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化学计量学分析

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    BWIQ&trade 化学计量学分析软件,可与i-Raman和其他高分辨率拉曼产品配合使用。 BWIQ&trade 是一款多功能分析软件,它通过分析光谱来发现光谱和变量的定量关系以及进行样品分类分析。BWIQ&trade 的独特之处在于其完善的光谱预处理方法,其中包括必达泰克公司自主知识产权的荧光背景扣除算法(airPLS),光谱平滑算法(Wittaker),等等。在化学计量学算法方面,除了传统算法如:偏最小二乘回归(PLSR),主成分回归(PCR)之外,还有专用于非线性系统的SVR算法。 BWIQ&trade 是拉曼定量分析的最佳选择。
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    近三年光谱结合化学计量学分析技术综述文献的评述(一)Commentary on the review articles of spectroscopy technology combined with chemometrics in the last three years褚小立(中石化石油化工科学研究院有限公司,北京,100083)摘要:近些年,现代光谱分析技术得到了迅猛发展,该技术的一个关键特征是采用化学计量学方法对光谱数据进行处理,从而尽可能多地获得有用信息,并且,该技术可直接对不同形态的复杂混合物进行定性和定量分析,在检测速度、成本、效率、通用性、自动化和便携性等方面表现出优于多数传统方法的特殊优势,在农业、食品、制药、石油、化工、烟草、环保和医学等各个领域得到了广泛的应用。因此,现代光谱分析技术也日益得到关注和重视。本文对近三年(2020-2022年)发表的涉及光谱结合化学计量学为主题的综述论文进行评述,主要论述了这类技术的发展现状、存在的挑战以及未来的发展方向,引用文献351篇。1引言现代光谱分析技术,如紫外可见光谱(UV-vis)、中红外(MIR)、近红外(NIR)、拉曼光谱(Raman)、三维荧光光谱(EEM)、太赫兹(THz)光谱、核磁共振(NMR)光谱、激光诱导击穿光谱(LIBS)等,可直接对不同形态的复杂混合物进行定性和定量分析,具有速度快,效率高,可无损和在线分析等优势,在农业、食品、制药、石油、化工、烟草、环保和医学等各个领域得到了广泛的应用(图1)。该技术的一个显著特点是借助化学计量学方法从光谱数据中尽可能多的提取详细的有价值的化学信息,其目的是为了显著提高分析结果的稳健性和准确性,使传统光谱技术不可实现的应用成为现实。图1 光谱结合化学计量学方法的分析技术框架图近年来,随着人工智能、大数据、云计算等,尤其是深度学习的快速发展,为化学计量学注入了新思路、新途径和新方法,用于光谱分析的新型化学计量学方法如雨后春笋般涌现出来,成为国内外本领域专家学者的重点和热点研究方向。借助材料学、MEMS制造技术、计算机技术等的进步,光谱类仪器及其应用也得到了长足发展。近三年(2020-2022年),光谱结合化学计量学的综述论文也如井喷式般的出现,涉及到光谱学、光谱仪器、化学计量学(机器学习)方法、以及在诸多领域的应用研究等方方面面。本文以“化学计量学(chemometric)” 或“机器学习(machine learning)”,“光谱(spectroscopy)”或“光谱技术(spectroscopic technology)”或“光谱仪(spectrometer)”,以及“综述(review或overview)”为关键词,以2020年至今为时间段,在Science Direct、Scopus、Web of Science、Google Scholar和知网(CNKI)上进行检索,对检索到的351篇综述类论文进行了整理、归纳和评述。2 光谱学与光谱技术2.1近/中红外光谱Beć等综述了量子计算化学在近红外光谱解析方面的进展,指出振动光谱学与计算化学形成的显著的协同作用,随着理论方法和计算机技术的进步,将大大提高振动光谱,特别是近红外光谱的应用潜力[1]。在另一篇综述中,他们论述了明确且详细的谱带归属研究对深入认识和理解近红外光谱的重要意义,解释了不同微型光谱仪所提供的化学信息贡献的差异的原因[2]。水光谱组学是一门研究水和水系统分子间氢键组成形态的新兴科学,它通过观察近红外光对水的作用所表征特征峰的变化来分析水系统中溶剂与溶质间的作用关系,具有非侵入性、分析速度快和定性定量等特点。孙岩等总结了用于温控近红外光谱分析的化学计量学方法,以及利用温控近红外光谱技术研究小分子的结构和蛋白质、温敏聚合物结构转变过程等方面的研究工作,利用随温度变化的水光谱信息,可实现对含水混合物的定性和定量分析[3]。陈定芳等梳理了水光谱组学的历史沿革、研究方法及其应用现状,阐明了水光谱组学用于测定人体经络脏腑的超分子结构特征的可行性[4]。褚小立等从振动光谱基础理论、光谱仪器硬件和化学计量学3个方面对近红外光谱分析技术的最新进展进行了综述,认为以近红外光谱为核心的商业产品将在不同应用领域进一步提供深化和细化的服务,近红外光谱有望成为与时代发展特征(如人工智能、大数据、云计算和物联网等)最相关的一项分析技术[5]。王家俊等探讨了在网络化应用环境中,近红外光谱仪器设备存在的硬件差异以及传统化学计量学方法在建模、数据处理存在的不足对近红外光谱的深度应用产生的影响,提出了云计算应用的解决思路,并对大数据时代近红外光谱分析网络化模式的应用前景进行了展望[6]。Fakayode等介绍了近红外光谱、傅里叶变换红外光谱仪器和拉曼光谱的最新技术创新进展,对2015-2018年期间近红外光谱、傅里叶变换红外光谱仪器和拉曼光谱在药品、食品等质量控制和保证等方面的应用现状进行了探究[7]。霍学松等综述了近些年新型的商品化微小型(便携式、手持式和袖珍式)近红外光谱仪器及其应用进展,指出物联网技术在智能农业、智能工厂、智能医疗和智慧城市等众多领域的兴起,成为推动近红外光谱传感器向着微型化方向发展的主要力量[8]。Zhu等综述了商品化便携式近红外光谱仪的主要类型,总结并比较了它们的性能指标,还介绍了促进小型化的新技术,对仪器未来发展的前景进行了展望[9]。表面增强红外吸收(SEIRA)是一种超灵敏的红外光谱技术,能够实现亚单层膜水平的表面选择性探测。Zhou等对SEIRA传感机制和理论模型的进展进行了综述,从结构设计、材料选择到结合机器学习算法等方面讨论了优化SEIRA性能的方法[10]。2.2拉曼光谱Pan等综述了人工智能方法结合拉曼光谱用于分析复杂混合物的进展,包括化学品、食品、药品和医学诊断等,指出拉曼光谱如SERS可以与红外光谱相结合,以增强物质识别能力[11]。Orlando等综述了拉曼光谱在先进材料科学表征中的应用进展,认为随着现场拉曼分析的推广应用,该技术在未来有望成为材料表征的常规分析技术[12]。Löbenberg等系统比较了不同拉曼分析技术的特点,介绍了拉曼光谱作为过程分析技术(PAT)工具在医药产品和工艺开发中的应用进展[13]。图2 用于体内上皮组织诊断的快速光纤共焦拉曼光谱系统Heng等综述了现代拉曼仪器、微型光纤拉曼探针设计和制造的最新进展(图2),论述了实时光纤拉曼光谱在临床内窥镜检查期间改善体内癌前病变和癌症早期诊断等方面具备的潜力[14]。Barik等概述了用于体内测量的不同光纤探针,重点介绍了用于生物医学的拉曼光谱探头,并对影响探针提取最佳光谱特征的各种方面,如光纤探头、辐射源、探测器和光谱仪等进行了探究[15]。 图3 基于SERS的传感器在农业应用示意图表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高度灵敏的技术,可增强由某些纳米结构材料支撑的分子的拉曼散射。Han等概述了SERS设备、SERS活性材料制备和SERS测量的详细信息,重点介绍了SERS与化学计量学结合在多个研究领域的最新应用,包括探测表面反应和界面电荷转移、结构表征和化学/生物传感。此外,还讨论了SERS光谱再现性、技术局限性和可能的优化方法[16]。Liu等对目前SERS农业传感器现状和发展进行了总结,较全面地阐述了SERS在农产品质量安全控制中,对农药残留等有害物质检测的发展和应用(图3),介绍了SERS 传感器/基底在不同应用场景中的优势和价值[17]。空间偏移拉曼光谱(SORS)技术可在一定程度上克服通过包装对材料进行定性或定量分析的问题。Arroyo-Cerezo等综述了SORS结合化学计量学方法在食品和农业领域的应用,比较了商业和工业分析仪以及实验室规模的食品和饮料SORS实施情况,讨论了未来在农业食品供应链中的部署途径[18]。低频拉曼光谱(LFR)探测与长程有序(即结晶度)相关的振动模式,该模式可提供固态结构特征和其他特性的独特信息。Bērziņš等详细讨论了LFR的基础理论、仪器和数据分析(包括化学计量学和计算技术的应用)的各个方面,并总结了LFR在药物分析中的新应用[19]。2.3太赫兹光谱随着光源和探测器组件的迅猛发展,太赫兹(THz)谱技术最近在医学、材料、生物传感和制药工业等多个领域都得到了较快发展。Feng综述了太赫兹光谱与化学计量学结合的最新进展,以及太赫兹谱在评估食品质量和确保食品安全方面中的应用,并讨论了太赫兹谱的优势和一些固有的局限性[20]。Rawson等讨论了太赫兹光谱的原理和仪器,重点介绍了太赫兹技术在水分监测、土壤传感、种子分类、品种来源鉴别、残留检测、微生物、毒素和食品腐败检测、食品掺假鉴定、食品或农产品中的异物检测等方面的应用[21]。2.4 LIBS光谱激光诱导击穿光谱法(LIBS)是一种简单、直观、多用途的原子发射光谱法,它将快速脉冲激光束聚焦到样品上,形成含有其组成元素的等离子体,然后使用发射光的光谱分析检测存在的元素。激光诱导击穿光谱技术具有多元素同时检测、结构简单、检测速度快、不受样品形态影响等特点,在诸多领域展现出广阔的应用前景。Andrade等综述了近些年LIBS样品制备、定性分析、校正策略以及提高LIBS分析灵敏度方法的进展,指出现场应用、在线应用、以及与化学计量学方法的深度融合是未来LIBS技术的主要发展趋势[22]。李祥友等综述了激光诱导击穿光谱技术的机理、装置类型、基础研究进展(信号增强方法、定性定量分析方法),以及在深空探测、地质勘探、环境污染、食品安全、工业冶金和生物医疗等领域的应用进展,指出为了实现海量材料的快速、高灵敏度检测,在线 LIBS 装置的研制将是未来的发展趋势[23]。Harmon等论述了实验室和现场LIBS分析技术,综述了LIBS在大气、天然水、矿物、岩石、沉积物和土壤等地球科学领域中的应用研究进展[24]。Wang等总结了LIBS定量分析技术的最新进展,包括不确定性和误差产生机制、硬件改进和定量校正方法(包括基于物理原理的校正模型、基于数据驱动的校正模型和混合模型),解释了信号不确定性和矩阵效应对LIB定量分析性能的影响,提出了LIBS定量分析的改进策略框架[25]。Chen等综述了激光诱导击穿光谱(LIBS)与机器学习相结合在地球化学和环境资源勘探中的最新进展,提出了LIBS在未来发展中的潜在应用,包括现场快速筛选和极端环境下的远程探测等。由于LIBS可同时分析轻元素和重元素含量,在工业中,特别是在钢铁、汽车和飞机制造业中变得非常流行[26]。Velásquez-Ferrín 论述了LIBS在分析食品微量营养素、基本成分和有毒物质的应用进展,包括谷物、蔬菜、盐、酒精饮料、烟草、糖、肉、鱼、咖啡、茶和水等[27]。Legnaioli等综述了激光诱导击穿光谱(LIBS)在工业应用中的进展,包括能源工业、制药业、金属工业、建筑业、食品和饲料工业、资源回收工业等[28]。图4 激光诱导击穿光谱成像技术的应用示意图曾庆栋等综述了便携式LIBS的发展历程,对各种激光光源(小型 Nd:YAG固体激光器、二极管泵浦固体激光器、微片激光器、光纤激光器以及光纤传能的方案)应用于便携式LIBS系统的最新研究进展进行了综述和分类讨论,提出在应用领域应当从“专机专用”的角度着手,即一个样机只针对某个领域的某几种元素,甚至是某几个谱线来设计[29]。Limbeck等综述了LIBS成像仪器和相关化学计量学方法的最近进展,总结了LIBS成像在生命科学、地质学和材料科学领域的应用实例(图4),展示了LIBS在空间分辨分析中的优势,还讨论了该技术的未来前景和潜在应用[30]。2.6微型光谱仪光学、半导体、智能手机和许多其他制造技术的最新进展促进了光谱仪器的小型化和微型化。从未来的角度来看,这些传感器的小型化和性能改进将导致广泛的传感网络与物联网相结合,提供前所未有的现场诊断,从而为医疗保健和环境监测等许多其他应用提供实时分析。Yang等对光谱仪微型化的技术路线、技术突破及其后续应用进行了系统的分析,总结了过去三十年中所发展的四种微型光谱仪(图5),即色散型(dispersive optics)、窄带滤光型(narrowband filters)、傅里叶变换型(Fourier transform)和计算光谱(reconstructive)。论文指出了微型光谱仪发展历程中的重要技术突破,认为微型光谱仪的发展主要依赖于加工技术的进步和计算能力的提升[31]。图5 超小型微型光谱仪的四种策略示意图Biswas等概述了智能手机光谱仪的最新发展,重点是光收集、色散、检测和光谱校准,这些光谱仪可以利用实时物联网将边缘数据传输到云端,在未来,该仪器或将为使用者提供前所未有的现场诊断[32]。Zhi等总结了国内外微型光谱仪的发展现状,重点介绍了微型光谱仪在精准农业中的应用研究进展,指出随着新原理、新工艺和新材料的发展,微型光谱仪在提高特异性的同时,正朝着高性能、高集成度和单芯片方向发展[33]。荧光传感器有着高灵敏度和特异性的优点,Shin等论述了便携式不同类型荧光传感器的特点,并讨论了其在水质监测、生物医学等领域的应用进展[34]。Zhang等从理论、实现和性能指标方面系统地回顾了芯片傅里叶变换光谱仪(FTS)的进展,尤其是芯片静态FTS,包括空间调制、时间调制和空时共调制FTS,指出芯片FTS的应用将会逐渐扩展到食品安全、健康分析和大气探测等领域[35]。Ravindran评述了用于微光谱仪的光栅技术的新研究趋势,探究了评估光栅性能的主要参数,发现光栅效率、凹槽密度、自由光谱范围和分辨率对光栅性能有重要影响[36]。王飞等论述了片上光谱成像系统的分光原理、集成方式,展望了片上光谱成像系统在生物医疗、环境监测、军事装备和智能消费电子等领域的应用前景,指出未来基于片上光谱成像系统的各种光谱成像设备将真正进入掌上时代,深度融入个人日常生活,在食品安全、移动健康等方面展现出其独特的魅力[37]。3 化学计量学算法与策略3.1概述Wang等从实用性的角度综述了近十年来在现代光谱分析中应用的各种化学计量学方法,包括光谱预处理、波长(变量)选择、数据降维、定量校正、模式识别、模型传递、模型维护和多光谱数据融合等[38]。Houhou等重点介绍了化学计量学、机器学习和深度学习等人工智能方法用于光谱和成像分析的最新研究和趋势,包括核磁共振、质谱、振动光谱、X射线、原子力显微镜、电子显微镜和二维色谱等,他们认为深度学习在生物医学中的应用,以及数据融合方法,是未来研究的主题之一[39]。Zhang等汇总了用于LIBS多元定量和定性分析的机器学习方法(图6),讨论了模型可解释性、数据集大小、过拟合以及噪声、干扰等问题和挑战[40]。Costa等也综述了用于LIBS的化学计量学方法,比较了多种定量校正方法的优缺点[41]。图6 人工智能、机器学习、化学计量学之间的关系示意图图7 用于电化学、光谱学和联用质谱学中的化学计量学方法框架图Peris-Díaz等引用300多篇文献回顾了2018~2020期间化学计量学方法在电化学、光谱学和联用质谱学中的应用研究和发展趋势(图7),并论述了使用这些方法时要避免的潜在陷阱[42]。图8 光谱分析中常用的化学计量学方法工具箱Meza Ramirez等介绍了应用于光谱分析的机器学习和人工智能背景、概念和方法,及其在生命科学和医疗领域的最新研究进展,并给出了光谱分析中常用的机器学习和人工智能工具箱(图8)[43]。Oliveira等综述了各种分析技术与化学计量学方法结合用于石油泄漏研究中的应用和研究进展,讨论了化学计量学方法的一些概念性和不当使用等问题[44]。