闭症儿童进行了全面的评估测试。本次研究就是由山东体育学院脑科学研究团队硕士研究生，参与儿童运动干预的研究。调查影响运动干预改善自闭症儿童问题行为因素的研究，进而快速帮助自闭症儿童改善问题行为。功能近红外光谱（functional Near-Infrared Spectroscopy,fNIRS）技术的是一项成熟的无损检测技术，可对组织血氧进行非侵入的检测，是从前额叶和运动皮层获取脑氧信号的一种常用的、有效的方法；近红外光谱设备经光源不断发出700-900nm的近红外光线进入人体组织，并通过探测器检测被氧合血红蛋白（Oxygenated Hemoglobin,HbO2）和还原血红蛋白（Deoxygenated Hemoglobin,Hb）吸收的近红外光谱，以此持续监测人脑活动。此外，便携式近红外光谱设备可以在运动状态下监测儿童的大脑功能。与其他非侵入性脑功能磁共振成像、脑电图检测技术和计算机断层成像相比，近红外光谱在儿童脑功能研究中具有以下优势：1、适中的时间和空间分辨率，这不仅可以检测大脑组织微循环中氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化，还能够有效避免心率及呼吸对血氧信号的干扰。2、便携方便，且测试过程中对被测试者的限制较小。3、可进行运动状态下的实时监测，更适合检测运动对脑功能的影响。目前，近红外光谱技术已广泛应用于脑功能研究和神经影像学研究当中，此外近红外光谱仪因其易于穿戴并具有良好的空间分辨率等特性，在脑机接口（brain-computer interfacing,BCI）领域也获得了长足的发展。最关键的是，该台仪器无辐射！研究团队介绍山东体育学院脑科学研究团队现有教授1人,副教授1人,在读研究生13人,其中在读博士研究生1人,在读硕士研究生12人。董贵俊，博士，教授，博士生导师，山东体育学院运动与健康学院副院长，主要研究领域为运动生理学及运动医学，研究方向为运动损伤修复分子机制。已在国内外《Food Chemistry》、《JCIT》、《体育科学》、《中国运动医学杂志》等权威杂志发表论文20余篇，其中SCI5篇，EI3篇，CSSCI检索及中文核心期刊15篇。李可峰，博士，副教授，硕士生导师，主要研究方向为科学健身与健康促进。已在国内外《Environmental Microbiology》、《微生物学通报》、《中国运动医学杂志》等权威杂志论文数篇，主持完成山东省自然科学基金山东省高等学校科技计划项目、山东省研究生教育创新计划项目等多项省部级课题。团队成员主要从事运动康复、运动人体科学、运动训练、体育教育训练学等工作，团队组成多元化，涉及到儿童脑功能测试和康复训练也有科学的理论支撑。研究团队成员通过量表调查的方式对自闭症儿童进行了表达/语言沟通、社交能力、感知/运动能力、健康/生理/行为等方面进行了科学具体的测试及评分。团队拥有三台国内先进的便携式近红外光谱仪器设备，光源为两波长LED，通道最高可达63通道，时间分辨率最高可达100Hz，该设备已在国内五十余家顶级单位形成示范应用。通过脑近红外功能成像仪器（f-NIRS）对孤独症儿童静息状态下脑功能连接以及任务状态下脑功能激活进行了测试与评估。

关于召开“近红外光谱分析技术在制药领域的应用与展望”学术研讨会的通知　　为配合中国仪器仪表学会在第22 届多国仪器展期间举办的“科学仪器服务民生学术大会”，由中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会与中国食品药品检定研究院中国药品生物制品标准化研究中心共同主办“近红外光谱分析技术在制药领域中的应用与展望”学术研讨会，拟于2011 年9 月1 日在北京中国国际展览中心4号馆召开。会议旨在针对近年来近红外光谱分析技术在欧美国家的制药领域和我国药品监督检验、生产过程控制等方面的应用现状；大专院校等各制药相关领域的研究进展以及在制药领域应用的前景和存在的问题，特邀国内外近红外在药物研究领域的专家做专题报告，并进行学术交流。　　一、会议日程安排 　　二、研讨会报名注册　　1、参会人员请填写参会回执发送至联系人邮箱，以便会务组准备参会资料，报名截止日期为8 月25 日。　　2、联系人　　中国食品药品检定研究院 冯艳春　　010-67095724 13683339315 fyc@nicpbp.org.cn　　中国仪器仪表学会分析仪器分会近红外专业委员会 卢福洁　　010-63706526 nirinfo@ccnirs.org

北京工商大学人工智能学院 张倩 高翔 崔程（导师：吴静珠）2022年10月20～22日，为期三天的全国第九届近红外光谱学术会议在线上召开，此次会议全力展示了我国近红外光谱领域所取得的最新进展及成果，增进了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，进一步促进了我国近红外光谱事业的发展。本次会议中外专家学者汇聚一堂，近3000人报名参会，会议规模再创新高。此次会议共安排了80余场报告，内容涵盖了化学计量学方法、仪器与测量附件、光谱成像与过程分析，以及近红外光谱技术在农业、食品、化工、制药等多个领域的应用进展，为参会人员呈现了一场既有深度亦有广度的学术盛宴。以下从多种角度介绍本次会议亮点及参加会议的心得体会。首次邀请国外学者进行汇报，扩充国际视角本次会议，不仅汇集了数十位近红外领域顶尖的国内专家，还邀请了四位国际知名教授、专家站在国际视角，现场分享近红外技术的最新发展。来自日本名古屋大学的Satoru Tsuchikawa教授带来了题为《State-of-Art NIR Imaging Research For Agriculture and Forestry》的报告，详细讲述近红外成像技术在农业和林业的研究进展；来自韩国汉阳大学的Hoeil Chung教授的报告题目为《Identification of gallbladder cancer through NIR analysis of bile and quantitative detection of microplastics captured in perfluorocarbon》，通过对于胆汁的近红外分析和定量检测来诊断胆囊癌，展现了近红外光谱在疾病筛查领域具有的广泛应用前景；来自西班牙Córdoba-UCO大学的Dolores Pérez-Marín教授分享了报告《Current Trends in The Use of NIRS Spectroscopy for The Control of Agrifood Products and Processes》，介绍了在农产品、食品品质和生产过程控制中近红外光谱技术的应用趋势；奥地利因斯布鲁克大学分析化学和放射化学研究所所长Christian Wolfgang Huck教授针对微型光谱仪的现状与未来带来了题为《Present and Future of Miniaturized NIR-Spectrometers Combined with Challenging Data Management Strategies》的精彩汇报，介绍了近年来不同分光原理的微型光谱仪应用领域发展及智能化水平提升等趋势。数十位资深近红外专家相聚云端，现场分享最新的研究进展本次会议十余位在近红外检测领域深耕多年的专家教授分享了自己从事近红外光谱分析技术应用研究与实践十余年的经历、经验和心得体会，为青年学者进行后续的研究提供经验与启发。南开大学的邵学广教授结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，阐述化学计量学对近红外光谱分析的作用和意义。化学计量学的核心是正确的使用数学和统计学方法进而从数据中获取与分析目标相关的信息，理解化学计量学方法的原理是保障正确使用的关键，邵教授通过将建模流程拆分，在数据集及评价、建模方法、模型评价与验证、模型监控等步骤中说明如何在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。云南中烟工业有限责任公司的王家俊高工结合自己从事近红外光谱技术在烟叶原料、辅助材料质量控制与品质分析中的应用研究的经验，从近红外光谱定量定性分析与标准、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、化学计量学方法应用和模型应用和维护五个方面分享了自己的实践体会，同时也展望了大数据时代近红外光谱技术网络化的应用前景，给青年学者提出希冀。华东理工大学的杜一平教授带来自己最新的研究进展，杜教授通过对低浓度组分检测的深度思考，从样品中浓度相关性的角度探讨NIR模型的本质。他提出当样品中存在与被测组分浓度具有相关性的组分时，模型可以“借助”这种关系提升模型性能，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预测精度，该发现有助于我们进一步理解和应用模型、变量选择结果、模型维护方法以及注意模型更新等。海南大学的云永欢副教授做了题为《我与近红外光谱的十年：从基础理论、方法开发到应用研究》的报告，将自己从开始接触近红外光谱到现在取得的成果和总结的经验精炼在20分钟内向大家进行了分享，给正在学习和进行近红外领域相关研究的在校研究生提供了很多新的思路和研究方向。聚焦近红外技术在食品安全、生物制药、化学化工等热门领域的最新应用本次会议不仅聚焦最新、最前沿的光谱技术，而且对食品安全、生物制药、生命科学、材料等目前最热门的应用领域进行深入探讨。近红外技术在水果分级检测中应用日趋广泛。来自北京市农林学院智能装备技术研究中心的李江波研究员进行了题为《水果内部质量近红外光谱检测技术与设备》的报告。针对近红外光在水果组织中传输存在多重散射和吸收，导致水果内部有效光谱信息难以准确、稳定获取的问题，建立了水果内部光传输特性分析系统，解析了近红外光在水果内部传输机理，提出了逐步切片结合最小二乘拟合的近红外光在水果组织中穿透深度分析法，保证了近红外光谱信号的可靠获取。湖南农业大学李跑教授利用近红外光对果皮穿透能力对柑橘品种、柑橘产地、柑橘霉变进行定性无损检测：对于不同品种的柑橘鉴别分析，采用主成分分析-Fisher线性判别模型（PCA-FLD）+6点平均光谱（赤道4点+顶部+底部）最终实现100%鉴别率，使用同样的方法对不同产地的柑橘进行鉴别，最终结果依然非常优秀；对于霉变柑橘检测，研究了不同波段（长短波段）柑橘近红外光谱对霉变模型的影响，并指出：在建模过程中发现短波近红外光虽然穿透性要强于长波近红外，但长波近红外光建模效果要优于短波近红外。在食品行业近红外技术的应用日渐成熟。福斯华（北京）科贸有限公司的应用专家杨海龙结合福斯华三款近红外光谱仪在肉类行业、谷物交易加工行业以及制糖行业的应用，对近红外光谱分析技术在食品行业的应用进行了分享。温州大学的黄光造老师利用一类自编码器结合近红外光谱实现对奶粉中掺假的检测。四川长虹电气股份有限公司的刘浩工程师深入探讨了近红外光谱在白酒行业的应用：应用近红外光谱技术实现对酒醅的快速检测，可为酿酒生产现场及时提供数据。通过组合不同预处理方法、预处理参数选择、PLS成份数建立定量模型，可以选择出酒醅的水分、酸度、淀粉、残糖的最佳建模方法；自主研发的光谱智能APP可以实现账号管理、光谱采集、光谱曲线绘制、云端模型调用和结果展示等功能。相较于传统实验室，其具有体积小巧、轻便、易携带等优点，非常适合对酿酒车间酒醅进行现场快速检测。近红外光谱在生物制药领域近年来也取得了显著的研究进展。随着制药技术的发展，药物连续化生产正在成为国际制药行业发展的趋势，来自山东大学的李连副研究员分享了报告《近红外光谱分析技术在制药领域的在线应用研究探索》，以光谱稳定获取、光谱-物料实时对应、光谱模型建立等方面为着力突破点，重点介绍了山东大学药物智能制造技术研究团队，应用NIRS在药物生产在线分析方面所做的研究工作及获得的研究成果。来自天津中医药大学的硕士研究生吴晨璐进行了题为《多光谱数据融合用于双黄连口服液的质量检测》，该报告提出了一种基于紫外可见和近红外光谱的数据融合方法，以可溶性固含量和总黄酮为指标的用于检测双黄连口服液质量的方法。来自中国科学院西北高原生物研究所的硕士研究生龙若兰进行了题为《藏药五脉绿绒蒿提取过程中总黄酮含量的近红外在线检测》的报告，该研究以提升五脉绿绒蒿中总黄酮含量在线检测精度为目标，为中药材在线检测模型的建立提供了新的思路。来自天津中医药大学中药制药工程学院的硕士研究生崔同灿进行了题为《草药NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的可行性研究》。在草药的流通和使用的过程中不同批次的药材之间质量波动较大，该报告以菊花和天麻为例，研究不同校准转移方法实现NIRS指纹图谱转换为HPLC指纹图谱的适用性和可靠性。该研究探索了具有不同分析信号的不同类型仪器之间的校正转移的可行性，以期解决草药快速质量评价和成分含量预评估任务，为草药质量控制研究提供新的手段和思路。拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析等多领域的光谱分析技术全面发展 此次会议交流不仅仅限于近红外光谱分析技术，对于其他光谱技术结合化学计量学的研究和应用等也展开了多组报告，对拉曼光谱成像、高光谱成像、微波频谱分析和介电光谱等领域的基础研究、理论创新、及新方法、新技术和新应用进行了介绍。来自武汉轻工大学的四位研究生分别基于拉曼光谱成像技术做了多种研究。肖晓枫同学以小龙虾为研究对象，模拟了微塑料在小龙虾体内的传递途径和累积过程，并利用拉曼成像结合图像处理用于识别和可视化不同小龙虾组织中的微塑料，基于此估计微塑料的污染水平。梅婷娜同学建立了一种基于拉曼成像与化学计量学相结合的高效方法，以同时识别滤袋在浸泡过程中释放出的各种MPs。吕静雯同学以大豆油、菜籽油和棕榈油为研究对象，模拟了油炸行业的煎炸过程，将拉曼光谱结合化学计量学用于定量监测油炸过程中油的降解。徐梦婷同学通过拉曼峰强度建模成功地将山茶油与低价植物油和掺假山茶油区分开，预测成功率达95%以上，为山茶油鉴别提供一种可行方案。来自中国农业大学的博士研究生龙园做了题为《拉曼高光谱用于玉米种子霉变筛选检测研究》的报告：将拉曼高光谱应用于玉米种子霉变样本筛选，结果表明基于竞争自适应重加权算法（CARS）结合胚面和非胚面权重比例为3:7构建的偏最小二乘判别分析模型精度最佳，测试集精度可达90.63%。来自西北大学的硕士研究生郭梦君做了题为《基于表面增强拉曼光谱结合随机森林的水中多环芳烃定量分析》的报告，报告表明表面增强拉曼光谱结合RF可以实现水中多环芳烃的快速准确检测。随着微波电子学和微波测量技术的发展，微波频谱分析方法逐渐发展成为一种独立的快速无损测量技术。微波频谱分析技术已成功应用于许多领域的水分含量测量，包括粮食作物、轻工业产品和建筑材料等。来自中国矿业大学的田军博士设计了一款煤炭水分含量智能测量系统，其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。广州星博科仪有限公司的创办人罗旭东针对高光谱成像技术的应用现状做了题为《高光谱实时分类技术在机器视觉中的应用和发展》的报告，介绍了针对高光谱成像技术三维成像数据，数据量巨大问题的解决方案，以及在工业现场的实际应用。来自北京工商大学崔程同学在其报告《基于近红外高光谱成像的花生冻伤检测》中研究利用高光谱成像技术对花生是否冻伤进行定性检测研究，采用四种变量选择方法CARS、SPA、VCPA-IRIV、VCPA-G在全谱范围内选择出与花生冻伤相关的特征波长，并按照每个波长变量的重要性进行排序组合建立支持向量机模型，最终在保证一定判别准确率前提下筛选表征花生冻伤的特征波长，并通过光谱吸收峰解析花生冻伤光谱检测机理。来自西北农林科技大学的杨可博士和朱杰亮同学报告了使用介电光谱检测牛初乳中掺假的检测研究，介电光谱具有波长长、在乳中穿透深度大、散射影响小等优点，在非均质乳的在线检测中具有很大的潜力。杨可博士通过建立基于近红外光谱和介电光谱的初乳成熟乳含量定量鉴别模型来比较近红外光谱和介电光谱在定量鉴别掺假初乳中的性能。研究显示NIRS和DS均能清晰识别初乳中成熟乳的比例，但两种方法的识别特征完全不同。DS比NIRS能更好地预测初乳中成熟乳的掺假，在非均质液体食品的快速定量分析中具有良好的潜力；朱杰亮同学建立了一种基于介电光谱的成熟乳初乳掺假快速检测的新方法，利用合理的算法分析其影响因素和机理。多种最新检测仪器亮相，助力近红外光谱检测发展近红外技术的研究和应用离不开仪器技术的进步，本次会议得到了12家国内外知名仪器公司的大力支持，多家仪器企业也派出资深技术人员现场分享最新的产品和技术。来自无锡迅杰光远科技有限公司的技术总监兰树明做了题为《颗粒样品NIR漫反射光谱提高采样精度方法的研究》的报告，介绍了一种颗粒样品提高采样精度的方法，研究漫反射光谱化学计量学结果与粒度之间的关系，提出一种大光斑侧照式混合光学采样方法，扫描全部样品的漫反射光谱信息，并将颗粒产生的随机光谱噪声通过简单的平均方法实现有效抑制，提高颗粒样品的分析精度，使颗粒样品无需粉碎能够得到高精度的分析结果。海洋光谱的晏彬彬分享了如何在科研和生产中选择适合的近红外光纤光谱仪，介绍了海洋光学多款新款小微型近红外光谱仪，以大波段范围、高灵敏度、全谱波段信号优化为主要升级目标，有效的提升了仪器的稳定性，数据的可靠性。珀金埃尔默仪器公司的资深产品专员郁露也介绍了珀金埃尔默近(中)红外产品及应用进展。在大会组委会努力不懈的组织与全国近红外技术用户的热情参与下，第九届全国近红外光谱学术会议顺利闭幕。会议为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个持续、高效的沟通交流平台，促进了业内交流，提高了光谱研究及应用水平。会议不仅有国外专家的研究分享，还有国内从业数十年的资深专家传授经验，更有数位优秀的青年科研工作者和在读学生在本次会议中分享了最新的研究成果。从了解、质疑，到认可，中国近红外光谱技术经过长时间的发展、实践，现在已经逐渐被各领域用户接受、认可，目前近红外技术的应用研究和技术推广还处在迅速上升阶段。这不但得益于老一辈专家打下的坚实基础，更需要年轻学者和学生的不断进取。会议开幕式上获得第四届“陆婉珍近红外光谱奖” 的各位老师以及会议闭幕式评选的12位获得优秀青年报告奖的青年学者都是我们学习的榜样。