Aleixandre-Tudo等对化学计量学在食品科学和技术研究领域的应用进行了文献计量学评估,结果表明,化学计量学是一个内容丰富且发展快速的领域,广泛应用于食品领域[45]。Rocha等综述了2008-2018年期间非线性方法(人工神经网络、支持向量机、自组织映射等)在食品(蔬菜、水果、食用油和奶制品等)分类和预测分析中的应用,讨论了非线性方法相对于传统多元分析方法的优缺点[46]。Carolien等用实例对用于食品质量评估的多种化学计量学方法进行了探究,指出食品科学家和统计学家之间需要跨学科合作,以便正确使用数据分析方法并合理解释结果[47]。Ma等全面综述了神经网络在食品分析(如食品识别、食品供应链安全和组学分析等)中的应用进展,提出友好界面软件包的空白、难以解释的模型行为、多源异质数据等是阻碍神经网络广泛推广应用的主要挑战[48]。3.2光谱预处理与波长选择由于测量模式、样品状态和其他外部物理、化学和环境因素,光谱仪等分析仪器产生的数据可能包含不必要的变化。数据预处理的总体目标是从信号中去除不必要的变化或影响,以便与感兴趣属性相关的有用信息可用于有效建模。基线漂移是拉曼、中红外、近红外以及激光诱导击穿光谱等光谱仪器测量过程中经常出现的问题,会对光谱的定量和定性分析产生不利影响。王海朋等系统评述了光谱基线校正的基本算法、改进算法和新型算法及其应用研究进展,认为目前的基线校正算法大都没有从机理或光谱本质方面对基线漂移做出解释,在具体应用时应根据具体的对象加以选择和改进[49]。Mishra等系统介绍了用于光谱预处理的方法,重点论述了新出现的集成融合预处理方法,并归纳出了三种基于集成融合的预处理策略[50]。波长(变量)选择是近红外光谱(NIR)多元校准的重要步骤,也是近红外光谱研究的一个热点。现如今,已经开发了大量的变量选择方法,由于其原理和应用范围的不同,它们具有不同的优点和缺点。Fu等归纳了基于联合策略开发的变量选择方法,联合方法的目的是应用两种或多种变量选择算法,利用它们各自的优势,从高维NIR数据集中更有效地选择特征波长[51]。de Araújo Gomes等则概述了用于食品光谱数据分析中的波长变量筛选方法,并通过定量校正和分类识别实例论述了变量选择的重要性[52]。3.2多维高阶算法化学多维校正方法具有突出的“二阶或更高阶优势”,被视为借助绿色智能的“数学分离”来替代或增强传统的“物理/化学分离”,这避免或显著简化了样品预处理过程,减少了分析时间。此外,可以消除背景基体和干扰信号的影响,即使在存在未知干扰的情况下,也可以实现对感兴趣的多个分量的同时、快速和准确的定量分析。Wu等综述了基于各种高阶分析数据的多维校正的理论和分析应用的最新进展,重点讨论了多线性模型及其扩展、具有二阶或高阶优势的多维校正算法以及其他基本问题,并着重介绍了它们对绿色分析化学的贡献,例如在环境样品定量分析中的应用[53, 54]。在另一篇综述中,吴海龙等则系统综述了近5年来二阶、三阶、四阶校正方法与不同高阶分析仪器相结合的代表性应用,强调了多维校正方法对绿色分析化学的贡献[55]。图10 近红外光谱成像与高阶化学计量学算法用于药物杂质测定和有效期估计的分析流程图Sun对用于化学和生物制造过程中张量数据分析的方法进行了综述,指出张量数据分析是一种有前景的过程理解和优化工具,为提取有用的过程信息开辟了新的可能性[56]。Vignaduzzo等讨论了高阶化学计量学与多种仪器技术(如紫外-可见光谱、荧光、色谱、电化学等)相结合解决药学定性和定量问题的研究进展,是解决包括降解研究、杂质和原料药测定(溶解试验、均匀性试验等)等问题的有力工具(图10),还讨论了该策略在药物鉴定、PAT和QbD中的应用潜力[57]。Yu等综述了多维校正算法与近红外光谱结合在食品工业过程控制、质量评价、欺诈识别和分类、以及图像分析等方面的应用进展,作者认为,多维算法与光谱数据的结合可以将食品加工数据信息转化为操作知识,能进一步提高对食品系统和食品过程的理解[58]。Mazivila等论述了如何利用多维分辨方法从基于分析物触发的半导体量子点(QD)荧光调制(猝灭/增强)的传感平台中体现激发发射荧光矩阵(EEFM)的二阶优势,包括平行因子分析(PARAFAC)、多元曲线分辨交替最小二乘(MCR-ALS)和基于残差双线性的未展开偏最小二乘(U-PLS/RBL)[59]。de Juan等系统论述了多元曲线分辨(MCR)方法50年的发展历程,重点介绍了MCR在组学、成像或多维色谱等领域的新应用[60]。Mazivila 等则重点论述了MCR-ALS结合光谱和色谱技术在过程分析化学(PAC)和过程分析技术(PAT)中用于实时过程监测和控制的进展[61]。Park等系统综述了二维相关光谱在概念、实验方法和应用研究等方面的进展,强调了二维相关光谱与多元分辨和多元校正方法的结合[62]。Yang等重点综述了二维相关光谱结合多维化学计量学方法在乳制品、酒精饮料、食用油等食品质量检测中的应用[63]。Liu等综述了二维相关光谱在水环境、土壤环境和大气环境检测和分析中的应用,特别是在研究环境中有机物的分子特性以及与金属离子的相互作用机理等方面的进展[64]。Rutherford等讨论了应用于生物流体红外光谱分析的机器学习分类算法,强调了二维红外光谱的多维性及其具有的丰富信息,其与分类算法结合具有令人鼓舞的潜力[65]。3.3多数据融合多光谱融合技术是将不同类型的光谱进行优化和整合,实现单光谱优势互补,以获得更全面、更可靠、更丰富的特征数据,达到提高模型预测准确性和稳定性的目的。戴嘉伟等对近年出现的多光谱数据融合技术的新策略和新方法进行了综述,作者认为将多光谱仪器硬件与多光谱数据融合算法结合是未来的发展趋势,通过云平台可将多光谱数据的采集和数据的融合处理进行集成,进一步节约人力物力,提高分析效率[66]。图11 低级、中级和高级数据融合的建模策略(包括深度学习)示意图Calvin等综述了用于评估食品质量的电子鼻(ENs)、电子舌(ET)和电子眼(EEs)组合系统开发的最新进展,特别讨论了不同数据融合策略的应用(图11)[67]。Azcarate等系统论述了数据融合的不同策略,强调数据结构对选择融合策略的重要性,以及如何将它们合并到不同的数据分析场景中[68]。Mishra等概述了多块数据分析的概念、可执行的各种任务(包括探索性数据分析、预测建模、变量选择、预处理优化和模型转移)以及不同方法的优缺点[69]。3.4深度学习图12 人工神经网络家族的Venn图深度学习是近年来非常活跃的一支人工神经网络方法(图12),主要包括CNN、ResNets、自动编码器、GAN、RNN等,在光谱分析中主要有四种应用场景:光谱预处理、分类、回归和光谱特征提取。Debus等综述了深度学习方法及其在分析化学中的应用,包括定量分析、混合物中特定化合物的识别、光谱重建、图像分析和样品分类等[70]。数据规模的增长和计算能力的提高促进了深度学习在光谱及医学影像分析中的应用,但深度学习模型可解释性的不足是阻碍其应用的关键因素。刘煦阳等从算法角度介绍了深度学习及三类可解释性方法的原理,综述了深度学习及可解释性方法在光谱及医学影像分析,提出基于小规模数据的训练策略、增强模型可解释性的方法及可解释模型的构建仍是未来的发展趋势[71]。光谱数据的深度学习建模中的一个主要主题是选择和优化适用于光谱建模特定任务的深度神经网络架构。Passos等基于实现和优化光谱回归和分类两个实例,介绍了一套旨在优化深度学习模型超参数的方法[72]。图13 传统人工神经网络与深度神经网络的区别Mishra等就深度学习在近红外光谱数据建模中的主要优点和潜在缺陷进行了批判性和全面的论述(图13),介绍了深度学习在回归、分类、模型更新、模型转移和光谱图像处理等方面的应用,作者认为具有广泛变异性的大光谱数据集是训练更复杂、准确和稳健模型的关键。尽管该文是针对近红外光谱评述的,但许多观点也可扩展适用于其他光谱技术[73]。Nikzad-Langerodi等从化学计量学和分析化学角度概述了迁移学习的理论、概念和应用,并将其与校正模型更新/适应和模型转移向联系,提出了未来的应用前景[74]。Luo等在综述中讨论了深度学习算法在拉曼光谱分析中的最新发展以及这些算法存在的挑战[75]。Mozaffari等综述了一维卷积神经网络在便携式拉曼光谱仪中识别未知物质的研究进展,指出缺乏可用于深度学习的大型拉曼光谱数据库是当前面临的最大挑战[76]。Lussier等论述了应用于拉曼和SERS的深度学习和人工智能方法,涉及食品和饮料,病毒和细菌,刑侦、医疗等领域的定性和定量分析[77]。Cobas等论述了机器学习(ML)和深度学习(DL)方法在核磁共振信号处理和小分子分析领域的各种应用,包括结构自动验证和溶液中NMR观测值的预测等[78]。Chen等总结了深度学习方法在核磁共振(NMR)光谱学中的应用,认为深度学习方法有可能将NMR光谱学转化为化学和生命科学中更高效和强大的技术[79]。图14 用于LIBS的ANN方法Li等综述了用于激光诱导击穿光谱(LIBS)分析的人工神经网络(ANN)方法(图14),包括反向传播神经网络(BPNN)、径向基函数神经网络(RBFNN)、自组织映射(SOM)和卷积神经网络(CNN)等,比较了这些有代表性人工神经网络方法的网络结构原理及其特点,以及它们在LIBS分析中的应用,深入讨论了变量选择、网络构建、数据集利用、网络训练、模型评估等具体实施时的策略性问题,指出了ANN方法在过拟合和可解释性等方面的局限性,展望了多光谱融合、全谱建模、广义谱、多算法组合等方面的发展[80]。赵文雅等总结了LIBS结合ANN模型在地质、合金、有机聚合物、煤炭、土壤及生物等领域的具体应用,展望了ANN在LIBS光谱深度信息挖掘、便携式专用型设备开发、技术联用等方面的发展前景[81]。Cui等讨论了卷积神经网络(CNN)和递归神经网络(RNN)等深度学习方法在电化学生物传感器、可穿戴电子器件、SERS和基于其他光谱的生物传感器、荧光生物传感器和比色生物传感器中的应用,提出在这些应用程序中,所建模型必须是可解释的(而不是黑匣子)。医疗专业人员和决策者必须能够理解机器决策。同时,人类的知识和推理规则需要以透明的方式纳入深度学习系统,以强制和规范其学习和决策过程。此外,将人类知识和推理规则纳入机器学习过程可以显著减少训练模型所需的样本量[82]。Pradhan等讨论了深度学习在生物光子领域的可能性,包括图像分类、分割、配准、伪染色和分辨率增强,以及深度学习在光谱数据中的潜在用途,如光谱数据预处理和光谱分类,并对深度学习在振动光谱应用面临一些挑战进行了讨论,例如数据的缺乏、光谱的复杂性、光谱内的类间和类内差异以及深度学习模型的可解释性[83]。Nayak等论述了从人工神经网络到深度学习在智能食品加工中的应用进展,包括了该领域从浅层学习到深度学习的详细过程[84]。Liang等论述了近红外光谱和红外光谱与人工神经网络(浅层神经网络和深层神经网络)相结合用于食品质量和安全认证以及品种和产地的可追溯性的研究进展,指出不应盲目追求复杂的神经网络结构,应根据测量数据集的复杂性设计网络,并应专注于研究神经网络轻量级结构和算法[85]。Zhang等的综述侧重于深入学习算法在食品和农产品质量评估中的应用、当前研究的经验教训和未来展望,深度学习方法能够平滑光谱数据并提取信息特征,所以其主要优点之一是通过端到端分析可在很大程度上减少对领域知识的依赖[86]。Mishra等综述了用于高光谱图像特征提取和分类的4种深度学习方法,并归纳了它们在常用数据集中获得的对比结果[87]。Ozdemir等综述了用于高光谱图像特征提取和分类的深度学习算法[88]。Kassem等系统综述了用于图像视觉诊断皮肤病变的机器学习和深度学习方法,认为小数据集、特殊图像选择和种族偏见是当前面临的主要挑战[89]。Zhu等则综述了应用于食品加工领域机器视觉技术的传统机器学习和深度学习方法,应用领域包括食品安全检测、食品加工监控和异物检测等[90]。Jaiswal等综述了高光谱成像结合深度学习在多领域的应用进展,包括生物医学、食品质量、农业、生态、采矿、林业和国防等领域,提出应在高光谱解混合、异常检测、模式识别和数据融合等方面进行深入研究,以有效利用高光谱数据立方体[91]。Wang等从深度学习模型和特征网络两个方面综述了高光谱图像分析在农业中的应用,包括品种分类、成熟度和成分预测、遥感图像分类和植物病害检测,提出了迁移学习、生成对抗网络、半监督学习和主动学习是应对有限标记训练样本挑战的有前景的技术[92]。Odebiri等论述了从传统神经网络向深度学习的过渡,并讨论了遥感数据预测土壤有机碳(SOC)带来的应用潜力和主要挑战[93]。Yang等概述了深度学习技术在园艺领域中的应用场景,以及应用的模型和框架、使用的数据和总体性能结果,包括品种识别、产量估计、质量检测、病虫害管理、生长监测等[94]。3.5标准与规范拉曼光谱越来越多地应用于生物学、法医学、诊断学、药剂学和食品科学。这种增长不仅是由仪器设备和实验方法的改进引起的,也是由化学计量学技术的发展引起的。Guo等概述了拉曼光谱分析中的化学计量学过程,包括实验设计、数据预处理、数据学习和模型传递,讨论了可能遇到的方法陷阱问题及解决办法,在此基础上提出了化学计量学方法用于拉曼光谱分析的标准化流程,其目的是将基于化学计量学方法的拉曼分析技术从概念验证研究进一步推向实际应用[95]。Barton等论述了用于拉曼光谱分析的化学计量学方法进展,尤其是与仪器和数据校准相关的方法,概述了使用拉曼光谱创建、验证和传递化学计量学模型所需的步骤和应注意的问题[96]。Ntziouni等全面分析了与拉曼光谱相关的标准方法、指南和规范,指出制定通用标准方法对进一步促进拉曼光谱技术的发展和应用至关重要,尤其是对于表面增强拉曼光谱和低分辨率便携式分析仪来说[97]。结合化学计量学的光谱分析方法在疾病筛查和诊断、微生物学研究、法医学和环境调查中非常有吸引力,其中快速、准确和可靠的分类模型是基础。Morais等编写了用于振动光谱数据(FTIR、Raman和近红外)的多元分类分析规程,重点介绍了一系列关键步骤,如预处理、数据选择、特征提取、分类和模型验证[98]。Afara等提出了近红外光谱和成像表征生物组织的工作流程规范,并展示了近红外光谱和成像在探索和诊断生物组织应用中的分析能力[99]。Yang等系统总结了世界范围内的近红外光谱相关的标准,涉及仪器、建模通则和应用方法等[100]。3.6其他随着校正样本数据集的日益增大、样本来源日益广泛及光谱采集条件日益复杂,非线性方法的使用越来越普遍。Zareef等概述了近红外光谱应用于食品分析的非线性定量和定性校正算法,包括ANN、AdaBoost、SVM、ELM和局部校正方法(LA),讨论了各种方法的优缺点[101]。李明等针对近红外光谱通用模型在农产品和食品检测中的研究进行综述,通过比较传统模型建模方法与通用模型建模方法,分别就建立通用模型过程中样品信息的获取、模型的建立以及样品信息的预测三大建模步骤中使用的方法进行总结,并归纳了近红外光谱通用模型在建模步骤中的要点[102]。Dorantes等针对土壤的光谱分析,综述了校正集大小的选择、通过子集构建目标校正模型,以及通过加标方法实现库转移等建模优化方法和策略[103]。模型转移是用于在光谱仪之间转移光谱校正模型的一类化学计量学方法。传统模型转移方法对标准样品的要求一直是一个挑战,因为此类测量在现实应用中存在困难。Mishra等论述了近年来在模型转移领域取得的研究进展,提出随着人工智能、深度学习和计算能力的不断进步,无标样算法将会得到越来越多的应用[104]。在模式识别中,单类分类方法(one-class classification)是一种只针对一类实例建模分析,以特定的置信水平固定目标样本类的边界,对新样本的类别进行判定的方法,利用这一特点能有效区分不同于真实样本的数据,大大减少了检测的工作量,在食品掺假检测应用领域有一定的发展潜力。唐逸芸等对单类分类方法进行了综述,重点介绍了几种常见的单类分类方法如数据驱动的簇类独立软模式(DD-SIMCA)、单类偏最小二乘(OCPLS)、单类支持向量机(OCSVM)以及单类随机森林(OCRF),论述了该方法在食品真实性鉴别中的应用,包括食用油、乳制品、饮料、保健品、香辛料及谷物等[105]。Lavine等论述了红外光谱两种相似性比对方式(库搜索算法和模式识别方法)的优劣,强调了在使用统计方法比较光谱时,光谱专家参与认证以及光谱高质量的重要性[106]。Ferguson等综述了傅里叶变换红外光谱(FTIR)和量子级联激光红外光谱(QCL)结合机器学习方法在检测和分类不同癌症组织的进展,论文强调了F1得分可作为直接比较模型性能的定量指标,并指出基于集成策略的识别方法往往能得到较好的结果,而且识别技术正在朝着可以捕捉组织复杂性的分层建模方向发展[107]。独立分量分析(ICA)是一种概率方法,其目标是从混合观测信号中提取最大独立和非高斯的基本分量信号。由于分析化学中许多应用获取的数据是成分信号的混合物,因此这种方法非常有用。Monakhova等综述了近年来ICA在荧光、UV-VIS、NMR、振动光谱以及色谱中定量和定性分析的应用,提出了进一步的研究方向[108]。图15 光谱解混技术的研究现状Research status of spectral unmixing technology光谱成像中,低空间分辨率和物质异质性等因素造成的图像混合像元问题,使像元级的数据处理和应用难以满足实际需求。光谱解混提取亚像元尺度上的端元和丰度信息,为现实应用的数据精细化定量分析提供技术支撑。杨斌等介绍了近些年光谱解混理论方法和应用的相关研究进展(图15),总结了光谱解混技术与应用研究中的不足和构建二者协同发展的必要性[109]。本文为评述第一部分,第二部分查看请点击此处
  • 中英文版《现代光谱分析中的化学计量学方法》专著出版
    由中石化石油化工科学研究院褚小立博士,中国农业大学黄越博士,海南大学云永欢博士,天津工业大学卞希慧博士撰写的英文专著《Chemometric Methods in Analytical Spectroscopy Technology》,近日由国际著名学术出版社Springer出版发行。Springer出版社于1842年在德国柏林成立,以高质量科技出版物而闻名于世,是全球最大科技图书出版公司。该著作的出版发行,表明我国在光谱结合化学计量学分析技术领域所开展的工作,得到了国际学术界的认可。化学计量学所有的研究内容,在光谱分析中几乎都有所涉及,但光谱分析又有其差异性和特殊性,相关研究和应用已形成了独有的完整体系。该著作全面、系统介绍了用于现代光谱分析的化学计量学方法,主要包括光谱预处理算法、变量选择算法、数据降维算法、线性和非线性多元定量校正算法、模式识别算法、校正样本选择算法、界外样本识别算法、模型更新与维护算法、多光谱融合算法、模型传递算法,尤其对近些年兴起的深度学习算法做了深入讲解。该书的主要特点是从实用光谱分析技术的角度,阐述了各种算法的特点及最新进展,并对许多算法的改进和策略的延伸做了重点评述,为本领域的科研和应用人员提供了很多值得借鉴的新观点和新思路。该著作的中文版《现代光谱分析中的化学计量学方法》也已于近期出版发行,该书由中石化石油化工科学研究院褚小立博士编著,我国化学计量学学科奠基人俞汝勤院士作序,刘文清院士和李培武院士推荐出版,化学工业出版社出版基金资助出版,全书共71万字。俞汝勤院士在序中提到:“本书的出版将会对该技术的进一步深入应用产生积极的推动作用。”
  • 化学计量学能给分析仪器带来什么?——访湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室吴海龙教授
    进入20世纪之后,分析化学已经发展成为一门拥有众多仪器分支的现代分析化学学科和化学信息学科。伴随着大量现代分析仪器出现带来的“数据爆炸时代”,化学计量学得以快速发展并已成为现代分析化学中非常活跃的研究领域。  近期,仪器信息网编辑采访了化学传感器专业委员会主任委员、湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室原主任吴海龙教授,希望借此机会能给大家介绍一下化学计量学的内涵,并同时探讨化学计量学在分析仪器研发方面有什么样的“指导思想”及指导作用。湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室吴海龙教授  Chemometrics(化学计量学)一词于1971年由瑞典化学家在申请一项基金项目时首次提出,类比生物计量学与经济计量学,将研究从化学实验产生的数据中提取相关化学信息的学科分支称之为化学计量学。  吴海龙教授介绍,“化学计量学其任务是研究有关化学测量的理论与方法学,它应用数学、统计学、计算机科学等理论、方法和手段,科学地设计化学实验,选择最优的测量方法,最有效地获取体系有用的特征数据,并通过解析量测数据最大限度地从中提取有关物质的定性、定量、形态、结构等信息。其主要研究内容包括面向化学研究对象的统计学与统计方法、实验设计与优化方法、信号处理、模型构建和参数估计、化学多维多元校正、化学模式识别、多维定量构效关系、人工智能与专家系统、软件以及库检索等。目前,化学计量学的研究范畴包括两方面的内容:一方面指化学量测过程的基础理论和方法学;另一方面就是化学计量学在分析化学及其它相关领域中的应用基础研究”。化学计量学是分析化学中的“高级医生”  谈到化学计量学在分析化学领域中的“功效”,吴海龙教授幽默地说:“化学计量学是有难度、有‘水平’的,专门解决较困难的问题,形象的比喻就是化学计量学是分析化学中的‘高级医生’,专门研究解决复杂对象定性、定量、定结构问题中遇到的‘疑难杂症’”。  化学世界是一个极为复杂的多维世界,随着越来越多新型分析仪器的问世,取得大量量测数据已不是最困难的一步,最难解决的“瓶颈”问题却是这些数据的解析以及如何从中提取所需的有用信息等。例如,经典分析化学方法,往往只利用仪器光谱中最大吸收波长处对应的吸光度来作定量分析,不仅丢失很多其它有用信息,而且应用很有限,因为它只利用了单点量测数据的信息。我们应该亦必须应用各类最优化的策略、方法及技术迅速而有效地从所获得的多维响应数据中提取尽可能多的有关被测物质的化学成分、结构和生物化学活性等方面的信息。化学计量学就是基于这种使命而发展起来的一门化学分支学科。  化学计量学看似深奥,其实其涉及的很多问题都是分析化学的基础性问题,可以说是复杂体系解析的强有力和有效的工具。例如,在药物混合物的分析中,主导药物及其衍生物以及基体背景和其它干扰物都可能有较灵敏的荧光等响应,但它们相互重叠,而在常规分析过程中样品分离又比较复杂。这种情况下如果采用化学计量学中化学多维多元校正的办法就可以获得较好的分析结果,甚至可以实现性质相似干扰物共存下的感兴趣多组分的直接快速同时定性定量分析;这样可使复杂体系的分析获得“绿色”、经济、在线、近实时等优势。  随着计算机技术及其应用的发展,作为化学计量学核心策略的主成分分析(PCA)方法在实际仪器分析中的应用越来越广泛。例如,PCA 与近红外光谱相结合的应用研究较多,在不丢失主要光谱信息的前提下选择为数较少的新变量来代替原来较多的变量,解决了由于谱带的重叠而无法分析的困难。另外,在生物科学方面,蛋白质的立体结构理论预测一直是生物信息学研究的难题,近来,应用化学计量学的氨基酸主成分分析法克服了原始数据中可能的实验误差和分类上的模糊性带来的不确定因素, 从而提高了预测的准确率。  吴海龙教授还特别提到,化学计量学擅长解决分析化学中有难度的问题,从简单体系到复杂体系都有其“用武之地”:  (1)复杂体系进样之后进行全谱扫描,仪器输出的是复合信号,然后用化学计量学按规律将其分成单个组分信号,进而实现对复杂体系感兴趣组分的定性定量分析,这以化学计量学方法结合三维荧光光谱用于系列复杂体系进行直接准确定量分析最为成功;  (2)复杂体系经过色谱柱等物理或化学分离系统后,如果分离还不完全,仪器输出的信号可通过化学计量学方法作进一步的数学分离,进而进行全谱定性定量分析;  (3)如果复杂体系所有的组分都被分成单一组分了,那就是化学计量学中相对简单的问题了。当然还可作进一步的后续分析,如开展化学模式识别进行聚类、判别等或作多维定量构效关系研究以指导定向合成等。化学计量学对分析仪器研发的启示  吴海龙教授认为:分析方法的建立和分析仪器的发展是紧密相关的,分析仪器的研发过程,不仅仅是单个方法的建立,而是一个系统分析策略的构建过程。我们希望通过化学计量学研究,创新分析化学方法学,设计出“傻瓜”式实用分析仪器,让医学、环境、食品安全等用户得到最大的便利。  化学计量学中的“数学分离”思想可在一定程度、一定范围内代替“物理或化学分离”  分析化学的发展本身就和分析仪器紧密相连,吴海龙教授介绍到,分析化学如果只是单纯发展方法的话,不会有现在这么大的影响力。一个分析方法建立之后,可以用仪器的方式将其固定下来,并且可以将方法标准中的很多步骤简略掉,最终形成一个简便、完整的解决方案。如何完成这样一个过程,这里面就存在一个发展分析战略的问题,也就是方法学。  吴海龙教授介绍说:通俗地来讲,化学计量学的“功效”就是它可以解决长期以来传统仪器及分析方法难以解决的共存物质基体干扰及“分离”问题。物质分离的过程是从复杂体系到单一组分,但是复杂体系包含的物质成分往往很多,分离体系本身的容量又很有限,所以经常有相当一部分组分分不开,最后从仪器上获得的信号是重叠的、复杂的,化学计量学在怎样分开这些组分方面就表现出了很重要的应用价值。  化学计量学的一个基本功能是“数学分离”。所谓“数学分离”,是指利用数学方法处理复杂体系的复合响应信号,可以根据物质之间的相关性、相互作用或线性加和性等,将复杂体系通过计算机快速“数学分离”成单组分,然后进一步进行各组分定性和定量分析,从而达到与先分离后分析相同的效果。这一过程,又可称作“数学分离”过程。吴海龙教授指出,分析仪器的发展需要方法学上的思路创新,“数学分离”可以成为研发分析仪器的创新点。  “数学分离”一般需要基于三维及以上数阵分析,利用“数学分离”与现代多通道测试手段相结合,可以研发系列新型分析仪器。将化学计量学中多维数阵分析方法与高维分析仪器相结合可以为环境、生命等科学中的复杂问题提供有效的解决方法。吴海龙教授谈到:最近十多年来,我们综合利用现代分离分析技术,在化学计量学前沿基础研究中已经取得了较系统、深入的创新性成果,打开了现代分析科学中三维数阵分析理论及应用研究的新局面,拓展了化学计量学的研究及应用领域,实现了以“数学分离”部分甚至全部代替“物理和化学分离”,开发了相应仪器装置及软件,可用于复杂体系中干扰物共存下多组分同时定量分析(多维校正)和化学动力学过程解析等实际复杂分析难题的解决。这也是我们现阶段的努力目标。  化学计量学注重分析策略的研究,“傻瓜”式分析量测仪器有望面市  吴海龙教授介绍说,在分析仪器的研发设计时,获得单变量响应值的仪器相对简单些,获得多维响应数阵的分析仪器或联用仪器相对复杂些。威力强大的复杂仪器一方面要根据分析方法的思路来设计,另一方面,其产生的数据相对来说信息量丰富,当然同时也是很复杂的,要用化学计量学方法将其进一步细化,然后简单化、信息化。  化学计量学的侧重点在于分析策略的研究,如果分析策略没想明白,即使其中具体的个别环节很好解决了,最后整体来看还是没什么用的。采样、样品的预处理以及之后的分析检测等整个过程就是一个系统工程,所需的全程控制就涉及系统分析策略问题。  吴海龙教授介绍到:用化学计量学的思路来研发仪器,可以省钱、省劳力、提高效益,同时可以使用户得到最大的便利。仪器公司单靠生产传统的仪器获利毕竟有限,他们必须清晰地知道分析仪器的用途,仪器之间、仪器与方法之间如何紧密结合才能达到好的分析效果,了解这些之后研发的仪器才能得到用户的“青睐”。 所以,仪器研制人员都应该来了解一下化学计量学的原理及解决问题的思路。例如,通过化学计量学可以最大限度地获取光谱数据中的有用信息。在仪器的研发过程中将化学计量学和分析仪器如三维荧光等结合在一起,就可以解决很多实际问题,同时也可以使仪器本身迅速增值很多。  分析仪器的智能化将是21世纪分析化学发展的重要趋势。化学计量学方法是新一代分析仪器智能化的关键构件,应予充分重视。吴海龙教授特别提到,这是俞汝勤院士多年来的殷切企盼。我们的设想就是能设计出“傻瓜”式分析仪器,如同“傻瓜”相机一样。只要仪器足够方便、足够智能,作为用户不一定要知道其中的原理及数学分离过程,只要按照操作步骤操作就可以实现复杂分析对象直接快速的定量分析了。  吴海龙教授自信地说:我有一个梦想,就是分析仪器能获得一个什么样的复杂信号(电磁波),我们就可以解决该体系相关的复杂分析问题。不过,要达成这样的目标,在仪器的研发方面就需要有很大的突破。首先,加快化学计量学的发展及应用可以带动分析仪器的研发。化学计量学的前沿研究需要多维响应信号,就必须改进量测仪器装置,完善仪器的配置;其次,分析仪器灵敏度是首先要解决的问题。由于灵敏度是整个仪器系统决定的,尤其是检测器。所以在仪器的研发时,对检测器灵敏度的要求是比较高的。  最后,吴海龙教授还特别强调化学计量学与分析仪器相结合在产业化方面目前也存在一定的困难:  一方面是国家标准的问题,目前,国家标准中指定的分析仪器往往很难改变;另一方面,仪器的生产厂商大都安于已有分析模式,对于新颖的分析仪器的应用前景往往“心有余悸”,所以仪器公司一般不太愿意去进行相应新颖分析仪器的研发。  “这样来说,作为开拓者,就要花很大的功夫去做,对于我自己来说,非常愿意为民族的分析仪器产业的振兴作出自己的应有贡献。所以在这些方面我们已做了很多的努力”。  采访编辑:叶 建  附录1:吴海龙教授个人简历  吴海龙,1961年生,浙江舟山定海人,理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院、化学生物传感与计量学国家重点实验室化学教授、博士生导师,分析化学国家重点学科建设责任人。任化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)建设项目主要负责人、常务副主任(2001.10-2005.03, 正处级)、主任(2005.03-2009.12)、顾问(2010.01- )。兼任中国化学会有机分析专业委员会副主任委员、计算机化学专业委员会副主任委员、分析化学学科委员会委员(2006.01-2010.12);中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任委员、近红外光谱专业委员会委员;中国机械工程学会理化检验分会副主任委员兼化学专业委员会主任委员、湖南省化学化工学会理事兼分析测试专业委员会主任委员等。任《分析化学》等八种学术期刊编委,任多个国家级、部省级重点实验室学术委员会委员。多次担任中国化学会年会化学信息学与化学计量学分会共同主席。  30年来,一直从事化学计量学、化学生物传感技术等方面的教学和科研工作,先后主持完成国家自然科学基金面上项目3项、国家973预研项目、教育部优秀青年教师资助计划项目等课题。目前主持国家教育部创新团队建设项目、国家自然科学基金面上项目,并协作主持国家973课题等。此外,还参研国家自然科学基金重点项目3项。在液膜pH化学传感器研制,稳健统计学新应用,多元校正基础理论及应用,三维数阵分析(秩估计、三线性分解、分解唯一性等)、二阶校正和二阶标准加入法、化学多维校正及多维标准加入分析法的基础理论及应用,三维图像处理、高维联用仪器数据预处理等方面,取得系列创新性成果。在Journal of Chromatography A、Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems、Journal of Chemometrics、Analytica Chimica Acta等期刊发表学术论文逾180篇,其中SCI论文逾130篇,被引用逾800篇次,正面他引逾600篇次。参编著学术书籍7本中8章节(约17万字)。指导培养博士研究生毕业11名、在学7名;指导培养硕士研究生毕业22名、在学22名。任俞汝勤院士学术小组组长逾10年。  曾应邀在清华大学、中科院长春应化所等单位作学术报告,应邀在IUPAC 2001年国际分析科学大会化学计量学分会(东京)、2004年亚洲化学计量学与生物信息学国际学术研讨会(上海)、2009 TRICAP(化学与心理学交叉领域三维数据分析方法国际前沿研讨会,西班牙)等国际会议作邀请报告。曾荣获2002年度湖南省科技进步一等奖和2003年度国家自然科学二等奖(均排名第三)、第四届湖南十大杰出青年科技创新奖(2006年)等,2007年被列入湖南省新世纪“121人才工程”第一层次人选。  附录2: 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室 http://cbsc.hnu.cn/全国人大常委会副委员长路甬祥院士视察湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室