出发前，怀着满满的期待。三年来几乎没有与国际同行面对面交流，期待与近红外光谱领域“老朋友”的见面，期待能在此次会议上听到更多的研究进展，期待国际同行能更多地了解我国的研究成果。同时，此次会议在奥地利因斯布鲁克召开，也期待看到坐落在阿尔卑斯山谷之中的美丽小城。一路顺利，8月19日晚抵达因斯布鲁克。古老的欧式建筑，散发着浓郁的文化气息。古城的街道有些狭窄，但更显热闹和繁华。因斯布鲁克皇宫（霍夫堡宫）、黄金屋顶、安娜柱，都充分显示了这座城市悠久的历史和灿烂的文化。因斯布鲁克街景第二天一早报到，看到了会议的安排与日程。会议的开幕式照例安排在下午5点。会议主席介绍了会议的筹备与参会代表情况，然后是地方政府嘉宾和主办方因斯布鲁克大学的嘉宾讲话。简短的开幕式后是两场大会报告，随后进入会议的独特环节——民族文化表演。本次会议安排了热情欢快的阿尔卑斯山区特色舞蹈——拍腿舞，优美的旋律和动感的节奏把现场的气氛推向高潮，并集体移步会议大厅进入”get together”环节，在热烈的气氛中进行了交流。本次会议有387名参会代表，来自37个国家，其中中国代表19名。会议安排了3场获奖报告，7场大会报告（plenary），14场邀请报告（keynote），80场口头报告（oral），另外还安排了160篇论文的墙报（poster），并安排了26位作者进行快速口头讲演（flash talk）。从口头报告会议日程的安排看，“农业、乳品业与食品”的报告最多，安排了4个时段；“化学计量学”、“基础理论与仪器”和“高光谱成像”分别安排了两个时段；“水、土资源与环境”、“PAT与工业应用”、“制药、诊断与生物技术”、“发展趋势”各安排了一个时段。“水光谱组学”没有安排单独的时段，而是作为“水、土资源与环境”专题的主要内容。“功能近红外光谱（fNIR）”的内容没有出现在日程之中。可见，在近红外光谱领域中，传统内容依然为主导，而新的研究内容发展相对较为缓慢。“近红外光谱分析技术需要与其他分析化学技术相结合”三场获奖报告各具特色，分别从建模方法、散射光的影响和个人的研究经历提出了新的科学问题或建议。大会报告大多是针对某一领域的应用展开历史性的回顾以及给出高屋建瓴的体会与建议，如学科交叉、绿色可持续发展等，但某些报告还是提出了鲜明的观点。例如，开幕式上的两场大会报告分别针对古今医药分析和疾病诊断标志物分析问题总结了近红外光谱的研究进展，同时明确指出近红外光谱分析技术需要与其他分析化学技术相结合，多种分析手段的结合是解决实际问题更有效的策略。尽管近红外光谱分析技术在过去的几十年里得到了快速发展，但光谱的分辨率较低、信号较弱等固有缺陷仍使其难以在结构分析、微量成分高灵敏检测等方面发挥作用。尽管在多元校正等化学计量学技术的帮助下在实际复杂样品快速分析方面崭露头角，但在科学研究方面的应用仍不如人意。因此，希望在今后的工作中进一步加强基础研究，深度剖析近红外光谱中隐藏的信息，发展更好的信息挖掘方法，拓展近红外光谱的应用。同时，在解决实际问题的过程中，不要对近红外光谱技术抱有过高的希望，结合其他分析化学手段获取更多分析体系的信息可能让我们更容易地解决问题。“Chemometrics is more than algorithms”作为一名化学计量学工作者，我更多关注了本次会议上关于化学计量学方法与应用方面的报告。虽然化学计量学主题只安排了两个时段，但其他专题的报告中几乎都使用到了化学计量学方法。这是近红外光谱的特点决定的，分辨率低、谱峰重叠等决定了只能用多元校正进行定性定量分析。但是，专注于化学计量学算法研究的报告并不是很多，部分报告仍针对偏最小二乘算法在特定数据中的正确应用问题而努力，也有一些报告针对散射矫正、噪声滤除、模型监控、变量选择等问题开展了研究工作。另外，虽然个别报告中提到或使用了深度学习模型，但本次会议上关于深度学习和人工智能（AI）的论文并不很多。在讨论环节中，有人建议应该明确机器学习、人工智能等概念的涵义以及与传统化学计量学算法的关系。我比较认同这样的建议，在国内会议上也提过类似的建议。我最认同的报告来自Tom Fearn教授（上一届国际近红外光谱理事会主席），题目是“Chemometrics is more than algorithms?” 他明确表示，尽管他用了问号作为题目，答案是肯定的。当前过分地强调了建模方法，对采样、测量、实验设计以及对所研究问题的理解和解释等的重视程度明显不足。讲演过程中他强调了数据质量的重要性，说明了过拟合模型和间接相关模型的风险以及模型验证的重要性。最后，他指出：也许有一天会出现近红外光谱建模的AI系统，但它一定不是算法的堆积，算法只是AI系统的一小部分。我在2021年北京会议上的报告总结了三条建议，即数据质量最重要、偏最小二乘方法基本够用（不要过分依赖算法解决问题）、不要过分优化模型（避免过拟合），真是不谋而合。近年来，我特别强调建模的流程和规范，并建议了模型验证的方法与技术，看来是十分必要的。此次，我提交的会议摘要是关于水光谱探针的内容，利用化学计量学方法提高光谱的分辨率或提取光谱中的高分辨信息，然后用于化学过程研究。由于没有水光谱组学的专题，报告被安排在“基础理论与仪器”专题。尽管做同类研究的同行较少，但大家对利用化学计量学方法改善光谱分辨率、利用近红外光谱研究水的结构与功能等还是比较感兴趣的。近年来，近红外漫反射光谱应用方面的方法与技术日趋成熟，开展一些理论性的基础研究也许是一种好的选择，可以为进一步拓展近红外光谱的应用领域奠定一些理论基础。会议于今天（8月24日）胜利闭幕，颁发了最佳墙报奖。四天的会议在匆忙中度过了。除会场上的交流外，会议期间见还到了多位国内外同行，同时也认识了多位在国外工作或留学的同行，期待在今后会有更多的交流与合作。下次会议将于2025年6月8-12日在意大利罗马举行，期待再次相会。中国参会代表合影南开大学 邵学广2023年8月24日星期四 于因斯布鲁克