  • 第十五届分析化学中的化学计量学会议通知
    会议开始时间:2015/06/22  会议结束时间:2015/06/26  会议地点:湖南长沙  主办单位:中国化学会和国家自然科学基金委员会  承办单位:中南大学和湖南大学  会议概览  由中国化学会和国家自然科学基金委员会主办,中南大学和湖南大学承办的&ldquo 第15届分析化学中的化学计量学- XV Chemometrics in Analytical Chemistry&rdquo ,将于2015年06月22-26日在湖南长沙召开。  分析化学中的化学计量学会议(Chemometrics in Analytical Chemistry, CAC)是国际化学计量学协会发起的系列国际性化学计量学会议,是全球的化学计量学家提供展示研究成果与交流的平台,为化学计量学领域的研究人员搭建起一座相当重要的信息交流桥梁。首届CAC会议(CAC I)于1978年在荷兰首都阿姆斯特丹举办。在1978年至2000年之间,每4年一次 自2000年之后,每两年一次,目前已经成功举办过14次会议,并逐步发展为有200以上与会人数的大中型学术会议,会议的承办国家主要以欧洲与美洲的国家为主。  本次会议是CAC系列会议首次在亚洲举办,本着继往开来、与时俱进的精神,会议将全力展现全世界科学家在化学计量学领域的最新研究进展及成果,充分提高亚洲化学计量学领域在全世界的影响力,增进全世界广大化学计量学领域科学工作者们之间的交流与合作,促进亚洲化学计量学事业的发展。届时会议将邀请国内外的著名专家学者到会作大会报告,同时会议还将组织各类专题讨论和学术交流。我们真诚期待着国内外同行在2015年6月相聚在历史文化名城&mdash &mdash 长沙。  组织结构  CAC常任委员会  R. Boqué (ES), L. Buydens (NL), M.M.C. Ferreira (BR), M. Forina (IT), N.B. Gallagher (US), P. Hopke (US), J.C. Menezes (PT), J.M. Roger (F), H. Smit (NL), B.G.M. Vandeginste (NL), Y. Vander Heyden (BE), P. Van Espen (BE), B.M. Wise (US)  CAC2015科学委员会  R. Bro (DK), R. Brereton (UK), H. Chung (KR), K. Esbensen (DK), P. Gemperline (US), K. Hé berger (HU), K. Varmuza (AT), P. Hopke (US), P. Wentzell (CA), Y. Heyden (BE), A. de Juan (ES), J. Kalivas (US), O. Kvalheim (NO), M. Maeder (AU), F. Marini (IT), Y. Ozaki (JP), A. Pomerantsev (RU), D. Rutledge (FR), A. Smilde (NL), C. Spiegelman (US), R. Tauler (ES), J. Trygg (SE), B. Walczak (PL), J. Westerhuis (NL),杜一平,李华,邵学广,石乐明,徐峻,张卓勇,褚小立  CAC2015组委会  荣誉主席:俞汝勤 院士  主席: 梁逸曾  副主席:吴海龙,许青松  秘书:卢红梅  征文范围  1. 化学计量学方法在组学研究中的应用,包括代谢组学,蛋白组学,微阵列数据计算及基因组学,转录组学。  2. 多元曲线分辨,包括理论研究,自模式曲线分辨,交叉最小二乘及其新进展   3. 多元校正,包括变量(波长)选择,优化方法及其在近红外,拉曼光谱的应用等等  4. 化学模式识别,包括聚类分析,判别分析,有监督,无监督及集成学习方法  5. 化学模型建立与验证,包括模型选择,不确定处理,交互检验,重采样技术,重排分析,外部检验等等  6. 化学计量学在工业分析及过程控制中的应用,包括过程分析技术,多元过程控制,程序控制,实验设计双线性模型,硬模型等等及其他们的应用  7. 化学与生物医学研究中的生物信息学  8. 定量结构活性结构分析(QSAR)及药物发现,包括定量结构性能结构分析,特征选择,拓扑描述,计算机辅助药物设计,分子模型,高通量筛选等等  9. 化学计量学中新算法及新软件开发,包括数据挖掘,智能分析,优化方法,信号处理,核方法,大数据,缺省数据等等  10. 化学计量学在色谱与光谱中的应用,包括基线校正,谱峰校准,平滑,微分,分辨等等  论文要求  1. 论文内容必须是未在期刊杂志上发表过或其它国际会议宣读过。  2. 论文只接收英文摘要。  3. 提交论文摘要一份,纸张大小用A4 纸版式,不能超过一页纸(用Office word 或rft软件排版,页边距为2cm,单倍行距)。  4. 论文摘要有模板下载供参考,可按以下顺序排版:文题(四号Times New Roman粗体,居中) 作者(小四号Times New Roman粗体,居中) 单位(五号Times New Roman斜体,居中,含所在省市、邮政编码、电子邮址(如有) 论文的创新性,研究意义与结果(小四号Times New Roman居中) 关键词和主要参考文献(自版芯左起,五号Times New Roman)。  5. 具体投稿要求可参看会议论文摘要模板(http://www.chemosolv.com/cac2015/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=13),稿件经审稿后录用将会邮件通知作者,录用的论文可有机会发表到Analytica Chimica Acta 特刊上。  6. 论文摘要截稿日期: 2015年1月31日,通过论文上传系统提交。  论文提交方式  欢迎大家通过网站提交论文,请您注册登陆CAC-2015官网(http://www.chemosolv.com/cac2015/ )点击论文提交上传您的论文。论文将采用网上评审的方式,你可在网上浏览对您论文的评审结果和修改意见。  报告形式  为充分利用会议时间,提高学术交流的效率,会议采用&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报展示&rdquo 两种方法进行学术交流。无论是口头报告还是墙报展示,均属大会同等学术交流,无水平高低之分。为尊重个人意见和便于组委会的安排,请投稿人注明选择自己的稿件为&ldquo 口头报告&rdquo 或&ldquo 墙报&rdquo 的字样。在安排&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报&rdquo 时,将充分考虑作者的意见。为表彰那些研究水平高、能突出研究内容要点、条理清晰的&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报&rdquo 。  本次会议将设立&ldquo 优秀青年科学家奖&rdquo ,&ldquo 优秀墙报奖&rdquo ,&ldquo Elsevier奖&rdquo 和&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo ,大会将给获奖作者颁发优秀论文证书和奖金。  会议还将邀请国内外知名专家学者就化学计量学领域的前沿热点问题作大会报告和主题报告。主要报告形式有:  1. 大会邀请报告:主要邀请国内外知名专家学者报化学计量学的前沿技术在各个领域的最新应用及进展。  2. 论坛主题报告:本次会议将选择化学计量学的热点应用领域,开设多个专题论坛,邀请在该领域的知名专家作论坛主题报告。  3. 论坛邀请报告:邀请专家学者围绕论坛主题进行学术交流。  4. 墙报展示:作为本次会议的主要交流和展示形式之一,会议将统一安排墙报的讲解时间,希望作者能按时到位。  重要日期  开始注册:2014年10月15日  论文截稿日期:2015年1月31日  论文接收通知:2015年2月28日  缴费截止日期:2015年3月31日  会议召开期: 2015 年6月22-26日  请您经常浏览官网主页,了解会议筹备情况和会议具体安排。网址: http://www.chemosolv.com/cac2015/.  产品展示  会议热忱邀请国内外仪器厂商前来展示近红外、拉曼各类光谱仪以及色谱、质谱、核磁相关仪器设备。我们将在会议现场提供展出场所,希望各厂商充分利用这次机会展示自己的最新产品。  联系方式  大家若有对召开本次会议的建议和想法,可与组委会联系,电子邮箱cac2015@csu.edu.cn,  联系人:张志敏:13976110646,zmzhang@csu.edu.cn  云永欢:15874029402, yunyonghuan@foxmail.com  联系地址:湖南省长沙岳麓区中南大学本部化学楼3楼  组委会电子邮件:cac2015@csu.edu.cn  邮 编:410083
  • 俞汝勤:化学计量学应对“数据海啸”
    仪器信息网讯 2012年10月27-29日,由中国化学会、中国光谱学会、中国地质学会主办,青岛科技大学、临沂大学承办的“第十一届全国分析化学年会”在青岛国际会展中心召开。在27日的大会特邀报告会上,湖南大学俞汝勤院士做了题为“化学计量学——分析化学应对‘数据海啸’挑战的强力手段”的报告。湖南大学俞汝勤院士  “分析化学”——“考质求数之学”  “分析化学”较早的中文名称即是“考质求数之学”。  徐寿(1818-1884)在译述《化学考质》(定性分析)与《化学求数》(定量分析)时写到,“考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也”。  “化学求数”在化学发展历史上起着至关重要的作用。  对于任何化学物质,以最简单的化学元素为例,历史上化学家首先关心、要“求”的“数”当推其原子量。周期表的构建是化学数据累集到一定程度对其进行分析挖掘的成果。  我国分析化学奠基人梁树权先生用化学法测定的铁原子量(55.850)为国家原子量委员会长年沿用,是中国分析化学家的一项重要贡献。  化学计量学——解决“数据海啸”问题的重要手段  20世纪中后期分析化学的进步,尤其是现代仪器分析的发展及其大量取代化学分析,分析化学面临“数据爆炸”,这是信息时代来临的标志,它对分析化学产生了深刻的影响。随着计算机的普及使用,化学与分析化学信息化的产物——化学计量学兴起并快速发展,是化学与分析化学家面临“数据爆炸”解决问题的重要手段。  原子量的测定和元素周期律的发现就是一个突出的例子。化学家早期“求”的“数”基本上是标量,或称零阶张量。这就存在一个问题:我们实际上被局限在低维空间内考察客观世界。在一维空间,当我们试图区分不同样本时,例如牛奶与羊奶,仅测量一种变量(组分,例如蛋白质)往往无法达到目的,即一维空间存在一定的局限性。而从一维空间转向二维空间、二维空间再转向三维空间时,在三维空间,每个点代表了三个变量(组分,例如蛋白质与另外两种化学组分),当我们试图区分牛奶与羊奶时,情况又有所改善,因为这时我们利用的是测量三种组分来达到目的。  分析化学家对从低维空间向高维空间过渡会产生什么变化,经历了一个认识过程。一维空间转向二维乃至三维空间将提高我们辨别对象的能力。从三维空间再转向更高维空间情况如何?我们的肉眼适应的是二维(最多三维)空间,我们希望测量多组分来辨别对象,又希望在低维(最好是二维)空间进行观察。  为解决此问题,在化学数据处理中引入了“因子分析”的方法,“因子分析”是化学计量学早期发展的一个亮点,代表了化学计量学经典思路。“因子分析”以双线性数据阵的主成份分解(双线性分解)为基础的基于潜变量的建模方法,奠定了多元校正与化学模式识别的基础。而伴随高阶数据处理出现的三线性分解等新型算法及其二阶优势的发现,进而为解决更复杂的现代分析课题提供了新的手段。  分析化学为生命科学服务并与之融合  Euroanalysis多次提出与生命相关的motto,如“The impact of analytical chemistry on the Quality of life”等。为生命科学服务并与之融合是分析化学发展的一个重要趋势。  生命科学的特征之一是其研究对象包括人类自身是极其复杂的体系,这种对象的研究带来十分庞大的数据量,用“数据爆炸”似乎还不能加以表达,化学计量学家用了“数据海啸”这样的名词来形容。  蛋白质组研究中,常采用“鸟枪法”,即先将蛋白质化合物降解为肽段的混合物,利用质谱进行分析,绘出肽段在蛋白质上的位置谱图,以确定混合物中的蛋白质成分。  化学计量学的思路是将从混合物获得的混合信号以数学方法分离,只要找出与混合物中各单一组份对应的信号,就等同于所寻求的质谱分析前彻底的物理化学分离,而数学分离比彻底的物理化学分离容易实现,成本低,是真正意义的“绿色”分离方法。这可能显著简化“鸟枪法”蛋白质组研究。  分析化学要借力学科交叉、杂交、融合  发展分析化学,特别是加强分析化学基础研究,要借力学科交叉、杂交、融合。运用数学表述是构建学科基础理论的基本手段,这方面要多向物理学、物理化学等学科学习。  另外,我们还要思考的一个问题就是“跟风成为时尚,模仿成为职业”。我们在做科研的时候创新的程度有多大?我们在基础研究中友没有跟风这类问题?  “未及前贤更勿疑,递相祖述复先谁?别裁伪体亲风雅,转益多师是汝师”(杜甫)。  “递相祖述”是指模仿因袭成风,恰恰”是“未及前贤”的原因。“别裁伪体”,强调创造;“转益多师”讲的是继承。“转益多师是汝师”,即无所不师而无定师。要兼取众长,要有所继承、借鉴。要善于从不同的角度向别的学科包括人文社会学科,西方与东方一切先进的东西学习,在吸取的同时进行自己的创造。
  • 安捷伦隆重推出用于优化化学计量学轮廓分析工作流程的新软件
    2013年12月25日,北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日隆重推出MassHunter Profinder软件,该软件经设计可用于复杂质谱数据的批处理。作为MassHunter软件系列的最新成员,MassHunter Profinder可为化学计量学色谱峰查找工作流程带来增强的批处理功能,实现稳定的数据重挖掘和对齐功能。  美国科罗拉多州丹佛市国家犹太健康中心肺病研究员兼助理教授Rick Reisdorph博士表示:&ldquo 在非靶向代谢组学和蛋白质组学实验中使用Agilent MassHunter Profinder能够显著提高差异分析数据集的质量,我们可以快速轻松地从这些复杂数据集中提取出数千种化合物,然后快速确定不同样品组之间的差别,并选择特定的化合物进行靶向分析。&rdquo   安捷伦液质联用软件产品经理Steve Madden表示:&ldquo 迄今为止,传统的复杂生物样品质谱数据的处理方法存在诸多限制且步骤繁琐,需投入大量的人力、时间和成本。借助我们最尖端的差异色谱峰查找解决方案MassHunter Profinder,研究人员可同时处理多个大规模数据集,仅需少量的人工干预即可获得最大限度的灵活性以及出色的实验结果。&rdquo   Agilent MassHunter Profinder采用特有的数据算法,专为鉴定高度复杂数据中的差异化合物而设计。通过采用新型递归特征提取工作流程,该软件显著降低了数据分析相关的噪音,从而减少了额外的人工编辑操作(如,对峰进行重叠、添加和删除)。最新的用户定义式色谱峰重积分功能可显著减少假阳性/阴性结果,这些都将对后续的统计分析产生重要影响。  了解更多关于安捷伦代谢组学数据分析软件完整产品系列的信息,请访问Agilent MassHunter工作站网站。  关于安捷伦科技  安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,600 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2013财年,安捷伦的净收入达到68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息,请访问www.agilent.com。
  • 中仪标化“近红外分析技术与化学计量学高级培训班”5月19日将于西安举办
    中仪标化(北京)技术咨询中心,是专业从事光谱、色谱、质谱等仪器分析培训、实验室培训、高级化学检验员培训的专业培训机构。 是中国分析测试协会、中国仪器仪表学会分析仪器学会团体会员单位,国家质检总局质量技术监督行业国家资格取证委托培训单位。中仪标化目前已在全国各地成功举办100多期相关培训班,每年培训来自全国各地仪器分析测试人员及实验室管理人员近千名。  中仪标化将于2014年5月19日西安再次举办&ldquo 近红外分析技术与化学计量学&rdquo 高级培训班,邀请闵顺耕教授、孙素琴教授、褚小立研究员三位专家全面讲授近红外光谱基础概述、产生原理、仪器组成及工作原理,仪器的性能指标、测试方法、应用技术等内容。  【培训详情】 培训时间:2014年5月 19日-5月24日  培训地点:西安  培训对象:各企事业单位从事近红外光谱分析的工作者和科学研究人员  授课专家:  闵顺耕教授 中国农业大学(农业科学近红外光谱专家)  孙素琴教授 清华大学(药品、食品和保健品中、近红外光谱专家)  褚小立研究员 石油化工科学研究院(石油化工近红外光谱专家)  培训内容:详见培训通知 【报名详情】 报名官网:http://www.fxyqpx.org/Spetrain/19_1096.html  本网报名:http://www.instrument.com.cn/training/training_info.asp?TRI_No=101092   咨询电话:010-52573244  报名传真:010-61772365  报名邮件:fxyq06@126.com
  • 俞汝勤院士荣获化学计量学终身成就奖
    仪器信息网讯 2015年6月23日,湖南长沙举办亚洲首次国际化学计量学大会&mdash &mdash &ldquo 第十五届国际化学计量学大会&rdquo (CAC2015),国际、国内近300名专家、学者出席本次大会。在大会上,国际化学计量学科学委员会常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授隆重颁发本届&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo (Chemometrics Lifetime Achievement Award),湖南大学俞汝勤先生是唯一获奖者。Lutgarde Buydens 教授就俞汝勤先生的杰出贡献作详细介绍。  常任委员会主席Lutgarde Buydens为俞汝勤院士颁发&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo 奖章和证书  俞汝勤院士是中国化学计量学的主要奠基人和发展者。1959 年毕业于俄罗斯圣彼得堡大学化学系,上世纪60年代初来到湖南大学, 在70年代后期开始化学计量学方向研究。作为中国化学计量学的开创者之一,他和他的研究小组在上世纪80-90 年代就研究开发了新的化学计量学方法,包括系列稳健方法、系列多元校正方法以及基于形态学及混沌概念方法等 并出版了两本有关化学计量学专著:《现代分析化学的信息理论基础》(1987年)和《化学计量学导论》(1991年),作为国内早期的化学计量学书籍,在中国系统地介绍了化学计量学。1992年俞汝勤院士受国家教育部委托在湖南大学主办了高校青年教师化学计量学讲习班,主要培养化学计量学人才。他指导的逾80 位研究生中有四分之一从事化学计量学研究,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人。由于他在化学传感器方面做出了很大的贡献,同时对化学计量学在中国的发展做出了杰出贡献,俞汝勤教授在 1991 年当选为中国科学院学部委员(院士)。  2001 年,俞汝勤院士领导共同创建了我国高校分析化学领域第一家国家重点实验室:化学生物传感与计量学国家重点实验室。由于在复杂分析系统化学计量学多元分辨、高维校正等方面的重大贡献,他领衔的小组荣获2003 年度国家自然科学奖二等奖("复杂体系成分分析及波谱结构解析的化学计量学研究"),这是到目前为止在中国获得的化学计量学方向最高奖项。  1997 年,俞汝勤院士领导,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,开创了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新局面。其实,早在20世纪80年代之初,他就开始了许多国际学术交流,合作机构包括:瑞士联邦工业大学(苏黎士,1985)、美国华盛顿州立大学(鲍尔曼,1989)和爱达荷州立大学 (1989)、俄罗斯科学院地球化学与分析化学研究所(莫斯科,1991)等。1991年,他应邀在挪威卑尔根召开的第二届斯堪的那维亚化学计量学研讨会上作大会邀请报告&ldquo 化学计量学在中国&rdquo 。在 1993-94 年期间,为新加坡国立大学及国家标准机构主讲2期化学计量学讲习班。俞教授在新加坡组织了国际化学计量学研讨会。1997 年,在日本福冈召开的亚洲分析科学大会(Asianalysis)上,做"分析化学: 化学计量学最新发展趋势"大会邀请报告。  俞汝勤院士在国际化学计量学领域学术研究发展中做出了特别贡献,在促进中国与世界以及国际上化学计量学领域的学术交流中做出了杰出贡献,国际化学计量学大会特授予其&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo !仪器信息网专题采访俞汝勤先生,畅谈分析化学与化学计量学、化学计量学在中国、化学计量学与中国分析仪器产业升级等话题(详见:化学的哥白尼革命&mdash &mdash 访中国科学院院士俞汝勤)。第十五届国际化学计量学会议报道,请点击!  俞汝勤院士简介  1959年毕业于圣彼得堡大学化学系  1959-1962年在中国科学院化学研究所工作  1962年至今在湖南大学任教  以化学生物传感器与化学计量学为研究方向。1981年任教授,1983年任博士生指导教师。1991年当选中科院学部委员(院士)。1993-99年任湖南大学校长。现任《化学传感器》主编。曾任《高等学校化学学报》副主编及英国皇家化学会期刊&ldquo Analyst&rdquo 地区顾问编委。现任国际化学计量学学会期刊《Journal of Chemometrics》编辑及国际分析化学期刊《Analytica Chimica Acta》顾问编委。荣获国家自然科学二等、三等奖,湖南省科技进步一等奖、光召科技奖与科学技术杰出贡献奖等。  &ldquo Chemometrics Lifetime Achievement Award&rdquo (化学计量学终身成就奖)简介  第十二届国际化学计量学大会(CAC XII 2010)开始设立&ldquo Chemometrics Lifetime Achievement Award&rdquo ,该奖项由国际化学计量学大会科学委员会组织评选、颁发 ,以表彰为国际化学计量学做出特别贡献者。
  • 梁逸曾教授荣获化学计量学终身成就奖
    2016年6月6日,西班牙巴塞罗那举办“XVI Chemomerics in Analytical Chemistry”“第十六届国际化学计量学大会”(CAC2016),超过300名专家学者参加本次大会。在大会上,国际化学计量学科学委员会常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授隆重颁发了本届“化学计量学终身成就奖”(Chemometrics Lifetime Achievement Award),中南大学梁逸曾教授是本届唯一获此殊荣的化学计量学家,是继湖南长沙举办的CAC2015会议颁发给俞汝勤先生的又一中国人。另外,Lutgarde Buydens 教授就梁逸曾教授的杰出贡献作详细介绍。梁逸曾教授“化学计量学终身成就奖”证书“化学计量学终身成就奖”奖章  常任委员会主席Lutgarde Buydens为梁逸曾教授颁发“化学计量学终身成就奖”奖章和证书,中南大学许青松教授代其领奖  梁逸曾教授。师承俞汝勤院士,88年于湖南大学获理学博士学位 90-92年于挪威Bergen大学进行博士后研究, 94年获该校哲学博士学位(Dr. Philos.)。97年评为国家有突出贡献的中青年专家,国家教委和国家人事部优秀留学回国人员。98年评为湖南省优秀留学回国人员和跨世纪学术带头人,享受国务院政府特殊津贴。近二十年来发表科学论文被美国科学引文索引(SCI)收录400多篇,SCI h-指数为45,SCI引用超过10000多篇次,单篇SCI引用最高次数为626次,入选中国高被引学者榜单。现为国际化学计量学学会(CAC)常任委员会委员,中国化学会分析化学专业委员会委员,中国化学会计算机化学专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会近红外分会近红外光谱分会,中国化学会教育委员会委员,并受聘为国际刊物《Chemometrics and Intelligent laboratory Systems》副主编、《Journalof Separation Science》、《Near Infrared Analysis》及国内刊物《分析化学》、《计算机与应用化学》、《分析测试学报》杂志编委。出版著作(包括译著和外文著作)5本以及教材4本,包括《Support Vector Machines and Their Application in Chemistry and Biotechnology》,《Chemometrics from Basic to Wavelet Transform》,《白灰黑复杂多组份分析体系及其化学计量学算法》,《分析化学计量学》,《化学计量学》,《化学计量学基础》双语教材,《医科大学化学》,《分析化学手册(第10分册)》,《复杂体系仪器分析——白灰黑分析体系及其多变量解析方法》等   梁逸曾教授曾首次在国际上提出有关白灰黑分析体系的分类概念,受到国内外同行高度认可与好评,中药指纹图谱技术的研究成功应用到中药质量控制中,近年又提出广义灰色分析体系以及基于集群分析的思想开发化学建模新算法来解决存在的分析化学问题。他长期从事分析化学,化学计量学和中药现代化的研究,主持和参与国家、部、省级科研课题20多项,获奖6项,其中一项获湖南省科技进步一等奖(2002年)(排名第二) 一项获国家教委科技进步(甲类)一等奖(1995年)(排名第一) 一项获机械工业部科技进步(甲类)二等奖(1994年)(排名第一)。国家自然科学二等奖(排名第二,2004年),湖南省自然科学二等奖(排名第一,2009年)。培养了众多化学计量学相关人才,包括45位博士研究生和超过100位硕士研究生,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人和青年骨干 近年参与欧盟项目Erasmus Mundus,共同培养了来自5个国家的8名来华交流留学生。  梁逸曾教授多次举办化学计量学会议,1997 年,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,谱写了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新篇章 2004年,与同济大学共同主办亚洲首次化学计量学与生物信息学国际会议 2015年在湖南长沙成功举办了第十五届国际化学计量学大会,这是该系列会议首次在亚洲举办的大型会议,来自21个国家近300名专家学者参会,国外学者近80名,这次会议受到国内外学者的一致好评与认可,也充分提高了中国化学计量学在国际上的地位和对促进中国与世界的学术交流起到了积极的作用。同时,梁逸曾教授多次受邀参加各类大型国际会议做大会报告,在业界具有很强的国际影响力。  “Chemometrics Lifetime Achievement Award”(化学计量学终身成就奖)简介  “化学计量学终身成就奖”是从第十二届国际化学计量学大会(CAC 2010,匈牙利布达佩斯)开始设立。该奖项由国际化学计量学科学委员会组织评选、颁发,以表彰为国际化学计量学做出杰出贡献者,具有非常高的国际影响力。目前获得该奖项的化学计量学家有CAC-2012: Vandeginste博士和Forina教授,CAC-2014:Hopke教授和Zupan教授,CAC-2015:俞汝勤院士。  (中南大学 云永欢博士 供稿)
  • 第十五届国际化学计量学大会开幕
    仪器信息网讯 2015年6月23日,在中国湖南长沙,第十五届国际化学计量学大会(以下简称:CAC 2015)隆重开幕。CAC 2015由中国化学会、国家自然科学基金委员会共同主办,中南大学、湖南大学(化学生物传感与计量学国家重点实验室)承办。中国科学院院士、湖南大学俞汝勤教授担任本次会议组织委员会名誉主席,中南大学梁逸曾教授任主席,中南大学许青松教授和湖南大学吴海龙教授任副主席。本次会议为期4天,将安排4个大会报告、16个主题报告、50个口头报告,有近80位海外学者代表和近200位国内学者代表报名出席CAC2015。  大会组织委员会主席梁逸曾教授主持开幕式  大会现场  自1978年以来,国际化学计量学大会已经举办十四届 本次会议是CAC系列会议首次在亚洲举办。本着继往开来、与时俱进的精神,本次会议将全力展现科学家在化学计量学领域的世界最新研究进展及成果,充分提高亚洲化学计量学领域在国际上的影响力,增进广大化学计量学科学工作者们之间的交流与合作,促进亚洲化学计量学事业的发展。  早在1997年,在国家自然科学基金委员会(NSFC)的支持下,湖南大学与挪威卑尔根大学就在中国张家界联合举办了中国第一届国际化学计量学会议 2004年,在上海召开了亚洲化学计量学和生物信息学国际会议(CCBA2004)。 今天终于迎来了CAC 2015。化学计量学在中国已经发展30多年 现在,中国的化学计量学已成为具有国际声誉的、具有特色和优势的重要组成部分,相对独立地开展了化学多维校正、中药现代化与模型集群分析等前沿学术研究。CAC 2015的召开,将有力地推动中国化学计量学的快速进步和蓬勃发展。  首先,中南大学副校长周科朝教授代表承办单位致欢迎词,CAC常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授详细介绍了本届 &ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo (Chemometrics Lifetime Achievement Award)获得者俞汝勤先生的杰出贡献,并颁发奖章和证书(详见相关报道:俞汝勤院士荣获&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo )。  中南大学副校长周科朝教授代表承办单位致欢迎词  随后,CAC 2015安排俞汝勤院士作大会特邀报告:A bird&rsquo s-eye overview of research trends from classical factor analysis to modern multi-way algorithms with high-order advantage)。上午会议还安排了2个主题报告:Analysis of designed DATA (B. Walczak University of Silesia, Katowice, Poland)、Selection of variables in a series of spectra collected by continuously changing sample temperature to improve accuracy of multivariate analysis (Hoeil Chung Hanyang University, Seoul, Korea)。  俞汝勤院士(Hunan University)作大会报告  会议同期还设立大规模的&ldquo 墙报&rdquo ,以促进广泛的学术交流 小型的仪器展览也同样引人注目。  墙报展示区  仪器展览区  CAC2015将于26日闭幕,随后还有更多的精彩报告值得关注 会议最后一天,还将颁发两个奖项(CAC 2015 Best Poster Award、The Best Young Scientist),敬请关注!