p　　2020年12月10日，中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告。公示期自发布之日起4周。公示期自发布之日起4周。/pp　　本次拟立项的CIS标准是《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》，项目申报单位为北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司。/pp　　CIS标准项目公示表的内容显示：/pp　　近红外光谱技术是指利用物质对近红外光的选择性吸收及其吸收强度来预测其成分和含量，主要用于有机物质定性和定量分析的一种检测技术，具有操作简单、分析速度快、对检测人员无专业要求、分析过程无污染等优点，已广泛地应用于农业、医药、饲料、烟草、纺织等多个领域。/pp　　随着我国自主智能制造战略的实施，对具有多元分析用途的傅立叶变换近红外光谱仪器的需求与日俱增。然而，迄今国内还没有近红外光谱仪器的性能测试与检定的国家标准方法。各家近红外光谱仪器厂商的测试方法均只针对自己生产的仪器性能，采用的方法和标准也不尽相同，致使不同厂商仪器的性能无法进行比较，仪器用户在采购、比较仪器时缺乏科学依据。此外，对于国内饲料、烟草、药厂等傅立叶变换近红外仪器应用较多的行业，急需该类仪器所对应的仪器标准，实现检验的标准化、规范化。/pp　　为了规范傅立叶变换近红外光谱仪器的性能测定方法，确保仪器性能的可靠性，使检测机构、仪器用户及生产厂家在检校傅立叶变换近红外光谱仪器性能时有标准方法可依据，制定《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》团体标准，对我国近红外光谱分析技术发展及其应用的可持续发展具有重要意义。/pp style="line-height: 16px "　　附件：strongimg style="vertical-align: middle margin-right: 2px " src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"//strongstrong style="font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) "a style="font-size:12px color:#0066cc " href="https://img1.17img.cn/17img/files/202012/attachment/53413251-18c8-48e0-8552-d556ae6edfce.pdf" title="关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告.pdf"关于拟立项(傅立叶变换近红外)CIS标准公示通告.pdf/a/strong/p

近红外光谱溯源食用海参产地海参种类繁多，国内常见的食用海参多为刺参，即圆筒状有腹背之分的海参，其背面隆起有排列不规则的圆锥形疣足，腹部较为平坦，密集排布着管足，用于吸附岩礁或爬行。海参肉质软嫩，高蛋白低脂肪，口感甘咸，是“海味八珍”之一，有补肾、养血的功效，营养价值堪比人参，因此也有陆有人参，水有海参一说。国内食用海参的主要产地有三个，分别是大连辽参，山东海参以及福建海参，自北向南其生长速度依次增快。以最小可捕捞尺寸 10cm 的成熟海参为例，辽参需要四年，而福建海参仅需一年。因辽参较长的生长周期，和特殊的生长环境，其营养物质更新频繁且积累丰富，相比其他海域生长的海参，具有更高的食用品质和经济价值。不同产地的食用海参外观相似，对于非长期从事海参养殖的消费者而言，难以快速准确地识别海参的产地，这就容易被一些不法分子钻空。尽管无法直接通过观察判断不同产地的海参，但通过近红外光谱仪就能十分轻松地帮助我们完成海参产地的溯源工作。近红外光谱仪可以实现无损扫描样品的近红外光谱，由于生长环境和周期的变化，导致不同产地海参中营养成分含量存在一定差异，再通过化学计量学建立样品光谱信息与产地之间的联系，从而实现对海参产地的鉴别。1实验内容BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪，大连海参与福建海参各 12 个，测量范围 10000 – 4000 cm-1，分辨率 8 cm-1，扫描次数 32 次，每个样品扫描三次，为保证光谱的稳定性，测量选取海参样品腹部，并用可调光圈保证采样孔与样品直径相当。▲ BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪选取三分之二样品进行建模，剩余样品用于验证。其原始光谱与模型主成分得分图如下：▲ 海参样品的原始近红外光谱图（红色：大连海参，非红色：福建海参）▲ 建模样品的主成分得分通过原始光谱可以看出大连海参和福建海参的反射率有明显差异，不过在 10000 – 7500 cm-1 范围内还是存在一定重合，而在主成分得分图中就能够看出，仅在前两个主成分的平面空间中，两种产地的海参就有清晰的分布，并且二者没有重合，并且该模型也能够百分百正确地判断留下的 8 个样品的产地。2结论通过上述实验说明近红外光谱分析技术能够快速无损地鉴定辽宁和福建的海参，并且对于快速鉴定其他产地的海参也有很强的潜力。实验中使用的 BUCHI NIRFlex N500 近红外光谱仪是一款采用偏振干涉的傅立叶变换型的近红外光谱仪，相较经典的傅立叶光谱仪，具有更小巧的造型和更强大的抗震动能力。模块化的测量池可以随时随地方便更换，满足各种形态样品的检测需求。双灯构造及满足多国药典和审计追踪要求的配套软件，为工业生产分析提供便利的解决方案。

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，我们特别邀请了北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司的田燕龙博士给大家分享其对国产近红外光谱技术及应用发展的理解。/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% width: 200px height: 258px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1c932139-c24b-4e87-9134-e0a5cbe9c633.jpg" title="田燕龙博士.jpg" alt="田燕龙博士.jpg" width="200" height="258" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 田燕龙博士/strong/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong产品线布局始于国内首台傅立叶变换红外光谱仪/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?/strong/pp　　strong田燕龙博士：/strong上世纪80年代，傅立叶变换红外光谱仪的应用在国内刚刚起步，但国内却没有相关仪器的制造技术。为改变这一现状，在国家科委批准下北京第二光学仪器厂(现归属北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司，以下简称北分瑞利公司)于1987年从美国ANALECT公司引进了傅立叶变换红外光谱仪设计及制造技术，通过对引进技术的消化和吸收，于1993年7月27日成功开发了我国第一台傅立叶变换红外光谱仪——WQF-400型傅立叶变换红外光谱仪，填补了国内空白。/pp　　随后北分瑞利公司在持续发展和提升傅立叶变换红外光谱仪技术的同时，开始拓展红外光谱仪器的应用范围，于1995年开始研发国内首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪(见图1)，并于1999年通过专家鉴定，再次填补国内空白。/pp　　WQF-400N自主设计了CaFsub2/sub分束器、PbS/InGaAs探测器组件，将国产傅立叶变换红外光谱仪的工作波段，由中红外(4000cmsup-1/sup-400cmsup-1/sup)扩展到近红外(10000cmsup-1/sup-3300cmsup-1/sup)，代表了当时我国近红外仪器的最高水平。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 291px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/90302749-5731-4408-8db6-7fae22339989.jpg" title="WQF-400N.jpg" alt="WQF-400N.jpg" width="450" height="291" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图1 我国首台傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪/strong/pp　　为丰富近红外光谱仪器产品品类、满足用户多样化需求，在WQF-400N型傅立叶变换近红外光谱仪之外，2004年北分瑞利公司自主设计开发了NIR-800型近红外光谱仪(见图2)。NIR-800主要工作波段在短波近红外(800nm-1000nm)，和主要工作在长波近红外(1000nm-2500nm)的WQF-400N形成了很好的互补。NIR-800外接通用PC机，采用交叉C-T的单色器结构和CCD/PDA阵列探测器接收，具有无运动部件、可靠性好、价格较低、综合像差小、杂散光低等创新点。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 202px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/28b076f7-526c-4c66-84a8-b76d92f3b51f.jpg" title="NIR-800.jpg" alt="NIR-800.jpg" width="450" height="202" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C73736.htm" target="_blank"strong图2 NIR-800型的近红外光谱仪/strong/a/pp　　2008年，北分瑞利公司又开发出了第二代傅立叶变换近红外光谱仪——WQF-600N。WQF-600N，该仪器采用了摆式干涉仪结构，开发了适合新仪器的CaFsub2/sub分束器、攻克了动镜结构和快速摆动控制技术、高速高精度数据采集等关键技术，于2008年12月19日通过了北京市技术创新服务中心组织的专家鉴定。鉴定以后，WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪就替代了老款的WQF-400N型，成为北分瑞利公司近红外领域的主推产品(见图3)。这款产品在2008年及之后的一段时间内是唯一的一款国产傅立叶变换近红外光谱仪，在如今也是屈指可数的几款国产傅立叶变换近红外光谱仪之一，主要应用在大学及科研机构。/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 337px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/25fb9cba-57d2-470b-a5d5-bb99218fd4f8.jpg" title="WQF-600N.jpg" alt="WQF-600N.jpg" width="450" height="337" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C14915.htm" target="_blank"图3 WQF-600N型傅立叶变换近红外光谱仪/a/strong/pp　　目前，北分瑞利公司正在研究基于新一代500平台的WQF-500N型傅立叶变换近红外光谱仪。500平台使用模块化的总体设计思路，采用密封型的角镜型式迈克尔逊干涉仪、高精度的24位A/D变换，快速稳定的动镜控制及数据采集与处理等技术，通过全新改版升级的MainFTOS Suite傅立叶红外光谱仪通用软件及先进的网口及无线通讯技术，在外观、软件、可靠性以及产品功能方面都实现了突破。/pp　　strong仪器信息网：贵公司近红外光谱仪的应用情况?有哪些典型的应用案例?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong北分瑞利公司的近红外产品可应用于制药、农业、石油化工、食品、纺织品检测等领域。江苏大学陈斌课题组使用北分瑞利公司的傅立叶变换近红外产品，先后实现了如下应用：(1)使用近红外漫反射方法研究了甲硝唑的主要成分硝基羟乙唑，建立了近红外光谱与硝基羟乙唑含量之间的数学建模，实现了硝基羟乙唑的快速检测 (2)研究了应用近红外光谱分析技术检测纺织品中羊毛成分含量的一系列过程，实现了对纺织品中羊毛含量的检测 (3)以食用植物油中主要脂肪酸棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为检测指标，通过对近红外光谱技术在定量检测中的几个关键问题的研究，实现了对食用油种类和掺伪的鉴别。/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?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong食源性致病菌是引起食源性疾病的首要原因，全球每年发生高达1.5亿的腹泻病例中，有70%是由各种致病性微生物污染食品所引起，许多研究已经表明近红外光谱技术可以实现对食源性病菌的快速检测。目前，北分瑞利公司正在开展食源性病菌近红外检测技术和仪器的研究工作，相关解决方案正在开发当中。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong近红外光谱发展趋势：MEMS技术、定制化、掌上生活/strong/span/pp　　strong仪器信息网：相较于光栅近红外，傅立叶变换近红外光谱的优势体现在哪里?目前的技术发展水平如何?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong和光栅近红外仪器相比，傅立叶变换近红外光谱仪器最大的优势体现在性能上，目前研究级的近红外光谱仪器基本都属于傅立叶变换型。首先，傅立叶变换近红外光谱仪器具有多路通过的特点，所有频率同时测量 其次，傅立叶变换近红外光谱仪器的光通量比光栅仪器大得多，因此具有更高的灵敏度和信噪比 最后，傅立叶变换近红外光谱仪器由于采用激光定位，波长的稳定性好，且光谱的分辨率高，使得这类仪器具有较好的波长准确性与重复性，仪器间的一致性好，更容易实现近红外模型传递。/pp　　虽然傅立叶变换近红外光谱仪器较光栅近红外仪器具有更优异的性能，但是高性能也带来了高成本的问题，在近红外仪器市场份额上傅立叶变换近红外光谱仪器并没有表现出明显的竞争优势。目前傅立叶变换近红外光谱仪器的技术水平已经比较成熟，未来应该更多考虑如何降低成本。/pp　　strong仪器信息网：从仪器发展及应用的角度分析，您认为目前有哪些先进的近红外光谱技术值得大家关注?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong随着光学器件、新材料、5G(6G)通讯、物联网、大数据、云计算等科技的迅速崛起，近红外光谱分析技术的面貌也必然焕然一新，与人类生活的联系将会更加密切。综合比较国内外先进仪器，在近期有如下发展趋势：/pp　　(1)MEMS技术/pp　　近年来，全球掀起了仪器微型化的开发热潮：台式机——便携式——手持式——掌上机——芯片机。其中，近红外光谱仪倍受关注，近红外光谱仪产品越做越小，其推动力就是微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)的大量使用。基于MEMS微光栅、MEMS微干涉仪等开发的新型近红外光谱仪，具有尺寸小、重量轻、功耗小等优点。2017年埃及Si-Ware在洛杉矶推出了单个芯片大小的MEMS近红外光谱仪——NeoSpectra Micro，该仪器检测范围为1100nm-2500nm，其外观尺寸为18× 18mm，厚度仅为4mm。/pp　　(2)定制化/pp　　近红外光谱技术快速无损、多性质同检的特点，使得其特别适合作为一种在线监测手段。很多企业在用到近红外技术时，往往具有自己独特的需求，需要单独设计在线产品。如西派特(北京)科技有限公司为山东广通蚕种有限公司开发的HF-C06蚕蛹雌雄高速鉴别与分选设备，基于蚕蛹雌雄在化学组成上的不同，以光波为媒介高速采集蚕蛹的化学特征信息，实现了蚕蛹性别的高速鉴别。/pp　　(3)掌上生活/pp　　随着近红外光谱仪的微小型化和成本的不断降低，原来遥不可及、只有大型企业或研究机构方能使用的光谱仪产品，会逐渐走进普通老百姓的生活，甚至人手一个，用于监测日常生活中的饮用水、奶制品、肉制品、果蔬品等食物的安全性、新鲜度，以及通过成分含量的摄入而实现个人健康管理。2017年1月，长虹在年国际消费电子展(CES)上发布全球首款分子识别手机--长虹H2。H2手机搭载了小型化高分辨率近红外光谱传感器，可对被测物体进行近红外吸收光谱的数据采集，并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理，得出定性、定量分析结果。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong国产与进口仪器差距犹在 市场快速增长毋庸置疑/strong/span/pp　　strong仪器信息网：您认为目前国产近红外光谱仪与进口产品相比有哪些不足?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong一直以来，国产傅立叶变换红外光谱仪器产品就与国外同类产品存在一定差距。对于中红外，国产傅立叶变换红外光谱仪器产品与国外产品的差距主要体现在硬件水平上(如仪器的一致性、稳定性等)，通过差异化竞争、降低价格等手段，国产仪器仍能获得一定的市场份额。但是在近红外领域，由于缺少成熟的模型数据库，使得国产仪器与国外产品的差距进一步拉大。/pp　　模型往往需要针对不同的样品类型单独建立，而且数据库的建立也不是一劳永逸的，在实际应用中需要经常维护和扩充，需花费大量的人力和物力及持续的资金投入，而这恰恰是国产仪器厂商难以负担的。由于缺少模型数据库，使得国产傅立叶变换近红外光谱仪器在市场上竞争力很差，这又进一步打击了仪器厂商的积极性，从而造成了恶性循环。因此国产傅立叶变换近红外光谱仪器要想做大做强，在硬件提升的同时，必须从基础做起，通过积累逐渐建立起自己的大数据库，在为用户服务的同时也可以获得利润，形成良性循环。/pp　　另外，相比别的光谱仪器，傅立叶变换近红外光谱仪器的专业性更强，销售人员专业能力不足是一个不可忽视的因素。进口仪器公司的销售人员往往也是应用工程师，具备售前制定方案、售中指导建立校正模型、售后负责模型维护和仪器维护的能力 而国内仪器公司的销售人员大多不是化学专业出身，与应用脱节，这些都制约着国产近红外仪器市场份额的扩大。/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?由哪些方法标准或政策法规等所促进?/strong/ppstrong　　田燕龙博士：/strong2017年11月，美通社根据Global Market Insights的一份市场报告发布新闻称近红外市场规模从2016开始到2024年将以年复合增长率6.1%的速度增长，并占据整个过程光谱行业(拉曼、红外、近红外)55%以上的份额。近期国际知名咨询公司QY Research公司出版了行业调研报告《全球近红外光谱(近红外(NIR)分析仪)市场规模、趋势和预测2019》，预测到2025年底全球近红外分析仪器市场将达到5.6亿美元，而且未来几年近红外分析仪器市场的最高增长率将会出现在亚太地区。/pp　　就国内来说，近三年来许多近红外行业标准开始陆续制定和实施，涉及到了多个应用领域，包括茶叶品质检测(标准号DB34/T 2890-2017)、山羊绒净绒率检测(标准号DB15/T 1229-2017)、纺织品纤维定量分析(标准号FZ/T 01144-2018)、珍珠粉鉴别(标准号GB/T 34406-2017)、甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基含量测定(标准号GB/T 36691-2018)、固态速溶茶中主要成分测定(GHT1260-2019)、茶多酚制品中主要成分测定(征求意见稿已发布)、畜禽肉品质检测(计划编号20191050-T-326、20191054-T-326)、纺织纤维鉴别(申报号FZFFZT0832-2019)和中药混合均匀度与水分快速检测(团体标准已启动)等。/pp　　总体来说，国内近红外光谱仪器市场在未来几年快速增长是毋庸置疑的，唯一不可预估的是在食品、质量监控、过程控制和化学品等不同行业最终规模化的大小。/p

根据第一届“陆婉珍近红外光谱奖”评选表彰工作安排，按照《“陆婉珍近红外光谱奖”评奖办法》的规定，2016年2月28日第一届“陆婉珍近红外光谱奖”评审会在北京召开，经过无记名投票产生了“陆婉珍近红外光谱贡献奖”和“陆婉珍近红外光谱科技奖”建议名单，现将名单予以公示，广泛听取意见，接受社会监督。　　有关意见和建议，请于2016年3月15日前，以电话、电子邮件或信函等形式向陆婉珍奖评选办公室反映(信函以到达日邮戳为准)。反映意见请用真实姓名、单位，并注明联系方式。　　邮寄地址：北京市海淀区知春路6号锦秋国际大厦A座23层刘慧颖收，邮编：100088。　　联系人：　　刘慧颖，lhy0008@sina.cn，13910775473　　张建，maliano@cis.org.cn，010-82800071　　建议名单如下：第一届“陆婉珍近红外光谱贡献奖”建议名单被推荐人 推荐单位 职称 从事专业 严衍禄 中国农业大学 教授 应用物理 　　获奖人情况简介　　严衍禄，1935 年生，中国农业大学信电学院教授，历任生物物理教研室主任、农业物理专业主任、应用物理系主任、校中心实验室光谱研究室主任等职，是国内最早开始近红外光谱分析的研究人之一，1992 年获农业部“有突出贡献的中青年专家”荣誉称号，享受国务院特殊津贴。　　20 世纪80 年代初，组建了中国农业大学近红外光谱分析实验室，三十余年来，严衍禄教授一直从事近红外光谱分析的基础理论、农业应用、软硬件技术等研究开发工作，持续培养近红外光谱研究领域博士、硕士生三十余名，许多已成为国内外高校、科研机构、知名企业中近红外领域的学术和技术骨干。　　研究成果荣获1978年全国科学大会奖4项(累计式辐射计、蛋白质分析仪、叶绿素检测仪与叶面积分析仪等，2项入选中国农大百年科技成果)。“傅立叶变换近红外光谱分析的应用基础和农业应用” 1999年获得世界华人重大科技成果奖。在成果应用方面，1999年与“上海烟草集团公司”合作开展“近红外技术在烟草中的应用”研究项目，极大的推动了近红外技术在烟草行业的应用。2000年至今，“中国农业近红外分析技术及网络系统”、“农产品光谱仪器研制及技术开发”、“建立与完善我国部分农产品近红外光谱库”、“专用近红外光谱仪的研制与开发”、“近红外农产品品质分析仪及应用系统的产业化开发”、“农产品品质近红外检测技术研究”等项目课题通过科技部、农业部等的成果验收。其中联合研制开发的多款近红外农产品品质分析仪，已在上海棱光技术公司等单位进行批量生产、销售，并长期保存有全国小麦、玉米、水(旱)稻、大豆、烟草等建模标样。“中国农业大学近红外光谱分析通用定量定性软件系统(CAUNIRS)”在与“同仁堂集团科技公司”、“清华科技园”开展的“近红外技术在中药质量控制中的应用研究”、与“红塔烟草集团公司”、“云南中烟公司” 、“上海烟草集团公司”、“同仁堂集团科技公司”、“中粮集团公司”、“中国航天员科研训练中心”等开展横向合作应用项目中取得了显著的应用成果。第一届“陆婉珍近红外光谱科技奖”建议名单被推荐人 推荐单位 职称 从事专业 胡昌勤 中国食品药品检定研究院 研究员 药物分析 　　获　　奖　　人　　情　　况　　简　　介　　胡昌勤，中国食品药品检定研究院抗生素室主任，1982年至今在中国药品生物制品检定所毒理室主要从事药物的遗传毒理学评价工作，荣获了国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步奖10多项。　　从2001年开始从事近红外(Near Infrared，NIR)光谱技术在制药领域的应用研究，承担了财政部直接拨款的“药品检测车”项目以及国家十一五科技支撑计划等多个项目的科研工作。作为“药品检测车”项目中车载NIR快速检测系统和化学检测系统的总技术负责人，胡昌勤研究员在国内外首次提出了建立不针对具体企业产品，以制剂活性成分为检测对象，能够在多台NIR光谱仪上使用的药品NIR通用性模型的概念，并指导解决了建立药品通用性模型、模型传递中的诸多具体困难，提出了车载NIR系统利用多模型串联提高检测专属性的设想 适用于应急检验的相似系数模型以及适用于实时追踪的一致性检验模型的建立方法 开展相关建模理论研究 指导编写了车载NIR药品快速鉴别系统中文软件，使上述设想在药品检测车中予以实现。　　目前所建立的“NIR药品快速检测体系”已经初具规模，形成了可以分析片剂、胶囊剂、粉针剂等集常规检查、针对性抽验和应急检验等于一体，具有中国特色的NIR药品现场快速综合检测体系。该检测体系已经被装备于全国400多辆流动的药品检测车上，用于广大基层地区药品的现场快速筛查，以解决我国广大农村地区药品监督检验资源匮乏，监管覆盖面小的问题。近年来，又带领课题组进行了一系列应用近红外技术进行药品生产过程控制方法的研究。并与深圳华润九新药业有限公司等生产企业进行合作，针对其关键生产过程环节建立近红外在线质量控制方法，尝试建立基于原辅料特性与生产工艺参数关系的计算机辅助工艺评价/控制系统，以促进我国药品生产向“质量源于设计”的模式转变。为NIR技术在我国药品监管领域的推广和实施做出了突出贡献。　中国仪器仪表学会　　2016年3月1日