  • 谭蔚泓院士荣获2018年美国化学会光谱化学分析奖
    p  美国波士顿,当地时间8月21日下午,在刚刚结束的美国化学会年会上,湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任、化学化工学院、生物学院教授谭蔚泓院士,因其在生物分析化学前沿研究领域取得的丰硕成果,荣获美国化学会“光谱化学分析奖”(the ACS Division of Analytical Chemistry Award in Spectrochemical Analysis)。谭蔚泓院士是迄今为止第二位获此殊荣的中国科学家。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/8d4b8975-3f12-463c-881e-b8f4474509ee.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "谭蔚泓教授被授予美国化学会“光谱化学分析奖”现场/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/508745b8-55ae-405c-80a2-0279779e8f74.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "谭蔚泓教授和太太共同分享大奖/pp  美国化学会(The American Chemical Society,简称ACS)成立于1876年,是一个独立的非赢利组织,是世界上最大的科技协会和世界权威科学信息主要来源之一。“光谱化学分析奖”于1987年建立,每年只设一位获奖者,旨在奖励在光谱化学分析和光学光谱法等领域做出杰出贡献并具有重大国际影响的科学家。此次获奖词写道:谭教授在光谱化学分析方面做出了开创性的贡献:DNA探针的超灵敏生物分析,超小型光学生物传感器,生物光子学和生物纳米材料的基础研究和开发应用,以及基于核酸适体的化学和生物技术。谭蔚泓教授长期在化学生物传感与计量学国家重点实验室从事光谱学和生物光谱分析的研究与教学工作,在光学传感探针的设计、开发和应用以及分子成像等领域取得领先的科研成果。/ppbr//p
  • 第十五届国际化学计量学大会顺利闭幕
    仪器信息网讯 6月26日,在中国湖南省长沙市召开的第十五届国际化学计量学大会(CAC 2015)顺利闭幕,会议取得圆满成功。本届CAC会议由中国化学会、国家自然科学基金委员会主办,中南大学、湖南大学承办。会议历时5天,有来自荷兰、西班牙、德国、法国、意大利、比利时、英国、爱尔兰、俄罗斯、波兰、挪威、美国、巴西、澳大利亚、伊朗、印度、日本、韩国、新加坡、泰国等国家近80名专家学者代表和来自国内的包括臧恒昌、袁洪福、李晓霞、杨辉华、翟红林、朱仲良、甘峰、潘涛、李梦龙、蒲雪梅等在内的专家学者,共约300人与会及参会。 本届大会主要围绕7个研究方向,安排了4个大会特邀报告、17个主题报告、50个口头报告,另外还有129篇墙报。大会特邀报告除了首日俞汝勤院士的报告外,还有如下3场报告:1)Development of a knowledge-generating platform driven by big data in drug discovery through production processes(Kimito Funatsu,日本东京大学);24日,Kimito Funatsu作大会邀请报告2)Development and application of chemometric methods for the analysis of high throughput environmental omics data(Romà Tauler,西班牙高等科研理事会环境评价与水质研究所);25日,Romà Tauler作大会邀请报告3)Towards a data pre-processing strategy(Lutgarde M.C. Buydens,荷兰奈梅亨大学)。26日,Lutgarde M.C. Buydens作大会邀请报告 本届大会来自海外的学者专家包括Beata Walczak、Hoeil Chung、Anna de Juan、Tatsuya Takagi、Cliff Spiegelman、Kunal Roy、Yukihiro Ozaki、Alan Ryder、Marcel Maeder、Alexey Skvortsov、Federico Marini、Ludovic Duponchel、Peter Harrington、Barry Wise、Cyril Ruckebusch等做学术报告。来自国内的石乐明、卲学广、朱云平、梁逸曾以及杜一平、张卓勇、李通化、姚小军、褚小立、李华、姚建华、陆文聪、陆锋、陈达、许青松、陈增萍、吴海龙等也参会做学术报告。表1 CAC2015会议研究方向与墙报数量情况研究方向墙报数量多元校正(Multivariate calibration)9.8%化学计量学在工业分析及过程控制中的应用(Chemometrics in industry)2.5%新算法和新软件的开发(New algorithms and software development)18.0%光谱学与化学计量学(Spectroscopy and chemometrics)19.7%化学模式识别、分类和聚类(Pattern recognition, classification and clustering)4.1%多元曲线分辨(Multivariate curve resolution)4.9%化学计量学在组学研究中的应用(Chemometrics in and for&ldquo omics&rdquo technologies)7.4%化学计量学的应用(Applied Chemometrics)33.6% 国外专家做会议报告(从左至右:Beata Walczak、Hoeil Chung、Anna de Juan;Yukihiro Ozaki、Alan Ryder、Marcel Maeder;Alexey Skvortsov、Federico Marini、Peter Harrington)国内专家做会议报告(从左至右:石乐明、卲学广、朱云平;梁逸曾、杜一平、张卓勇;李通化、姚小军、褚小立) 6月25日还举行了颁奖晚宴,颁发了最佳青年科学家(The best young scientist award)、优秀青年科学家(Outstanding young scientist award)、最佳墙报奖(Best poster award)。中国科学院院士俞汝勤先生为来自伊朗谢里夫理工大学的Hadi Parastar副教授颁发了最佳青年科学家奖,其参会论文为:The central role of chemometrics for data exploration in new generation chromatographic systems。颁奖人与最佳青年科学家获得者合影留念 CAC大会常任科学委员会主席、Analytica Chimica Acta期刊主编Lutgarde Buydens教授为来自俄罗斯圣彼得堡国立大学的Dmitry Kirsanov、日本大阪电讯大学的Shigeaki Morita、天津大学的陈达、中南大学曹东升颁发优秀青年科学家奖。颁奖人与优秀青年科学家获得者合影留念 Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems期刊主编Romà Tauler教授颁发了7项最佳墙报奖:颁奖人与最佳墙报奖获得者合影留念颁奖晚宴现场 本次会议学术交流活动繁多、会议时间较长,与会者围绕化学计量学当前研究热点展开了充分的交流和深入的探讨;大会还安排了中南大学、湖南大学随访,并参观千年学府&mdash &mdash 岳麓学院。在会议结束之时,国际CAC常任科学委员会主席Lutgarde Buydens高度赞赏本届组委会的努力,祝贺CAC2015取得圆满成功&mdash &mdash "It' s a really, really,very,very wonderful organization!";并特别致谢会务组工作人员云永欢、张志敏、任达兵及所有志愿者的细致入微的工作。Lutgarde Buydens与大会志愿者合影参观千年学府&mdash &mdash 岳麓学院
  • 谭蔚泓教授荣获2018年美国化学会光谱化学分析奖
    p style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/4d1395b7-67c3-42df-a05b-aaf0d080c928.jpg" title="f603918fa0ec08fa1670c1b35bee3d6d55fbdab6.jpg"//pp  近日,湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室主任、化学化工学院、生物学院教授谭蔚泓院士,因其在生物分析化学前沿研究领域取得的丰硕成果,荣获美国化学会“光谱化学分析奖”(the ACS Division of Analytical Chemistry Award in Spectrochemical Analysis),颁奖典礼将于2018年8月在美国波士顿举行。/pp  美国化学会(The American Chemical Society简称ACS)成立于1876年,是一个独立的非赢利组织,是世界上最大的科技协会和世界权威科学信息主要来源之一。“光谱化学分析奖”于1987年建立,每年只设一位获奖者,旨在奖励在光谱化学分析和光学光谱法等领域做出杰出贡献并具有重大国际影响的科学家。/pp  此次获奖词写道:谭教授在光谱化学分析方面做出了开创性的贡献:DNA探针的超灵敏生物分析,超小型光学生物传感器,生物光子学和生物纳米材料的基础研究和开发应用,以及基于核酸适体的化学和生物技术。谭蔚泓教授长期在化学生物传感与计量学国家重点实验室从事光谱学和生物光谱分析的研究与教学工作,在光学传感探针的设计、开发和应用以及分子成像等领域取得领先的科研成果。/p
  • 第十六届国际化学计量学大会在巴塞罗那胜利召开
    CAC(Chemomerics in Analytical Chemistry)系列国际学术会议,是分析化学领域化学计量学界学术前沿交流平台,影响广泛。CAC2016 即第十六届国际化学计量学大会——XVI Chemomerics in Analytical Chemistry (http://www.cacbarcelona.com)继CAC2015在中国长沙成功召开后,于2016年6月6-10日期间在西班牙巴塞罗那圆满召开的又一次CAC会议,来自36个国家超过300名专家学者参加了本次大会,中国有15位(大陆14位和台湾1位)代表赴会,中南大学许青松教授、湖南大学吴海龙教授、首都师范大学张卓勇教授以及中国农业科学院油料所张良晓副研究员应邀作了口头报告。本次大会共有279篇论文参会,安排了5个大会邀请报告、7个主题邀请报告以及56个口头报告,还有211个墙报展示。会议首日组织了丰富的化学计量学课程,包括多元曲线分辨,过程控制,数据预处理,实验设计,分类方法,多元图像分析等内容进行辅导,由于化学计量学基础理论知识要求较高,入门较难,课程的组织有利于扎实掌握相关化学计量学基础。中国参会代表  本次会议共分6个主题单元,分别是理论与方法研究、实验设计与过程分析、组学与法医学(Forensic)、食品与传感分析、环境与分离分析、光谱与成像分析等。安排的5个大会邀请报告主要从化学计量学学科的历史和基本概念入手,介绍如何使用化学计量学挖掘化学数据,针对化学问题如何采用化学计量学方法解决等方面,如澳大利亚的Marcel Maeder教授的报告题目为“Chemistry in Chemometrics — Chemometrics in Chemistry”,加拿大的Peter D. Wentzell教授的报告题目为“Known Unknowns and Unknown Unknowns:Unravelling Multivariate Measurement Errors”,波兰的Beata Walczak的报告题目为“Topological Insight Into Chemical Data: A Gentle Introduction”,荷兰的Paul Eilers “Uncommon Penalties For Common Problems”,会议的最后一天,来自阿根廷的Alejandro Olivieri教授还作了题为“Recent Advances In The Estimation of Multivariate/Multiway Analytical Figures of Merit”,系统性地介绍了多变量多维校正分析品质因素研究的最新进展。  会议的第一个主题:理论与方法研究单元的报告数占比很高,尤其是口头报告数,安排长达一整天,体现了CAC系列会议历来比较注重理论与方法研究。口头报告中对惩罚、Boosting、变量选择、PCA中的置换检验、多块(Multiblock)分析、线性模型估计、样本划分、稀疏建模、稳健建模、无监督分类方法、多维分析等方面提出了新算法或新理论,理论性较强,同时又给出应用实例,总体研究水平较高。值得指出的是,该主题单元的两个主题邀请报告都涉及大数据分析,美国的John H. Kalivas作了题为“Taking A Big Data Approach To Local Spectral Calibration”的报告,采用大数据分析校正光谱数据 西班牙José Camacho教授作了题为“Multivariate Big Data Analysis And Its Application To The Internet”,介绍了多变量大数据分析方法以及在网络上的应用,可见大数据分析的研究越来越受到重视。 第二大主题单元是关于实验设计与过程分析,该主题的报告数占比最少,尤其是口头报告。而实验设计又相比过程分析偏少,然而实验设计研究对于实验的指导是必不可少的。而过程分析主要侧重工业的在线分析应用。 第三大主题单元是组学与法医学,该单元报告主要集中在代谢组学和微生物组学,采用NMR、LC-MS和ICP-MS仪器分析较多,除了从体液水平研究代谢组学,还从细胞水平进行研究。与前几届CAC会议不同的是,法医学被列为本次会议主题单元,体现了该领域越来越获到重视,应用也越来越广泛,如针对伪造签名笔迹或犯罪分子指纹体液等通过仪器分析手段获取谱数据或图像数据,结合化学计量学算法进行判别分析。 第三至第六主题单元,分别包括食品与传感分析,环境与分离分析,光谱以及成像分析等内容,以算法+应用为主,包括许多化学计量学应用。食品与传感分析中主要采用NMR或光谱技术量测获取数据再结合化学计量学方法进行定性定量分析,还有篇口头报告以人脑为研究对象进行研究。环境与分离分析单元口头报告数最少,主要应用多元分辨技术(MCR)解决实际问题。光谱与成像分析报告相对较多,尤其是在墙报中,总占比将近四分之一,可见该领域的热门程度。利用太赫兹、激光、荧光、X射线、红外、近红外、拉曼光谱技术和质谱作为分析手段,在食品、药品、中草药、临床、土壤、农作物、饮料、水产品以及相关产品分析中的应用,研究内容涉及到高光谱分辨、模型转移、数据融合、变量选择方法以及各种定量定性模型等。表1 各个主题单元的报告占比  本次会议为期5天,日程安排紧凑,继续本着CAC系列会议团结、严肃、认真、活跃之精神,学术性较高,学术交流内容丰富,讨论活跃,效果明显,与会者围绕化学计量学当前研究热点展开了充分的交流和深入的探讨,取得了非常好的交流效果。墙报展示阶段是本次会议的亮点之一,墙报展出率达到了95%以上,墙报质量非常高,图表非常漂亮,报告人活跃热情地与参会人员交流与解答,值得我们学习。本次会议还颁发了化学计量学终身成就奖、一个青年科学家奖以及三个最佳墙报奖。我国中南大学梁逸曾教授成为本届会议化学计量学终身成就奖唯一获得者(链接)。旅德中国学生郭淑霞(德国耶拿大学物理化学研究所)获得了“最佳墙报奖”,题为“Model Transform for Raman Spectroscopy in Biological Applications”。下一届CAC会议,即第十七届国际化学计量学大会将在加拿大哈利法克斯召开,具体由Peter D. Wentzell教授牵头承办,我们希望有更多的中国化学计量学代表参加,加强与国际化学计量学界的学术交流。  (中南大学 云永欢博士、湖南大学 吴海龙教授 供稿)
  • 化学计量学终身成就奖获得者梁逸曾教授逝世
    p style="text-align: center "strong讣告/strong/pp  中国共产党优秀党员、我国著名分析化学和化学计量学家、国际化学计量学终身成就奖获得者,国家突出贡献中青年专家,中南大学化学化工学院原副院长,教授、博士生导师梁逸曾同志因病医治无效,于2016年10月14日13时57分不幸逝世,享年67岁。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="梁逸曾教授.jpg" style="HEIGHT: 337px WIDTH: 350px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/noimg/5f294cf9-d05c-4a72-afea-0a2b829b6e0e.jpg" width="350" height="337"//pp  strong相关回顾:/strong梁逸曾教授曾在iCS2013 中为大家做过报告,题目strong《/stronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/video/play/101880" target="_self"strong化学计量学在拉曼光谱分析中的应用进展及讨论/strong/astrong》/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"a title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/video/play/101880" target="_self"img title="" style="HEIGHT: 261px WIDTH: 350px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/5bb8ad5d-3910-4392-ab0f-9959a93db290.jpg" width="350" height="261"//a/pp  strong媒体采访:/stronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20161014/203715.shtml" target="_self"strong中南大学梁逸曾教授:快乐源自科学研究,幸福源自学生成长/strong/a/pp /ppstrong  梁逸曾教授生平/strong/pp  师承俞汝勤院士,88年于湖南大学获理学博士学位 90-92年于挪威Bergen大学进行博士后研究, 94年获该校哲学博士学位(Dr. Philos.)。97年评为国家有突出贡献的中青年专家,国家教委和国家人事部优秀留学回国人员。98年评为湖南省优秀留学回国人员和跨世纪学术带头人,享受国务院政府特殊津贴。近二十年来发表科学论文被美国科学引文索引(SCI)收录400多篇,SCI h-指数为45,SCI引用超过10000多篇次,单篇SCI引用最高次数为626次,入选中国高被引学者榜单。现为国际化学计量学学会(CAC)常任委员会委员,中国化学会分析化学专业委员会委员,中国化学会计算机化学专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会近红外分会近红外光谱分会,中国化学会教育委员会委员,并受聘为国际刊物《Chemometrics and Intelligent laboratory Systems》副主编、《Journalof Separation Science》、《Near Infrared Analysis》及国内刊物《分析化学》、《计算机与应用化学》、《分析测试学报》杂志编委。出版著作(包括译著和外文著作)5本以及教材4本,包括《Support Vector Machines and Their Application in Chemistry and Biotechnology》,《Chemometrics from Basic to Wavelet Transform》,《白灰黑复杂多组份分析体系及其化学计量学算法》,《分析化学计量学》,《化学计量学》,《化学计量学基础》双语教材,《医科大学化学》,《分析化学手册(第10分册)》,《复杂体系仪器分析——白灰黑分析体系及其多变量解析方法》等 /pp  梁逸曾教授曾首次在国际上提出有关白灰黑分析体系的分类概念,受到国内外同行高度认可与好评,中药指纹图谱技术的研究成功应用到中药质量控制中,近年又提出广义灰色分析体系以及基于集群分析的思想开发化学建模新算法来解决存在的分析化学问题。他长期从事分析化学,化学计量学和中药现代化的研究,主持和参与国家、部、省级科研课题20多项,获奖6项,其中一项获湖南省科技进步一等奖(2002年)(排名第二) 一项获国家教委科技进步(甲类)一等奖(1995年)(排名第一) 一项获机械工业部科技进步(甲类)二等奖(1994年)(排名第一)。国家自然科学二等奖(排名第二,2004年),湖南省自然科学二等奖(排名第一,2009年)。培养了众多化学计量学相关人才,包括45位博士研究生和超过100位硕士研究生,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人和青年骨干 近年参与欧盟项目Erasmus Mundus,共同培养了来自5个国家的8名来华交流留学生。/pp  梁逸曾教授多次举办化学计量学会议,1997 年,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,谱写了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新篇章 2004年,与同济大学共同主办亚洲首次化学计量学与生物信息学国际会议 2015年在湖南长沙成功举办了第十五届国际化学计量学大会,这是该系列会议首次在亚洲举办的大型会议,来自21个国家近300名专家学者参会,国外学者近80名,这次会议受到国内外学者的一致好评与认可,也充分提高了中国化学计量学在国际上的地位和对促进中国与世界的学术交流起到了积极的作用。同时,梁逸曾教授多次受邀参加各类大型国际会议做大会报告,在业界具有很强的国际影响力。/p
  • 一个做近红外的化学计量学人——访南开大学教授邵学广
    p  近年来,我国近红外光谱分析技术无论在基础研究还是应用方面都取得了长足进展。而且在近红外光谱分析技术研究的庞大人群中,总是能看到中国为数不多的化学计量学人身影。其中,南开大学教授、中国近红外光谱分会副理事长邵学广就是其中之一。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/579ba6a9-02f4-4ced-878f-9f5948cd9b8f.jpg" title="邵学广.jpg"//pp style="text-align: center "strong南开大学教授 邵学广/strong/pp  日前,仪器信息网编辑采访了邵学广,请他介绍了他走进化学计量学、走进近红外的历程,并发表了他对化学计量学和近红外发展趋势、以及限制近外应用推广难点等问题的看法,最后也谈到了如今热点的近红外大数据的发展前景。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "走进化学计量学,扎根化学计量学/span/strong/pp  说起来,邵学广并不是学化学计量学专业出身。在读博士之前他学的是稀土化学应用专业,1992年博士毕业后选择了”小波变换”为未来研究方向,从此才进入了化学计量学领域。邵学广经常和学生们说起这段经历,一开始很艰苦,完全是照着书和手册自学。曾经有两篇有关小波变换的文献,邵学广每年都要看几遍,据他自己说,一直到5年后他自己写《化学信息学》一书的时候才真正读懂了这两篇文献。/pp  当时邵学广决定写《化学信息学》完全是因为要开课却没现成的教材,没想到这本书成为了中国第一本关于化学信息学的书,目前已经出版3版。/pp  为什么从小波变换开始,邵学广说到,“关于小波变换,1986年国际上其他领域已经有人开始使用,化学领域真正的第一篇文章发表在1992年。而1992年我正好刚刚参加工作需要寻找并确定今后的研究方向。那么,当时我觉得新提出来的小波变换会是一个很好的方向。”刚开始的5年多时间里其团队一直在做方法,并在各种光谱、色谱方面广泛尝试,结果证明这个方法的效果特别好,更加增强了邵学广的信心,从而这项工作邵学广一直坚持到现在。/pp  除了小波变换,邵学广这些年主要研究工作包括免疫算法、化学因子分析、人工神经网络、遗传算法等算法,还包括分子模拟等理论化学计算方法研究。/pp  “其实,我们实验室做的最有特色的是免疫算法,是我们独创的一种算法。”免疫算法主要用于色谱重叠组分信号解析,可以把单峰解出来。原来色谱分析10-20个成分的时候,需要用时30-40分钟。而用了免疫算法只需10多分钟进行分离,分离结束即直接就能够计算出来。如,40多个组分的农残分析只需10多分钟。/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong结缘近红外,思考近红外/strong/span/pp  近红外光谱的缺点之一是解释性差,峰很宽、很模糊。在计量学出现之前,近红外光谱一直没有得到很好的发展。“近红外和化学计量学是捆绑在一起的两种技术,可以说计量学的发展推动了近红外的发展 同样也可以说近红外给了化学计量学一个舞台,让它有了发挥作用的地方。”/pp  近年来,近红外光谱发展很快,而邵学广在近红外领域也已经做了将近20年。这期间他们尝试了不同的建模方法,也提出了自己独创的方法,同时还研究了另一个非常重要的问题,即建模样品的确定问题,发表了几十篇的论文。“近红外相关化学计量学方法的研究已经比较充分、成熟。尽管不能说哪种方法最好,但是有很多方法已经能够用了,想干什么事,基本上都可以做了。当然,更‘新鲜’的方法研究也是需要的,但是没有那么紧迫了。”/pp  关于近红外数据处理的发展趋势,邵学广认为,根据具体的行业需求进行开发,不做大而全的软件。如,我们之前与中检院合作开发的判别药品一致性的软件已经交付,得到的反馈还不错。另外,基于数据库的一些算法要实现标准化。邵学广认为,近红外数据处理的下一步方向是高光谱,因为如今的近红外光谱成像数据处理还有不太成熟的地方。/pp  关于近外光谱分析技术应用与推广的难点,是邵学广常常思考的问题。首先,他提到的是“灵敏度”的局限。近红外方法灵敏度很低,很多微量成分不好分析,这是限制近红外光谱在科研领域应用推广的很大一个原因。怎么让近红外能测微量成分,邵学广已经研究7年多的时间了。邵学广承担基金委的一个重点项目就是研究这个问题,经过攻关2016年时检测限已经达到微克级别。近红外另一个缺点是结构分析能力差,在表征化合物结构方面远远弱于质谱或中红外光谱。这几年,邵学广从做水的光谱入手,花了很大力气力图从复杂的水结构中把不同结构的水分子光谱提取出来。水中水分子结构非常复杂,有单独的水分子、二个水分子结合、三个水分子结合、甚至更多。“希望大学、研究所更多人员加入到这方面的研究中来。”/pp  近红外光谱推广应用更多的限制来自于仪器之间的差异、测量之间的差异。邵学广这两年做了很多模型转移方面的研究工作,他认为仪器之间的差异基本上可以校正,不是太难。因为仪器之间差异是固定的,理论上也是可以校正的。邵学广指出,真正难点在于测量之间的差异,如,样品摆放位置、颗粒度大小等形态差异带来的光谱变化会导致测量结果变化,且理论上就没有解决方法,只能根据假设或一定的近似来修正。邵学广基于假定光谱和操作条件之间存在着某些我们不知道的关系,从而建立相应校正模型把这种关系预测出来。“这个校正模型使用的效果挺好,但是还缺少相应的理论依据。”/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "推应用发展,落地人才培养/span/strong/pp  邵学广强调,“化学计量学专业人才的缺乏是近红外应用发展的主要难点。”从事化学计量学相关专业研究的人员较少,而且,化学计量学不是本科阶段必须学习的内容,研究生阶段开课的也不多。欧洲大学本科阶段已经在教学大纲中规定化学计量学为必学内容,其份量已经占到分析化学内容的四分之一。但在中国还没有这个要求。“这导致培养的相关人才太少,对化学计量学和近红外的发展限制相当大。”/pp  很多人提到化学计量学,会莫名的感觉有点“怕怕”。事实上,现在研究化学计量学的人虽然不算多,但是也很容易找到合作的人。另外,如今也有一些比较成熟的软件,即使不懂化学计量学原理,只要会用软件,也能解决问题。/pp  现在,邵学广在南开大学本科阶段开设了计量学相关教学内容。而且,经常有外面学生来邵学广实验室学习,或者以项目合作的模式联合培养,时间不等,邵学广负责指导。再者,这几年邵学广的实验室也开发出了一些软件。像是具有使用便利等优点的小波变换算法,不但成为了邵学广实验室扣背景的标准方法,而且,邵学广表示,对于小波变换,内行人可以灵活设置参数,外行人不调整参数也能使用。所有这些都是邵学广在为实现“不应该让不懂计量学成为计量学和近红外应用的障碍”所做的努力。/pp  由此延伸,邵学广谈到了近红外的人才培养问题,并强调“打好地基”的重要性。近红外研究人员不要只盯住应用去做,一方面要针对应用,但又不能完全是应用。特别是对年轻研究人员,要把基本理论“打”扎实了,等到去做应用的时候,应用方法、技术会非常稳固和牢靠。否则,很多技术不牢靠反而会导致应用失败。而且,糟糕的是,一旦失败,大家就会认为这个方法不好,实际上会阻碍了这个领域的发展。/pp  span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong大数据推动近红外爆炸式增长/strong/span/pp  如今“大数据”已经成为一个热词,邵学广也在多个场合说到,近红外的大数据时代已经来临。“与其他大数据相比,近红外光谱大数据有两个特点:数据量大、信息量大。”特别是成像光谱和高光谱,高光谱仪器的检测器和目前仪器所用的有所差异 而且常用的模型转移、数据处理等和原来传统光谱也有一些差别,所以,必须开发一些新的据分析方法。邵学广介绍到,“原来只是1-2000个数据点,现在一个高光谱数据量上万,可变量选择的方法范围很小。”/pp  此外,一条光谱所含信息丰富,除了化学信息,还包括物理信息,如硬度、大小、位置等,需要综合利用。在药品的真假判别时,往往是隔着包装测试的,包装材料的信息、药片压的实不实、药片的形状等物理信息都可以判别。“我们近红外不管是哪种信息,只要有这方面的信息,不用刻刻意强调是物理还是化学信息。”/pp  “从应用角度看,近红外大数据的价值,目前在于监控。”监控包括工业监控,甚至应用到“大街上”的空气质量等监控。“大数据来源于实时,也来源于长期实时数据的积累。对大数据进行相关分析、可视化分析,把数据和事件相关并从中总结出其规律性,比如说大型活动的人流等。数据更多的时候就可以根据已有数据建立模型,根据光谱信息预测后续发展。”/pp  “目前大数据研究还处于初级阶段,炒概念的多些,但各行各业都在用。”如,已有按大数据系统设计的药品数据库,把全国药监的数据集成在一个数据库中。在这个库的基础上建立模型,可用于市场调查、药品抽检等。“只需做一个光谱,上传到数据库,数据库就可根据模型判别药品的真假,并把结果反馈回移动终端。目前该数据库建设基本完成,相关技术均已成熟。”粮食领域也启动了类似项目,虽不涉及网络、无线通信,但也涉及数据库建设。可输入收购粮食样品的光谱来得到样品相关的湿度、蛋白质含量等各项参数。烟草行业的原料大数据系统、生产在线监控也已经做好。/pp  “类似工作在许多行业都已经开展,但是真正投入使用的不多。”邵学广这样说到,“这些大数据系统的实际应用,不光是技术的问题,在于监管或被监管者是否想做。”/pp  不过,邵学广也指出,大数据的发展需要由应用需求驱动。像现在的物流、快递行业,需求太大了。而实验室对仪器中的大数据应用现在需求不强烈。但我们这些做研究工作的学者可提前做好方法。就过程分析而言,下一步一旦中国产品质量从产品检验控制转向过程控制,从政府层面推广过程控制,到那个时候,企业自然会来找,近红外光谱会有一个爆炸式增长。/ppbr//p
  • 如何区分化学分析中的不确定度和误差
    1、不确定度的定义  (测量)不确定度的术语定义取自现行版本的《国际计量学基本和通用术语词汇表》。定义如下:  测量不确定度:表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。  在化学分析的很多情况中,被测量是指被分析物的浓度。然而,化学分析也可用于测量其他量,例如颜色、pH值等,所以使用&ldquo 被测量&rdquo 这一通用术语。  上述不确定度的定义主要考虑了分析人员确信被测量可以被合理地赋值的数值范围。  通常意义上,不确定度这一词汇与怀疑一词的概念接近。如未加限定词,不确定度一词指上述定义中的有关参数,或是指对于一个特定量的有限知识。测量不确定度一词没有对测量有效性怀疑的意思,正相反,对不确定度的了解表明对测量结果有效性的信心增加了。  2、不确定度的来源  在实际工作中,结果的不确定度可能有很多来源,例如定义不完整、取样、基体效应和干扰、环境条件、质量和容量仪器的不确定度、参考值、测量方法和程序中的估计和假定以及随机变化等。  3、不确定度的分量  在评估总不确定度时,可能有必要分析不确定度的每一个来源并分别处理,以确定其对总不确定度的贡献。每一个贡献量即为一个不确定度分量。当用标准偏差表示时,测量不确定度分量称为标准不确定度。如果各分量间存在相关性,在确定协方差时必须加以考虑。但是,通常可以评价几个分量的综合效应,这可以减少评估不确定度的总工作量,如果综合考虑的几个不确定度分量是相关的,也无需再另外考虑其相关性 了。  对于测量结果y,其总不确定度称为合成标准不确定度,记作Uc(y),是一个标准偏差估计值,它等于运用不确定度传播律将所有测量不确定度分量(无论是如何评价的)合成为总体方差的正平方根。  在分析化学中,很多情况下要用到扩展不确定度U。扩展不确定度是指被测量的值以一个较高的置信水平存在的区间宽度。U是由合成标准不确定度Uc(y)乘以包含因子k。选择包含因子k时应根据所需要的置信水平。对于大约95%的置信水平,k值为2。  4、误差和不确定度  区分误差和不确定度很重要。误差定义为被测量的单个结果和真值之差。所以,误差是一个单个数值。原则上已知误差的数值可以用来修正结果。  另一方面,不确定度是以一个区间的形式表示,如果是为一个分析过程和所规定样品类型做评估时,可适用于其所描述的所有测量值。一般不能用不确定度数值来修正测量结果。  此外,误差和不确定度的差别还表现在:修正后的分析结果可能非常接近于被测量的数值,因此误差可以忽略。但是,不确定度可能还是很大,因为分析人员对于测量结果的接近程度没有把握。  测量结果的不确定度并不可以解释为代表了误差本身或经修正后的残余误差。  通常认为误差含有两个分量,分别称为随机分量和系统分量。  随机误差通常产生于影响量的不可预测的变化。这些随机效应使得被测量的重复观察的结果产生变化。分析结果的随机误差不可消除,但是通常可以通过增加观察的次数加以减少。  系统误差定义为在对于同一被测量的大量分析过程中保持不变或以可以预测的方式变化的误差分量。它是独立于测量次数的,因此不能在相同的测量条件下通过增加分析次数的办法使之减小。  恒定的系统误差,例如定量分析中没有考虑到试剂空白,或多点设备校准中的不准确性,在给定的测量值水平上是恒定的,但是也可能随着不同测量值的水平而发生变化。  在一系列分析中,影响因素在量上发生了系统的变化,例如由于试验条件控制得不充分所引起的,会产生不恒定的系统误差。  例子:  (1)在进行化学分析时,一组样品的温度在逐渐升高,可能会导致结果的渐变。  (2)在整个试验的过程中,传感器的探针可能存在老化影响,也可能引入不恒定的系统误差。  测量结果的所有已识别的显著的系统影响都应修正。  误差的另一个形式是假误差或过错误差。这种类型的误差使测量无效,它通常由人为失误或仪器失效产生。记录数据时数字进位、光谱仪流通池中存在的气泡或试样之间偶然的交叉污染等原因,是这类误差的常见例子。  有此类误差的测量是不可接受的,不可将此类误差合成进统计分析中。然而,因数字进位产生的误差可进行修正(准确),特别是当这种误差发生在首位数字时。  假误差并不总是很明显的。当重复测量的次数足够多时,通常应采用异常值检验的方法检查这组数据中是否存在可疑的数据。所有异常值检验中的阳性结果都应该小心对待,可能时,应向实验者核实。通常情况下,不能仅根据统计结果就剔除某一数值。  (资料来自中国计量出版社出版的《化学分析中不确定度的评估指南》)
  • ChemPattern® 先进化学计量学系统解决方案软件2017版正式发布