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

2023年9月18日，中国仪器仪表学会标准化工作委员会发布关于拟立项（近红外光谱分析技术术语）CIS标准的公示通告，拟制定标准是天津大学申报的《近红外光谱分析技术术语》近红外光谱分析技术具有快速、原位、非破坏性等诸多优点，广泛应用于实验室分析、在线质量检测，可实现多组分多通道同时测定各类样品的成分及含量，包括气体、液体、固态、粘稠体、涂层、粉末等。各种基于新原理、新器件的近红外光谱仪器层出不穷，在农牧、食品、化工、制药、烟草等领域发挥了越来越重要的作用。然而，市场规模及应用需求强势增长的势头之下，我国近红外光谱技术及仪器产业化与推广应用还面临不少问题：近红外分析仪器种类众多，并且基于不同分光及检测原理，相关技术与仪器及应用标准欠缺，典型行业/领域的应用示范不充分，甚至同一技术与仪器的术语及其定义都不同，造成了仪器参数虚标及与应用效果不符等问题；此外，应用客户在仪器选择方面面临标准不统一，验证成本高等问题，不同仪器分析结果差异较大，这些问题都在影响近红外光谱分析技术的推广应用，进而制约我国国产近红外仪器产业的发展。2013发布实施的GB/T 13966-2013《分析仪器术语》规定了分析仪器常用的基本术语、各类分析仪器有关方法、原理、仪器名称、零部件名称及性能特性量方面的术语和定义。但是，缺少与近红外光谱相关的术语及定义规范，无法涵盖各种新型近红外光谱分析技术应用领域。2022年发布实施的T/CIS 17006-2022《傅立叶变换近红外光谱仪技术通则》规定了傅立叶变换近红外光谱仪正常工作条件、功能、技术指标、安全等的要求和试验方法，但是无法覆盖不同原理近红外光谱仪器，术语定义不够全面。为了规范近红外光谱仪器生产及应用，为近红外光谱技术的健康发展提供帮助，需要制定统一的术语定义标准。附件（近红外光谱分析技术术语）CIS标准公示表.docx

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

前言近红外光谱（NIR）是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术，是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术的有机结合。与传统分析技术相比，具有无损检测、分析效率高、分析速度快、分析成本低、重现性好、样品测量一般勿需预处理、光谱测量方便、适合于现场检测（如大批量抽检）和在线分析等独特优势。北京化工大学 袁洪福教授作为我国近红外光谱分析技术研究领域的杰出代表，袁洪福教授主持开发了大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品，在北京化工大学建立了综合性新学科 “现代波谱过程分析技术（MSPAT，Modern Spectra Process Analytical Technology）”，担任国内外多个近红外学术社会职务，为我国近红外分析技术的普及推广、标准制定推进、学科建设发展做了大量卓有成效的工作。仪器信息网编辑近日专程来到北京化工大学分析测试中心，就近红外光谱分析技术等相关问题采访了袁洪福教授。 “建设一个综合性新学科 ——现代波谱过程分析技术（MSPAT）。”“现在以及未来几年里，我在北京化工大学的工作重点就是综合性新学科 ‘现代波谱过程分析技术（MSPAT）’的建设。”袁洪福教授开门见山的说。“我国现代波谱过程分析技术领域几乎是个空白，我们争取在这个领域建立一个国家重点实验室，为国家决策提供技术方面的支持。”国外过程分析技术学科在多个大学里有较好的发展，尤其出色的是华盛顿分析中心较早开展了这个学科的研究工作。“而‘现代波谱过程分析技术（MSPAT）’，在概念上与国外有所差别，范围限定在波谱，并且‘过程’所指的是一个更宽泛的意义，不仅是工业过程，而是包括一个商品从工业加工到出厂，一直到流通、消费，更应该叫‘全程’，是当前社会急需解决的问题。”北京化工大学分析测试中心实验室MSPAT主要内容包括过程测量、优化和控制；主要技术包括便携的和在线的近红外光谱、拉曼光谱、核磁共振、紫外光谱、荧光光谱、X射线能谱等的仪器技术研究、应用方法研究；具有分析速度快（单次测量速度可达毫秒级）、高通量（一次测量可同时提供多种性质参数）等优点。MSPAT基本技术构成包括仪器、化学计量学软件和各种分析模型等。袁洪福教授指出：“提到过程分析技术，大家首先想到的是在线色谱或工业色谱，色谱主要是一种应用广泛和成熟的样品成分分析技术，其局限性是分离过程是一个较慢的过程；同时，在线色谱维护困难；且局限于气体样品或易于气化的样品，对于大量液态、固态样品，色谱则很难分析。”“在线波谱技术中，在线拉曼光谱、在线核磁共振等也有少量应用，其仪器比较贵、处理麻烦，所以在线分析技术主要还是指在线近红外光谱技术。”“目前，我研究重点在于快速、准确分析技术。大型实验室仪器测试费时较长，不能达到过程控制的目的，而在线、便携仪器的分析速度快，近红外光谱分析技术适合于现场检测和在线分析，分析速度快，能在几分钟内，仅通过一次近红外光谱的采集，就可以同时完成样品多项性能指标的测定，可有效地为企业创造经济效益。”在线近红外分析系统通过光纤测量附件，可以测量管道中流动液体物料，也可以测量输送带上移动的固体物料；便携近红外分析仪，可以用于粮食收购现场的粮食测量，流通领域中的食品药品测量，农、林领域中的水果测量等。“应以实际需求为出发点，进行具有自主知识产权的国产分析仪器研发。”20世纪90年代初，国内外文献中涌现了大量关于近红外光谱的应用报道，面对这一契机，在我国著名分析化学家陆婉珍院士的倡导和组织下，石油化工科学研究院（简称“石科院”）成立了近红外光谱分析技术研发课题组，袁洪福教授是课题组的主要负责人。工作之初，在调研了当时国内外近红外光谱技术与应用的状况后，结合石科院的实际情况（石科院是中石化的科研单位，为石化企业提供技术支持），提出了以实际需求、廉价实用为出发点，开展了以固定光路和CCD为检测器的近红外光谱成套设备的研制。而采用CCD为检测器的原因，袁洪福教授解释到：“CCD最初是用在数码照相机上的，产量极大，其成本是没有问题的；而且CCD检测器可以做成阵列，整个仪器中没有移动部件，可以保障仪器性能的长期稳定。”NIR-3000近红外光谱分析仪这期间，袁洪福教授主持开发的大量具有我国自主知识产权的近红外技术产品，例如，实验室型NIR-3000近红外光谱分析仪，已在近三十家大型炼油厂和科研单位得到应用，取得了可观的经济和社会效益。这些仪器中只有光纤、芯片等材料是从国外进口，其它核心部件与技术都是自主研发的成果。在石油行业，大型工艺基本都采用在线近红外技术监测从原料到成品油的物性指标，解决了炼厂实验室负担过重以及实时监测、优化控制的问题。袁洪福教授介绍：“世界有很多炼油厂，如美国Ashland公司的St.Paul Park炼油厂、法国Lavera炼油厂、Shell公司的CRC炼油厂及韩国的SK炼油厂等都成功将NIR在线分析仪用于汽油调和的闭环、反馈优化控制。”汽油在线质量分析是汽油自动调合工艺的关键技术之一，负责实时测定各调合组分与成品汽油的性质，及时将测量数据反馈/前馈给在线优化与控制软件，从而实现汽油全自动调合生产目标。谈到自己的得意之作，袁洪福教授提到了2006年其完成的广石化汽油管道调合系统（千万吨改造）项目，选用了NIR-6000在线近红外分析系统为调合优化与控制软件系统实时提供原料与成品的组成和性质数据。广石化是沿海炼厂，以炼进口原油为主，原料性质波动大；而其汽油产品又和国内多数炼厂不同，除了常见的90#、93#、97#，还有部分出口到东南亚的95#、98#汽油。袁洪福教授和其课题组的同事经对NIR-6000在线近红外分析系统的完善与优化，采取了两台仪器控制10路物流（包括8路调合组分和2路成品油），测量的指标包括RON、MON、烯烃、芳烃、苯和氧含量等，所得数据及时反馈/前馈给在线优化与控制软件，从而实现汽油全自动调合。广石化汽油调和系统在线近红外分析系统目前，该套系统仍在正常运行，每年直接创造效益1264万元。至今，NIR-6000在线近红外分析系统在石化行业中已有10多套设备在成功应用，已产生巨大的工业效益。针对具有自主知识产权的国产分析仪器的研发问题，袁洪福教授说：“自主产权分析仪器的研发，不只是为了拥有整机、核心部件及其关键技术，还应该从最终能够解决国家实际存在、迫切需要解决的问题的角度出发。” “如果不制定相关标准分析方法，近红外分析技术再好也是枉然。”“如果不制定相关标准分析方法，近红外分析技术再好也是枉然。”袁洪福教授在2008年11月举行的全国第二届近红外光谱学术大会上所做的报告中说道。袁洪福教授在2008年全国第二届近红外光谱学术会议上作主题报告近红外光谱是否能作为标准方法？普便存在一种观念：认为近红外光谱是一种间接分析方法，没有纯粹的标准样本作参照，不适合作为标准方法。这种观点对人们接受近红外分析产生了困扰影响，严重阻碍了近红外分析标准方法建立的发展进程，也影响了近红外分析技术应有的发展速度。“从方法学角度来说，某种方法可否作为标准方法应取决于方法的准确性和适用范围能否明确界定。而近红外光谱方法严格遵循ASTM1655程序进行规范，完全可以达到这一要求，因此，近红外光谱可以标准化。”在质量监控方面，近红外分析能够发挥现有的标准方法不能实现的作用，比如粮食收购、烟草行业中的烤烟工商交接，其工作目标之一是按质论价，按质分类加工和储存，现有标准方法欲测定内在化学品质指标如定氮、水分等方法由于费时而无法实现这一目标，而在技术上近红外分析可以实现这一目标，如国内烟草行业已将近红外分析应用于原料工商交接二次验级考核，卷烟制造过程中配方结构的调整与优化，配方过程质量的均匀性、稳定性监测，为获取内在的化学品质信息发挥了重要作用，实现了内在质量检测分析从小批量长周期的离线式分析走向大批量的快速现场分析。在食品和药品的生产环节，采用近红外分析，企业可以做到每份产品在出厂前都能得到快速质量检测；在流通领域，执法部门也可以在现场非常方便地进行快速抽检。这样可以为保障药品和食品安全提供一种重要技术支撑，因此，近红外分析标准的制定是非常必要的。由于近红外分析缺乏方法标准，目前大多数用于生产过程质量控制，较少用于出具出厂的质量报告和具有法律效力的文件，其主要原因是近红外光谱方法很少上升为官方强制使用的标准方法。在很多领域，虽然，近红外分析在技术上是成熟的，并具备了相当的可解决实际问题的能力，但是由于缺乏相应的标准分析方法，出现了实际上很需要近红外分析技术，但又不能应用的尴尬局面。美国谷物化学家学会（AACC）、国际谷物化学会、ISO等组织也有多个近红外光谱方法标准；并且各国还有各自的近红外光谱方法的工业标准。袁洪福教授说：“与欧美和澳大利亚等已经广泛使用网络化近红外分析技术、并制定相应的标准和法规情况相比，我国近红外分析标准方法制定工作明显滞后，不仅严重的影响了近红外分析技术的应用，而且影响到了许多领域中质量监督工作的实施。”目前，国内只有一个有关近红外光谱检测的国家标准，即饲料中水分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸、快速测定近红外光谱法（标准号为GB /T 18868-2002）。但袁洪福教授很高兴的提到：“日前，国家粮食局针对我国粮食收购的需要，已经开展了‘小麦蛋白测定-近红外法’、‘小麦水分测定-近红外法’等标准制定工作。总体来说，我国在饲料、粮食、烟草和国防等行业中已经率先开展了近红外分析标准工作，对我国质量控制体系和近红外分析科学发展具有重大的现实意义。”“建立近红外技术交流平台，为我国近红外技术的发展做出贡献。”目前，袁洪福教授正在组织、筹备成立近红外光谱学会。事情的起因源于2006年全国第一届近红外光谱学术会议上，与会专家强烈呼吁建立近红外光谱学技术交流平台，并且一致推举袁洪福教授来主持这件事。袁洪福教授说：“接受大家的推举做这件事，主要还是因为，近几年我国近红外光谱技术有了快速发展，但引起广大科技工作者足够的注意、应用潜力进一步开发等方面还存在不足。而成立近红外光谱学会，即建立了近红外技术交流平台，可以为我国近红外技术的发展做出贡献；其次，国际近红外光谱技术交流活动越来越多，需有正规的对接途径，民间是不能代表的，必须通过学会的方式来对接；这也正是自己一直努力的方向，现在，成立近红外光谱学会的事宜已取得很大进展。”正在筹备中的中国分析测试学会近红外光谱分会，已于2008年11月成功主办了全国第二届近红外光谱学术会议，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。袁洪福教授作为近红外光谱学会理事长代表主办方致辞。此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，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。谈话过程中，袁洪福教授回忆了一件事情：“2000年起国际近红外光谱学会就曾多次联系我，希望在中国来举办国际近红外光谱学术会议，而经多方面考虑，认为中国当时各方面还不具备条件，最终还是回绝了。”直到现在，袁洪福教授还觉得这是中国的近红外分析技术的发展过程中非常遗憾的一件事情。袁洪福教授在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告2006年亚洲近红外光谱协会成立，袁洪福教授任常务理事，代表我国在2008年亚洲第一届近红外光谱学术大会做国家报告，会上确定2010年将在上海举办亚洲第二届近红外光谱学术大会，可以预期，随着亚洲第二届近红外光谱学术大会在中国的召开，必定会促进中国的近红外光谱技术的发展。“我国近红外光谱技术上已有很好的储备，进入了快速发展时期。”目前，在发达国家中，近红外光谱分析应用已经深入到各个领域，在不断地提高生产技术水平和改善产品质量中发挥着越来越大的作用，特别是在食品和药品安全领域中，近红外分析有很好的用武之地。日本果品分级厂近红外监测系统交谈过程中，袁洪福教授向我们展示了一个日本果品分级厂近红外监测的照片。此水果分级厂拥有45条近红外光谱检测线，检测项目包括颜色、大小、糖度等，一秒钟可检测5个果品。在超市里贴有近红外分析检测标识的水果商品的价格要贵很多，实现了按质论价的公平消费，同时也促进了种植品质的改进。仅在日本果品分级行业，所配置的在线近红外检测设备达2000多套。我国也是水果生产大国，仅在这一个领域，近红外光谱在线监测技术的应用空间非常大。“他们的今天可能就是我们的明天。”我国近红外光谱的发展不同于其他国家，完全是依靠自己的力量，但也因为当时研究环境封闭、工业基础落后等原因，经历异常曲折。但袁洪福教授也说到：“值得提及，中国农业大学严衍录教授长期默默地致力于近红外光谱在农业领域中应用的基础研究；还有中科院光机所陈星旦院士早期在开发滤光片近红外粮食分析仪方面做了很好的工作；尤其从1994年至今，陆婉珍院士和石科院近红外光谱分析课题组对近红外光谱分析平台技术（即硬件和化学计量学软件）开发和在石化领域中的应用研究进行了艰苦的长期拓荒，先后有实验室、在线近红外光谱仪，化学计量学软件等多个成果完成，这些技术在石化领域中均获得了广泛应用。”20世纪90年代中期起，我国近红外光谱发展过程中注重了平台技术和应用研究的结合，技术上已有很好的储备，已经进入了良好的发展轨道。“目前，全国拥有各种近红外分析设备超过1000台，几千人在使用近红外仪器，40多个应用研究小组在各个领域活动非常活跃，并取得了一些很好的成绩。与国际横向比较，我们在化学计量学软件方面不落后，但在仪器制造和应用研究深度方面，我们与国际先进水平还存在一定的差距。”最后，谈到近红外光谱分析技术发展方向问题，袁洪福教授指出：“限制近红外分析技术大规模推广的技术瓶颈是模型，因为模型建立工作需要收集大量具有代表性的样品，由具备熟悉光谱、化学计量学和具体分析专业知识的专业人员来完成；显然，一般用户不具备这样的条件。发达国家已经开始建立近红外光谱网络中心，负责建立模型和模型更新，通过Internet将模型传递到用户，用户也可以将样品光谱和性质发送到网路中心，用户可以不必进行复杂的建模工作，就可以方便使用近红外技术。例如，法国的农业粮食收购领域拥有5个近红外光谱网络中心、6000多台仪器。”“而我国的条件比发达国家更具发展‘近红外光谱网络中心’的优势，借鉴国外已有的成功经验，国家和行业给予重视、支持，投入力量，以各个行业的科研院所为基础建立本行业的近红外光谱网络中心，负责行业内近红外光谱模型建立工作，这将是我国近红外分析发展的一个重要方向。”“我想传达一种重要观点：快速分析技术方法与国家现行方法结合，从根本上且真正地解决我国食品药品等重要产品质量监控问题。”近红外等快速分析技术是一种很好的分析技术，具有解决实际问题的巨大潜力，但是目前社会普遍对此技术了解甚少，由此也产生了一些偏见，严重影响了这一新技术应有的发展。面对我国食品药品等重要产品质量监控的严峻形势，袁洪福教授向我们传达一种重要观点，借仪器信息网这次采访，向社会公众发布，以期为解决重大社会问题贡献微薄力量。“目前，在我国产品质量检测领域对如何使用检测技术和立法的主流观点是：即要检测技术或方法不仅能识别掺假样品，还须检测出掺假的东西是什么，不能误判和漏判等，为法律提供可靠准确检测结果。对于这一点我没有异议，客观要求我们必须建立这样的方法，但仅有这些还不够。我思考问题的角度是如何从根本上且真正地解决我国生产和流通领域中的产品质量（这里仅限于主要成分）监控问题出发。我们明白，单纯依靠上述所说的方法（可能需要昂贵的仪器、高素质人员、复杂的操作过程以及较长分析时间等）和国家质量监督有限的人力物力资源，面对我们这样大的国家，如此众多的产品种类，想一想，即使上述方法再准确可靠，实际上也是无法实现对我国庞大市场产品质量进行经常性的监控目的。面对我们国家在产品质量监控方面存在的实际问题，显然，在这样解决问题的思路上还是存在着不够完善的地方，应当提出能够实际解决问题的可行性创新思路。创新思路：快速质量检测与监测新技术可以提高分析效率，实现大批量样品的筛选、现场检测和在线监测。其技术优点是快速、高通量、无损、操作方便以及对操作人员分析素质要求不高等。将这样的快速分析技术方法与国家现行方法结合起来使用，可以适应大批量和常规性样品抽检，将有问题样品快速筛选出来，再带回实验室鉴定，真正提高效率，同时还显著节省成本。这样，不仅能满足法律要求，而且也能在技术上实现对市场产品质量进行真正有效的监控，希望职能部门、各行业和全社会共同关注这些重大问题的讨论，提出创新性发展思路，走出适合我国国情的创新发展之路，不仅为解决我们国家的重大实际问题，也为世界产品质量监控技术的发展作出应有的贡献。” 后记“自从1994年开始从事近红外光谱的研究工作，一直到现在，这么多年来一直在做这件事，并且也只做了这一件事，争取把这一件事做好。”袁洪福教授很谦逊的说起自己经历。其实，袁洪福教授所研究的成果已在石油化工、制药、农业和烟草等行业领域获得广泛应用，产生了很好经济效益和社会效益，为我国近红外光谱分析技术发展做出了突出贡献。一个人能把一件事做好，能够对国家、对他人有益，已经是非常了不起的成就。可以说袁洪福教授已经做到了这一点，并且将继续沿这条路走下去。我们在这里祝袁洪福教授在现代波谱过程分析技术，尤其是近红外光谱分析技术取得更多佳绩。采访编辑：刘丰秋 附录：袁洪福教授简介袁洪福教授，博士生导师，北京化工大学分析测试中心主任，材料科学与工程学院材料分析与评价中心主任，科研方向：现代波谱过程分析技术的研究、开发和应用。任中国仪器仪表学会分析仪器分会理事、中国仪器仪表协会分析仪器学会在线分析技术专业委员会委员、《分析化学》杂志编委委员、《现代仪器》编委委员、《现代科学仪器》编委委员、《光谱与光谱分析》编委委员、Asian Chemometrics & Chemoinformatics Society委员、亚洲近红外光谱协会常务理事等，在国内外重要刊物发表科技论文80余篇，是《现代近红外光谱分析技术》、《当代近红外光谱技术》、《水分析手册》等著作主要作者之一。主持开发了大量具有我国自主知识产权的技术产品：NIR-2000近红外光谱仪、NIR-3000近红外光谱仪、便携式近红外光谱仪、特种燃料NIR-3000近红外光谱分析仪、NIR-6000在线近红外光谱仪，编制了三个版本的化学计量学软件；其中，NIR-2000近红外光谱分析仪获1999年度BCEIA金奖，NIR-6000在线近红外光谱分析仪获2003年度BCEIA金奖，NIR-3000近红外光谱分析仪曾获得全军科技进步一等奖等。袁洪福教授是全国第一届（2006年），第二届（2008年）近红外光谱学术大会的主要组织者之一，代表我国在亚洲第一届近红外光谱学术大会致国家报告，为积极推进我国近红外分析标准制定进程发展做了大量工作。

近红外光谱仪（NIR），因其在样品分析中具有方便快速、高效准确、不破坏样本、不消耗化学试剂、不污染环境等优点，从而受到越来越多人的青睐，广泛应用于农业、食品、医药、石化等领域。为了促进近红外光谱技术的高速发展和应用，仪器信息网于2022年8月17日举办了“近红外光谱最新技术及应用”主题网络研讨会。 本场会议聚焦了化学计量学算法、石油化工、食品农业等领域的最近技术和应用，会议刚开场就达到会议高潮，每一位网友都对专家们的报告内容非常感兴趣，整场会议共提出了60+条学术问题。掌声、收获充斥着会议全场！ 非常幸运，我们征得了全部专家的同意，可以将报告视频放置在仪器信息网供大家反复学习观看！点击下方按钮即可观看！我要免费观看视频回放！再来一起回顾下会议精彩瞬间吧！来自南开大学的邵学广教授：讲解了结合近红外光谱分析的需求，简述近红外光谱分析中所涉及的化学计量学方法，通过多元校正、主成分分析、深度学习等说明在近红外光谱分析实践中正确选择和使用化学计量学方法。来自瑞士万通中国的张闪闪经理：讲述了瑞士万通近红外光谱产品在化工行业的多个新应用。来自中国石化石油化工科学研究院的许育鹏高级工程师：主要讲解了近红外光谱技术在石油化工领域的应用研究。来自海洋光学的晏彬彬工程师：主要讲解了如何选择合适的近红外光谱仪；海洋光学近红外光纤光谱仪产品介绍；近红外光纤光谱仪在食品行业的应用案例分享。来自中国农业大学的闵顺耕教授：主要介绍采用近红外光谱技术结合化学计量学方法对香精香料质量一致性进行快速分析方法。来自南京林业大学的黄玉萍副教授：主要对比分析了传统可见/近红外光谱与空间分辨光谱对果蔬品质的检测性能，从定性和定量检测两方面验证空间分辨光谱的检测性能等。同时，特别感谢瑞士万通、海洋光学对本次会议的大力支持！ 更多免费会议，欢迎关注网络讲堂服务号：更多会议合作，欢迎扫码联系我们：

1994年陆婉珍院士组建了研发团队，采用产学研结合的方式，完成了该技术必备的硬件、软件及油品分析模型的研究和商品化，研制出了成套的实验室型和在线型近红外光谱仪，并建成了包括原油在内的较为完备的油品近红外模型数据库，所研发的在线近红外光谱技术已在我国十余家炼厂的多套装置上得到成功应用，为炼油工业装置的平稳和优化运行发挥着重要的作用。　　1999年陆婉珍院士组织编写了第一部全面介绍近红外光谱技术的专著，成为中国近红外光谱领域的经典之作。2006年在她的倡议和组织下，召开了中国第一届近红外光谱学术会议，目前已举办了六届会议。2009年在陆婉珍院士的积极倡导下，成立了中国近红外光谱学会，这对增进我国近红外光谱科技工作者之间的交流与合作，促进该技术在我国健康快速地发展起到了非常重要的作用。2015年，中国近红外光谱学会设立了“陆婉珍近红外光谱奖”，激发更多人投身近红外光谱研究与应用工作。

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=""strong近红外光谱/strong/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　　本文是该刊组织的6种光谱技术最新进展评述论文之一，其他6种光谱技术为中红外光谱、拉曼光谱、ICP-MS、LIBS和XRF。/pp　　strong过去十年近红外光谱技术新进展/strong/pp　　专家们认为近红外光谱技术最新进展主要是新成像系统和仪器的小型化。/pp　　Pierre Dardenne是比利时瓦隆农业研究中心的部门主任，他认为近红外技术的两大进展是高光谱成像和便携式仪器。Gary McGeorge是百时美施贵宝公司(bristol-myers squibb)的高级首席科学家，他赞同Dardenne关于高光谱成像重要性的观点。“成像光谱仪和高光谱成像仪的商品化和应用是近红外领域过去十年的显著性变革”，他说，“成像技术可以给出药物中成分的微观分布信息，为进一步了解该药物的功效提供帮助。”/pp　　McGeorge指出，这些成像仪器除了用于药品分析外，还可与机器视觉系统结合用于农业和食品加工领域。他说：“如果分析时只需要几个波长，这些成像系统可以在几秒钟之内得到实时的图像，这在以前是不可能的事。”/pp　　Benoit Igne是葛兰素史克(GSK)公司的首席科学家，也是近红外光谱学会(Council for Near-Infrared Spectroscopy)主席当选人，他认为主要的进展是近红外系统的小型化。他说：“过去5–10年，近红外最重要的进展是市场上存在的低成本、小型、专用仪器，它们可以替代大型仪器用于研发、现场和生产等场合。”Benoit Igne认为微型FT-NIR、MEMS-NIR、LVF-NIR可用于先前研究级仪器所应用的领域，例如实时分析、在线监测和过程控制。他补充说：“这类仪器的低成本特点，甚至允许仪器在出现故障时换一台新仪器，而不是维修，具备完全颠覆传统仪器生命周期的能力。”/pp　　strong局限与挑战/strong/pp　　下面专家们将讨论当前光谱学家在研发和使用近红外光谱技术时所面临的主要挑战，包括该技术的局限性以及使用该技术的困难性。/pp　　Benoit Igne说：“使近红外光谱这么令人关注，同时也是使其难以应用的原因是近红外光谱对样品的基体非常敏感。”他指出，除非建立的模型经过认真系统的设计和验证，否则所建立的模型极易受样品基体的影响，例如样品的颗粒度、密度、湿度和温度，而系统的设计和验证工作通常需要大量的时间、精力和资金。Benoit Igne接着说：“我们需要继续做工作，以深入了解漫反射和透射的吸收和散射特性，以开发出更有效的算法来消除基体对光谱的影响，从而提高模型的稳健性。”/pp　　McGeorge认同上述观点，近红外光谱技术的重大挑战是建立稳健的模型。他说：“建立定量方法，必须保证模型的准确性并且在多种变化的物理干扰物存在的情况下模型依旧稳健。在建立药物模型时，要设计并实现模型的稳健性非常昂贵。光谱学家需要掌握如何在最低资源消耗的条件下减少这些干扰物的影响。”他补充说到，如果模型没有能力适应各种影响因素，我们很难让企业的领导者相信近红外技术会带来显著的经济效益。/pp　　McGeorge认为药物分析对近红外模型有额外的稳健性要求，这是因为药片和其他口服制剂所用的辅料存在固有的易变性。他说：“辅料经常来源于天然产物，因此季节、地域和其他因素的变化会使这些材料在物化组成上的发生改变。这些变化常常会对近红外光谱特征产生直接的影响，在模型建立和商务采购谈判过程中需要充分考虑这些变动因素。”/pp　　Igne认为，仪器设计缺少一致性是近红外光谱技术另一个重要问题。他解释说：“由于仪器之间不一致，不能将一台仪器上建立的模型直接应用到另一台仪器上，所以模型传递往往需要不小的投入并且可能会用到复杂的算法。”他认为，对于传统分析化学框架体系而言，这些建模和传递算法是主要的障碍。他补充说：“许多近红外使用者为了避免处理模型传递问题，在推广应用时不得不采用建模时使用的那款仪器。”/pp　　Dardenne谈及了近红外光谱技术在农业应用中存在的一些问题，他说：“没有经过实际验证的模型到处可见，许多论文只给出了随机交互验证结果，却没有给出独立的验证结果。”他认为，对于农产品应用，近红外光谱的检测限也是一个挑战，对于小于0.1%含量的分析物，近红外光谱通常无能为力。他说：“由于内部相关性，有些模型看上去很好，但待测组分的信息实际上被噪声掩盖了。”/pp　　Igne补充道，在分析实验室近红外方法还没有得到广泛的认可。他说：“即使近红外光谱方法被证明是成功的，但人们还是倾向于使用传统的湿化学分析方法。” Igne认为，只有在线和实时信息成为企业的必需时，近红外光谱技术才能得到迅速应用。/pp　　strong人才的缺乏/strong/pp　　近红外光谱的另一个主要挑战是，面对宽广的应用领域，严重缺乏具备充足专业知识和技能的技术人员。因此，当企业想采用近红外技术时，很难找到可以胜任的人员帮助他们完成这些工作。McGeorge说：“现在很难找到合适的人，简单通过招聘的方法几乎不可能得到具有这方面技能的技术人员。”/pp　　McGeorge认为造成人才缺乏的原因是：“在药厂，PAT倡议计划引起了学术上的广泛兴趣，探索使用光谱如何能更好地理解制药配方和制药过程。”但是，很多学校只是使用现成的工具，而没有掌握和理解建模背后的光谱仪器和数学算法。McGeorge说：“而且，我认为许多用户被近红外仪器销售商的宣传所左右，他们将该技术宣传得非常容易，以打消用户有关建立稳健模型所使用复杂算法的顾虑。”因此，这些学校培养出的是缺乏光谱知识背景的药剂师或工程师，McGeorge说，这些学生进入工作岗位时对光谱没有足够的理解。/pp　　Dardenne赞同在大学和高中阶段进行更多的关于近红外光谱知识的教育，他介绍说国际近红外光谱学会Ana Garrido-Varo主席正在努力做这方面的事情。Dardenne说，他们正在建一个用于近红外光谱教学的虚拟平台，不久就可以使用并且给学生提供学分。/pp　　strong如何应对挑战/strong/pp　　Igne认为：“所有仪器制造商都在千方百计提高模型在不同仪器上的可传递性，我期待进一步减少仪器制造时的差异，那时上述传递的方法会更有效。”但是，他预计模型传递问题将持续到下一个十年。/pp　　对于样品基体的影响，据Igne介绍，现在有不少团队正在深入研究散射和吸收现象，并着手开发更好提取相关信息的算法。他说：“我认为在学术圈，这方面的研究将持续一段时间。”/pp　　对解决这一问题，McGeorge看到了一些进展。“随着问题的明确，化学计量学家正在研究一些绝妙的算法来解决这一问题。” McGeorge说，“外部参数正交化(EPO)就是一个例子，该方法可以消除已知的系统干扰物的影响，保证所建模型对这类变动是稳健的。”他补充说，该方法可以校正消除光谱仪或原材料的系统性变化，这些变化是由已知因素引起的。/pp　　McGeorge还介绍了另一种提高模型稳健性的可能解决方法，“一种新的商品化技术，这种空间位移分析技术在一个区域照射样品在另一个区域检测信号。”他说，“随着这种技术的不断成熟，有可能成为实施近红外技术的一种完整解决方案，用于消除光谱中的物理扰动信号，从而更容易建立更稳健的模型。”/pp　　Igne认为，让更多实验室采用近红外光谱技术依赖于两件事：让使用者弄懂验证统计学和简化建模步骤。他说：“近红外迈向更广泛成功应用的重要一步是让非化学计量学专家更容易掌握该技术。”/pp　　a href="http://www.instrument.com.cn/news/20150911/172249.shtml" target="_blank" title=""strongspan style="color: rgb(192, 0, 0) "近红外光谱技术发展现状评述(下)/span/strong/a/ppbr//p

半个世纪前，近红外光谱分析技术首次被应用于农副产品的成分分析。因为具有无损性、无污染、操作便捷，以及能实现在线检测等独特优势，该技术迅速推广，尤其是近十几年，得益于软件和设备的快速进步，近红外光谱分析技术的应用范围越来越广，已经广泛应用于农业、化工、发酵、制药、食品、烟草等众多领域，被誉为分析化学领域的“分析巨人”。如今，不少企业将近红外光谱分析技术与多种技术相结合，形成创新合力，切实解决了众多行业的检测痛点。5月29日，行业内一笔过亿融资讯息发布——知名光谱分析技术企业无锡迅杰光远完成新一轮融资，总金额过亿。此轮融资由国内一线投资机构达晨财智、元生资本共同领投，闲庭基金跟投，点石资本担任本轮融资的独家财务顾问。据悉，该公司早在2022年下半年即获得过钟鼎资本的天使轮融资。目前，迅杰光远研发的光谱传感分析仪器及配套解决方案，已成功在粮油贸易、食品加工、饲料加工、生物制药、工业发酵、精细化工等多个行业落地，本轮融资将主要用于新技术新产品的研发迭代和全球市场的开拓。　　如何看待近红外光谱的未来发展趋势？这项技术又将给检测行业带来怎样的巨变？为何资本如此看好？记者就此专访了迅杰光远创始人兼CEO阎巍。　　01创新驱动：从实验室走向一线生产场景　　记者：您是如何想到创业进入近红外光谱这个领域的？　　阎巍：迅杰光远成立之初，我们主要针对的是之前大型国外分析仪器厂商难以触及的国内下沉市场，即农副产品贸易环节。在洞悉这个市场的需求之后，我们走了MEMS（微机电系统）光谱技术传感化的路线，成功实现了近红外光谱分析设备的小型化和普惠化。　　在按质论价的农副产品贸易中，快速和精确的质量评估非常关键。以国产油籽为例，如果含油量提升1%，每吨的价格可以上涨200元。传统的检测方法通常需要在专业实验室进行长时间的化学分析，这样不仅成本高，效率也低。对于追求高效、精准的现代农业而言，这显然是不理想的。而现有的国外近红外产品，要么体积庞大且脆弱，主要用于实验室；要么价格过高，不适合农产品的收购商和批发商。　　我们认为技术的生命力在于其实际应用，能够解决具体的生产或生活问题，提高效率或创造新的价值。因此，我们用MEMS技术重新设计了传统的光路，通过微组装技术，将整个光谱仪缩小到仅几厘米的尺寸，并保持了核心的光学参数。这不仅让仪器更加小巧、便携，也大幅降低了生产成本，真正满足了农产品交易现场的需求。这种新的技术路线和商业策略很快在市场上得到了验证，到2020年我们已经在中国东北、华北等地区全面开拓了市场。　　记者：听说迅杰光远最初是先攻克海外市场的？　　阎巍：其实我们最初没打算出海，但出乎意料的是，我们的便携式小型设备在海外市场上非常受欢迎。　　2019年，全球最大的近红外设备制造商邀请我们访问其总部，希望通过并购来提高其在下沉市场的影响力，从而巩固其行业领导地位。这次访问让我们看到了海外市场的巨大机会。尽管全球分析仪器市场基本被几家国际巨头所控制，但全球范围内，尤其是在农业领域，都有对性价比高、适应性强、结实耐用的便携式分析设备的需求。因此，我们首先从海外的细分市场、下沉市场切入，以更高性价比的产品成功打开了国际市场。　　2021年，我们与多地代理商签订合同后，正式开始将近红外分析仪器出口至海外。截至2023年底，我们的产品已经销往北美、欧洲、亚洲等20多个国家和地区。随着国际市场需求的持续增长，我们加速了海外扩张的步伐，在2023年10月，我们设立了新加坡办公室，今年1月，正式成立新加坡子公司，以进一步增强在亚太及欧美地区的市场辐射力和服务能力。　　02加速扩张：开拓新市场，创造价值是关键　　记者：在粮油贸易行业成功之外，迅杰光远在检测领域还做了哪些探索？　　阎巍：便捷式近红外分析仪产品在国内外农产品流通市场取得成功后，迅杰光远开始采取交叉行业延伸策略来拓展更多应用场景，研发在线分析产品和解决方案，进入更多行业的生产流程当中。　　例如，在进入发酵行业之前，我们已积累了大量的谷物化学物质检测模型和经验，这些谷物恰好是发酵行业的原材料。因此，我们将粮油行业的原料检测模型直接应用，并专注于发酵过程模型的开发。这种策略迅速让我们在粮油加工、食品加工、饲料加工、工业发酵等多个行业取得了成功，并不断提升我们在各产业中的产品研发、落地以及软硬件结合的服务能力。　　在拓展新行业的过程中，最大的挑战是如何让客户信任近红外技术。由于许多客户之前未曾接触过这项技术，他们对其应用价值持怀疑态度。　　比如，在某以工业4.0标准建立的一体化智能茶叶工厂中，我们落地了一整套检测解决方案。我们与茶企合作，将理论研究转化为数据模型，并成功地将自主研发的近红外系统集成到客户生产线上。此次项目解决了茶叶加工过程中水分含量实时在线检测问题，通过在萎凋、烘干等环节加装在线检测设备，确保生产者能实时观测到加工过程中水分的变化；同时，还在发酵环节安装了检测设备，尝试建立检测模型来分析茶叶中的成分变化与品质的关系。这对于茶叶制造行业工业化转型具有重要意义，同时也为其他传统制造行业的转型提供了宝贵的参考。　　在线分析产品和解决方案通过实时监测技术优化生产控制系统，允许根据产品的实时和目标质量进行生产过程的精确闭环调整，确保成品质量的稳定性，实现生产效率与质量的最优化，并为企业在规模化生产方面带来显著的经济效益。　　记者：在化工行业，迅杰光远是如何拿下众多订单的？　　阎巍：之所以能在竞争激烈的化工行业获得广泛认可，关键在于我们始终站在用户的角度思考问题，这不仅是我们在近红外光谱设备行业弯道超车的机会，也是获得客户信任的根本原因。尤其是在当前大规模设备更新及国产替代的背景下，众多企业正积极推进智能制造和新型工业化的发展，更需要我们检测行业加速升级，助力企业生产自动化、智能化、数字化。　　做好工业场景应用很难，不是产品技术难，而是因为各企业的需求各不相同，市场上没有统一的先例可循。虽然许多国际大型仪器制造商能提供高端设备，但他们通常只负责销售设备并提供基本的远程服务，这往往不能满足特定市场或客户复杂的需求。过去我们也多是仅仅将产品卖给客户，但现在，我们开始从客户使用过程中的需求出发，提供定制化开发和全周期的贴心服务，帮助客户通过在线监测技术积累和分析数据，以此提高工作效率和减少误差。　　迅杰光远在线解决方案帮助化工产线实现实时监测，安全生产　　以次氯酸钠的生产为例，传统的生产过程中通氯量和反应终止点不能进行有效的在线连续检测和控制，通常只能由人工到现场关闭阀门和化验室采样分析得到，这不仅工作量大、效率低，还不可避免地带来人为误差。针对这一问题，我们根据实际生产情况，定制开发了实时监测技术和控制系统，使得次氯酸钠的生产过程能够实现实时准确地检测，为控制反应终点提供了准确的数据支持。我们提供的定制服务包括需求调研评估、离线验证、工况勘查并制定方案、现场施工与调控、在线建模、交付及培训维护，确保了解决方案的有效性与适用性。通过这种方式，我们不仅满足了化工行业客户的特定需求，也极大地提升了我们的市场竞争力。目前，我们正在作为第一起草单位参与中国氯碱工业协会组织的《次氯酸钠过碱量及有效氯测量 近红外光谱法》团体标准制定。　　03技术革新：解锁多行业检测新可能　　记者：您认为迅杰光远的核心竞争力在哪里呢？　　阎巍：迅杰光远的核心竞争力主要体现在两个关键方面。　　首先，我们拥有四大核心技术平台：数字曝光型光谱平台、双聚焦透射光栅光谱平台、微型傅立叶光谱平台和全自动建模平台。这些平台为我们的产品和服务提供了坚实的技术基础。　　以全自动建模平台为例。迅杰光远IAS云端数据库累积了数百种产品模型，储备了上万个具有理化值的样品。仅油菜籽数据方面，我们已有几百个样品，并持续更新。这种大规模的数据积累，使我们能够不断提高模型的准确性。　　同时，我们早在数年前便开始深入研究AI算法优化和自动化建模，提高分析技术的准确性和实用性。目前我们，我们已经成功开发出了基于大数据的智能建模及模型评估系统，该系统不仅能高效分析数据，还能根据实时数据自动调整模型，确保其准确性和适应性，同时还能实时优化工艺，大幅提升生产效率和产品质量。　　其次，迅杰光远在光谱产品的全生命周期开发上具有显著优势，从初始设计、研发到市场推广，我们均采用自主研发的策略，确保了技术的领先地位和产品的独特性。　　自成立以来，我们凭借大量的研发投入和50%硕博占比的研发团队，已经成长为行业领先的集研发、生产、销售于一体的专业近红外产品服务提供商。至今已累计获得近70项专利和软件著作权，其中包括多个发明和实用新型专利。同时我们积极参与了傅立叶变换红外光谱仪国家标准以及多个应用行业的行业标准、团体标准的制定，为行业发展和创新做出贡献。我们的技术水平和创新能力备受肯定，荣获中国分析测试协会“科学技术奖BCEIA金奖”、国家科技部创新积分500强、中国仪器仪表学会“陆婉珍近红外光谱奖-青年奖”、智能制造大赛全国总决赛二等奖等多项荣誉。我们还与多所高校建立了长期且稳定的战略合作关系，这不仅加强了技术研发能力，也为我们提供了持续的创新动力（300152）和人才支持。　　通过这些核心技术平台和持续的研发投入，迅杰光远能够在激烈的市场竞争中保持领先地位，并能不断推出创新的解决方案以满足客户多样化的需求。这是我们的核心竞争力所在，也是我们能在竞争激烈的行业中稳步前行的关键。　　记者：理论上，近红外光谱分析技术可用于检测一切有机物，目前这一技术的未来前景如何？　　阎巍：就近几年的市场开拓来讲，迅杰光远正在将近红外光谱分析技术的应用从核心的农业、化工工业场景向更广泛的场景扩展。比如在新能源、半导体领域。近红外分析法可以应用在如磷酸亚铁锂电池电解液的检测，也可以应用于半导体原料清洗环节对清洗液的成分的实时监测。　　根据迅杰光远市场部调研情况，未来农业流通和精细化工领域依然是近红外分析法最核心的应用领域，国内市场规模预计过百亿；而在半导体和新能源领域也存在着数十亿的市场空间。并且，国际市场规模约为国内的3倍。　　从上世纪50年代被广泛应用以来，近红外光谱分析技术的应用已经远远超越了最初的农业和工业范畴，扩展到了更多行业和场景中，展现了其技术的广泛价值和潜力。例如，在医疗领域，近红外光谱分析技术被用来分析血液成分，使得糖尿病患者能够无需针刺即可监控血糖水平。这不仅显著提升了患者的舒适度，还降低了感染风险，是对传统血糖测量方法的重大改进。在美容行业，该技术使得对发质及皮肤的检测成为可能，消费者可以更精确地了解自己的头发和皮肤状况，从而选择最适宜的护理产品和美容方案。　　展望未来，迅杰光远将以农业为基本盘、以工业和海外市场为增长方向，继续探索近红外光谱分析技术在医疗、医美行业的更多应用场景，甚至拓展至面向C端用户的消费电子产品研发，让光谱照亮智能制造，进一步推动技术的普及和商业化。　　04投资人说　　到目前，迅杰光远已经完成两轮融资，投资人包括钟鼎资本、达晨财智、元生资本、闲庭基金等。　　关于投资逻辑，达晨财智投资总监潘溪表示，未来分析检测领域的发展趋势将是自动化、智能化和微型化。迅杰光远在软硬件技术能力方面具有全面的优势，商业化思路清晰明确，成功将技术从科研和实验室环境中带到实际的田间地头和生产车间，显著提升了行业应用的潜力，并且符合国家发展的大趋势。他说：“自2019年起，我开始关注迅杰光远，见证了其从20人的创业团队发展到今天拥有150多人的多元化团队。我们对他们充满信心，他们保持着初创的热情与坚定的努力，期待他们在继续深耕国内市场的同时，积极拓展国际市场，将近红外光谱分析技术推广到更广泛的应用领域，不断提高社会生产效率。”　　点石资本是迅杰光远本轮融资的独家财务顾问。在合伙人车鉴看来，迅杰光远拥有丰富的光谱仪、电子及企业服务领域的长期科研与商业运营经验。“全栈技术团队独立研发了多项光谱仪知识产权和先进制造工艺，是国内领先的近红外光谱技术产品及行业应用方案的一站式平台。并且，团队展现出了高效的执行力和资源整合能力。我们坚定地看好公司的后续发展。”

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。

仪器信息网讯 2011年5月25日，由中国仪器仪表学会农业仪器应用技术学会主办的高端新型近红外光谱技术专家论坛在北京举行。农业仪器应用技术分会副理事长蒋士强先生，著名的近红外分析技术专家中国农业大学严衍禄教授以及来自中国农业科学院、中国农业大学等农业科研院所的有关专家学者以及相关媒体记者等二十余人参加了会议。仪器信息网作为特邀媒体亦参加了论坛。论坛现场　　会议就近些年来近红外光谱技术的进展，高端新型近红外光谱仪器的技术特点特色，以及农业领域的应用等进行了广泛深入的解读研讨。　　蒋士强先生以亲身经历介绍了近红外光谱技术在我国农业领域应用絰历的波折、变迁和发展，见证了上世纪80年代到现在，随着新技术不断涌现，软硬件和应用技术及领域得到大幅度提升。展示的美国Axsun公司的近红外光谱仪采用了现代科学仪器制造的一系列前沿技术如：MEMS技术、超辐射光源、芯片式集成技术等，属高端领先型新产品，将促进近红外技术在农业等领域更广泛的应用。农业仪器应用技术学会常务副理事长蒋士强教授　　会议期间，北京凯元盛世科技发展有限责任公司介绍了近红外光谱仪的进展，发布和展示了美国Axsun公司系列高端新型近红外光谱仪。其突出的特点是采用了微机电加工(MEMS)及LIGA光刻，将仪器核心部件和光学平台集成为14mm的芯片，并采用新型的超辐射发光二极管(SLED)光源，能量超卤钨灯百万倍，以及使用Fabry-Perot 干涉仪和波长光强双校正(WARM)等高端技术，使仪器小型化，体积仅178x114x56mm，性能与大型台式傅里叶变换近红外光谱仪相媲美，稳定性好、灵敏度高、便携、免维护等。 Analyzer XL 410激光型近红外光谱仪　　严衍禄教授认为Axsun近红外光谱仪采用高端的仪器制造技术，实现了仪器小型化,釆用了SLED光源，消除了卤钨灯热效应，这些新技术提高了测量结果的准确性和仪器的稳定度，有利于建模和模型转移等,新型仪器为近红外光谱技术的普及应用展现了更大的空间。　　专家们普遍认为，近年来近红外光谱技术受到业界、学界广泛关注和高度重视，主要是近红外光谱技术独具分析速度快，无需前处理，无污染，应用广泛，尤其是适合固体成分分析，在线控制、现场监管分析等。只要科学运用这项技术，特别是应用中掌握好建模或模型转移等基础技术，在作物、蔬菜、水果、蜂蜜、饮料、兽药、农药、饲料、农畜水产品、食品等生产加工和品质控制以及土壤、环保监测等方面都会有巨大的应用潜力。新型仪器融合了现代微加工、新材料和信息等方面技术，使现代的近红外技术发展日臻完善，为农业、医药、食品、化工等许多领域的应用提供全新的技术手段。　　多年来，农业仪器应用技术学会始终致力于农业领域仪器应用技术的学术交流，关注农业仪器的热点和焦点，积极推动学科的科技进步。本次会议为推动近红外光谱技术在农业领域应用，推动我国近红外光谱仪器研发制造的创新，探求解决应用中的问题，普及和科学利用近红外光谱技术，具有非常重要的意义。与会者合影留念