    1.发行说明  自ChemPattern先进化学计量学系统解决方案1.0版于2014年正式推出以来,承蒙来自国内外分析化学和仪器分析各领域专家学者及用户老师的广泛关注和好评,以及大家对软件的进一步开发和完善所提出的宝贵意见和建议。特别是包括协助开展测试及评估、提供各类样本数据,项目联合研究以及共同发表研究论文等在内的各种形式的参与和支持方式,在此一并表示衷心的感谢!  分析化学和仪器分析领域正经历着日新月异的变化,我们共同感到非常有必要近几年来有关化学计量学的最新应用、分析仪器特别是高维高分辨质谱仪器的快速发展,以及人工智能与大数据挖掘技术与分析化学具体实践相结合的探索工作等丰富内容,反映到ChemPattern这个不断成长壮大的平台当中。有鉴于此,在大家的热心帮助下,经过两年时间的紧张开发,ChemPattern先进化学计量学系统解决方案 2017版(2.0版)终于正式与大家见面了。在此也诚挚欢迎广大分析化学和仪器分析界的前辈、同仁及朋友,对新版本软件多多批评指正,以期共同促进指纹图谱、化学计量学、代谢组学以及大数据分析等前沿技术更好地服务于分析化学和仪器分析行业,从而为该领域用户的科研、生产、管理及教学等工作带来更大和应有的贡献。  2.鸣谢  借此机会特别鸣谢以下专家学者对本项目所给予的指导和帮助:谢培山 教授、再帕尔 阿不力孜 教授、贺玖明 副研究员、康利平 副研究员、陈 林 副研究员、孙 磊 副研究员、沈 瑶 博士、郭晓宇 副教授、高 妍 博士、李 宁 博士、姜东明 高级工程师、王家俊 高级工程师、郭春涛 高级工程师、陈 波 教授、张 村 研究员、姜 勇 教授、林兆洲 博士、牛 凡 博士、刘秀明 博士、张志敏 副教授、王 进 副研究员、尹宝华 研究员、杨天鸣 教授, 何 森 总经理、Prof. Teris van Beek等。  所在单位  中国食品药品检定研究院  中国中医科学院中药研究所  中国医学科学院药物研究所  中国医学科学院药用植物研究所  中国科学院上海药物研究所  广州市口岸药检所  广东省药品检验所  新疆维吾尔自治区食品药品检验所  北京大学医学部  香港科技大学  澳门科技大学  国际竹藤中心  公安部物证鉴定中心  人民公安大学  中央民族大学  中南民族大学  中南大学  湖南师范大学  北京中医药大学  河南中医药大学  福建省茶叶研究院  北京安飞达技术开发有限责任公司  北京普析通用仪器有限责任公司  云南中烟工业有限责任公司  衡水老白干酿酒集团  Wagnigien University等  谨此纪念:梁逸曾教授。ChemPattern开发组Chemmind Technologies2016.12.13
  • 新国标:化学分析方法确认和验证指南4月1日实施
    p  近日,中国质检总局和中国国家标准委员会发布了推荐性国家标准GB/T《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》,标准号:GB/T 27417-2017,并将于2018年4月1日实施。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/90f06d57-8312-40d8-aaaa-84e086a1fdc6.jpg" title="微信图片_20180402161900.jpg"//pp  随着科学技术的进步和国际贸易的发展,国内外对实验室化学分析方法和检测数据的质量提出了更高要求。目前,国外已经发布了一些关于化学分析方法的确认规范,但我国尚未发布关于化学分析实验室方法确认和验证的标准和指南性文件,在实验室的实际检测工作中,经常遇到现行的检测标准无法与快速发展的检测手段相适应的情况。为了提供更准确、高效率的检测服务,实验室往往需要采用自己制定或改进的检测方法,特别在化学分析领域,越来越多的实验室使用标准以外的检测方法,但如何确保这些检测方法的适宜性和可靠性,一直存在争议。为此,我国出台了该标准,是实验室对化学分析方法进行确认和方法验证的指南性文件,旨在提高实验室化学分析方法和检测数据的质量,确保化学分析实验室所提供数据的有效性、公正性和可靠性。/pp  小编对该规范进行了初步总结,以帮助大家快速阅读和了解该《化学分析方法确认和验证指南》,以下是该标准的精简介绍和分析。/pp  该国标共有6个章节,分别是范围、引用文件、定义、方法确认要求、方法特性参数的确认、方法验证要求。另外,该国标还有3个附录,分别是方法回收率偏差范围、实验室内变异系数、重复性和再现性自由度对照表。/pp strong 1 范围/strong/pp  本标准给出了实验室对化学分析方法确认和方法验证的一般性原则,并指出适用于实验室对非标准方法、实验室制定的方法、超出预定范围使用的标准方法以及实验室对新引入的分析方法在正式使用前的方法验证。/pp strong 2 规范性引用文件/strong/pp  参考了ISO/IEC 指南99:2007国际计量学词汇-基本和通用概念及相关术语等文件。/pp strong 3 术语和定义/strong/pp  本部分对常见的术语进行了定义,包括:方法确认、方法验证、实验室内方法确认、实验室间方法确认、定性方法、定量方法、确证方法、筛选方法、容许限、检出限、定量限、精密度、灵敏度、测量区间、自由度、准确度等。/pp  需要注意的是,该部分中“方法确认”对应的英文是“method validation”,而“方法验证”对应的英文是“method verification”,大家在阅读时还应注意这些和行业内的常见定义是否有区别。/pp  strong4 方法确认要求/strong/pp  4.1 总则/pp  实验室应对非标准方法、实验室制定方法、超出其预定范围使用的标准方法、扩充和修改过的标准方法的确认制定程序。对于确认过的方法,实验室应制定作业指导书。/pp  4.2 确认方法的特定参数/pp  实验室可在综合考虑成本、风险和技术可行性基础上,并根据预期的用途来进行方法确认。实验室进行方法确认的内容应完整,包括但不限于以下方法特性:/pp  a)方法的选择性 /pp  b)方法适用范围 /pp  c)检出限和/或定量限 /pp  d)测量范围和/或线性范围 /pp  e)精密度(重复性和/或再现性) /pp  f)稳健度 /pp  g)正确度 /pp  h)准确度 (注:测量结果的准确度由正确度和精密度两个指标进行表征。)/pp  i)灵敏度 /pp  j)结果的测量不确定度。/pp  4.3 确认方法特性参数的选择/pp  4.3.1 方法确认的典型特性参数/pp  方法确认首先应明确检测对象特定的需求,包括样品的特性、数量等,并应满足客户的特殊需要,同时应根据方法的预定用途,选择需要确认的方法特征参数。/pp strong 典型方法确认参数的选择,参见表1:/strong/pp/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/3119a4e9-8c5a-4d05-b53b-20cafe2878bb.jpg" title="2018-04-02_162010.jpg"//pp  4.3.2 实验室内方法确认/pp  通常情况下,需要确认的技术参数包括方法的选择性、检出限、定量限、线性范围、正确度、精密度和稳健度等。/pp  4.3.3 实验室间方法确认/pp  通常情况下,对于定性方法,至少应确认方法的检出限和选择性 对于定量方法,至少应确认方法的适用对象、线性范围、定量限和精密度。/pp strong 5 方法特性参数的确认/strong/pp  5.1 选择性/pp  分析方法应具有一定的选择性。/pp  5.2 测量范围/pp  方法的测量范围通常应满足以下条件:/pp  a)方法的测量范围应覆盖方法的最低浓度水平(定量限)和关注浓度水平。/pp  b)至少需要确认方法测量范围的最低浓度水平(定量限)、关注浓度水平和最高浓度水平的正确度和精密度,必要时可增加确认浓度水平。/pp  c)若方法的测量范围呈线性,还应满足5.3条款的要求。/pp  5.3 线性范围/pp  线性范围应尽量满足如下标准:/pp  a)采用校准曲线法定量,并至少具有6个校准点(包括空白),浓度范围尽可能覆盖一个或多个数量级,每个校准点至少随机顺序重复测量2次,最好是3次或更多 对于筛选方法,线性回归方程的相关系数不低于0.98 对于准确定量的方法,线性回归方程的相关系数不低于0.99。/pp  b)校准用的标准点应尽可能均匀地分布在关注的浓度范围并能覆盖该范围....../pp  c)浓度范围一般应覆盖关注浓度的50%~150%,如需做空白时,则应覆盖关注浓度的0%~150%。/pp  d)应充分考虑可能的基质效应影响,排除其对校准曲线的干扰。/pp  5.4 检出限和定量限/pp  5.4.1 需要评估检出限(LOD)和定量限(LOQ)的情况/pp  通常情况下,只有当目标分析物的含量接近于“零”的情况下或者检测浓度接近检出限和定量限时,才需要确定方法的LOD或LOQ。/pp  5.4.2 检出限(LOD)/pp  对于多数现代分析方法来说,LOD可分为两个部分,即仪器检出限(IDL)和分析方法检出限(MDL)。应注意两者的区别,在该国标中指出:使用信噪比可用来考察仪器性能,但不适用于评估方法的检出限。/pp  确定检出限的方法:/pp  在该国标中提到了多种确定检出限的方法,包括:/pp  a)目视评价法评估LOD/pp  目视评价法是通过在样品空白中添加已知浓度的分析物,然后确定能够可靠检测出分析物最低浓度值的方法。即在样品空白中加入一系列不同浓度的分析物,随机对每一个浓度点进行约7次独立测试,通过绘制阳性(或阴性)结果百分比与浓度相对应的反应曲线确定阈值浓度。该方法也可用于定性方法中检出限的确定。/pp  b)空白标准偏差法评估LOD/pp  即通过分析大量的样品空白或加入最低可接受浓度的样品空白来确定LOD。独立测试的次数应不少于10次(n≥10),计算出检测结果的标准偏差,具体的计算方法可参考该国标。/pp  5.4.3 定量限(LOQ)/pp  与检出限相类似,定量限也分为仪器定量限和分析方法定量限。/pp  5.5 正确度/pp  测量结果的正确度用于表述无穷多次重复性测定结果的平均值与参考值之间的接近程度,测量结果的偏倚则通过回收率实验进行评估。/pp  5.6 精密度/pp  该国标中对精密度的描述分别从重复性、再现性两个维度进行描述。/pp  5.7 稳健度/pp  稳健度可通过由实验室引入预先设计好的微小的合理变化因素,并分析其影响而得出。可对样品进行预处理、净化、分析等可能影响检测结果的方面进行预实验,并分析可能影响结果的因素,必要时进行正交试验设计进行稳健度试验。/pp  5.8 测量不确定度/pp  该国标中列举了可能影响不确定度的多方面因素,并对测量不确定度评估时的考虑要点进行了介绍。/pp strong 6 方法验证要求/strong/pp  对分析方法的验证提出总体要求,包括定量分析和定性分析。在验证总则中提到,当化学分析实验室引入标准方法时,实验室应根据该国标的相应要求进行验证,即证实该方法能在该实验室现有的设施设备、人员、环境等条件下获得令人满意的结果。/pp  说明:本文仅是对国标《合格评定 分析方法确认和验证指南》GB/T 27417-2017 的部分节选和介绍,仅供参考,若需获得更多准确内容还请查看国标原文。/p
  • “雷磁”携手中仪学分析仪器分会化学传感器专家组,设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”
    为了奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优-秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者,中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)将在第十四届全国化学传感器学术会议(14th sccs)上颁发首届“中国化学传感器成就奖”学术奖项。为了保证该学术奖项的持续性,大会组委会特设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。上海仪电科学仪器股份有限公司作为该基金的赞助方,携手中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会),于2019年8月8日假上海市松江区绿地铂骊酒店举办合作签约仪式,设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。仪电科仪秉承“雷磁”品牌的“务实、创新、求精、致远”的发展宗旨,为中国化学传感器事业的发展贡献力量。合作协议的签订,由化学传感器专业委员会主任委员、14th sccs组织委员会主席、湖南大学吴海龙教授和仪电科仪董事长兼总经理汤志东签署。由化学传感器专业委员会原主任委员、湖南大学原化学计量学与化学传感技术教育部重点实验室主任、二级教授沈国励老先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会关亚风理事长、刘长宽常务副理事长、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会曾伟秘书长、上海市科委张露路处长、上海科学仪器产业技术创新联盟、上海市分析测试协会马兰凤秘书长等专家,以及上海仪电科学仪器股份有限公司副总经理殷传新、金建余,雷磁传感器公司总经理何海东等人共同见证。化学传感器专业委员会主任委员、14th sccs组织委员会主席、湖南大学吴海龙教授与仪电科仪董事长兼总经理汤志东签署合作协议 中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)成立于1985年,目前为第六届,由吴海龙教授为组长、俞汝勤院士为主编,分别组成新一届“化学传感器专家组”和《化学传感器》编委会。组织机构有汪尔康、俞汝勤、姚守拙、陈洪渊、张玉奎、董绍俊、马立人、程京、谭蔚弘等9位顾问,其中5位为中科院院士。由其主办的全国化学传感器学术会议(sccs),从最初的全国离子选择性电极学术交流会到如今的全国化学传感器学术会议,sccs学术会平均每三年一届,迄今已成功举办十三届,反映见证了我国化学传感器研究领域的发展历程。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国ph计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的发源地。长期以来专注于电化学分析仪器事业,历经七十多余年发展,雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业。以“为提高人们的生活质量,提供高科技产品和优质服务”为企业目标,创新驱动、转型发展,成为不断进步的科学仪器制造商和检测溯源系统解决方案与运行服务的提供商。
  • 化学分析方法确认和验证指南,2018年4月1日实施!
    p style="TEXT-ALIGN: center"img title="e18a02a4ee114f8587a06d772e9631e0.jpg" style="HEIGHT: 233px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/17b815ba-7f23-4cf0-b8ce-436f507b17c2.jpg" width="600" height="233"//pp  近日,国标GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》发布,并将于2018年4月1日实施。/pp  笔者对该规范进行了初步总结,以帮助大家快速阅读和了解该《化学分析方法确认和验证指南》,以下是该标准的精简介绍和分析。/pp  该国标共有6个章节,分别是范围、引用文件、定义、方法确认要求、方法特性参数的确认、方法验证要求。另外,该国标还有3个附录,分别是方法回收率偏差范围、实验室内变异系数、重复性和再现性自由度对照表。/pp  1 范围/pp  本标准给出了实验室对化学分析方法确认和方法验证的一般性原则,并指出适用于实验室对非标准方法、实验室制定的方法、超出预定范围使用的标准方法以及实验室对新引入的分析方法在正式使用前的方法验证。/pp  2 规范性引用文件/pp  参考了ISO/IEC 指南99:2007国际计量学词汇-基本和通用概念及相关术语等文件。/pp  3 术语和定义/pp  本部分对常见的术语进行了定义,包括:方法确认、方法验证、实验室内方法确认、实验室间方法确认、定性方法、定量方法、确证方法、筛选方法、容许限、检出限、定量限、精密度、灵敏度、测量区间、自由度、准确度等。/pp  需要注意的是,该部分中“方法确认”对应的英文是“method validation”,而“方法验证”对应的英文是“method verification”,大家在阅读时还应注意这些和行业内的常见定义是否有区别。/pp  4 方法确认要求/pp  4.1 总则/pp  实验室应对非标准方法、实验室制定方法、超出其预定范围使用的标准方法、扩充和修改过的标准方法的确认制定程序。对于确认过的方法,实验室应制定作业指导书。/pp  4.2 确认方法的特定参数/pp  实验室可在综合考虑成本、风险和技术可行性基础上,并根据预期的用途来进行方法确认。实验室进行方法确认的内容应完整,包括但不限于以下方法特性:/pp  a) 方法的选择性 /pp  b) 方法适用范围 /pp  c) 检出限和/或定量限 /pp  d) 测量范围和/或线性范围 /pp  e) 精密度(重复性和/或再现性) /pp  f) 稳健度 /pp  g) 正确度 /pp  h) 准确度 (注:测量结果的准确度由正确度和精密度两个指标进行表征。)/pp  i) 灵敏度 /pp  j) 结果的测量不确定度。/pp  4.3 确认方法特性参数的选择/pp  4.3.1 方法确认的典型特性参数/pp  方法确认首先应明确检测对象特定的需求,包括样品的特性、数量等,并应满足客户的特殊需要,同时应根据方法的预定用途,选择需要确认的方法特征参数。/pp  典型方法确认参数的选择,参见表1:/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="44f8b9ebd5c342089c46239f71844a99.jpg" style="HEIGHT: 273px WIDTH: 600px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/69b7e8f2-6adc-4800-9c2d-8ec84ea54953.jpg" width="600" height="273"//pp  4.3.2 实验室内方法确认/pp  通常情况下,需要确认的技术参数包括方法的选择性、检出限、定量限、线性范围、正确度、精密度和稳健度等。/pp  4.3.3 实验室间方法确认/pp  通常情况下,对于定性方法,至少应确认方法的检出限和选择性 对于定量方法,至少应确认方法的适用对象、线性范围、定量限和精密度。/pp  5 方法特性参数的确认/pp  5.1 选择性/pp  分析方法应具有一定的选择性。/pp  5.2 测量范围/pp  方法的测量范围通常应满足以下条件:/pp  a) 方法的测量范围应覆盖方法的最低浓度水平(定量限)和关注浓度水平 /pp  b) 至少需要确认方法测量范围的最低浓度水平(定量限)、关注浓度水平和最高浓度水平的正确度和精密度,必要时可增加确认浓度水平。/pp  c) 若方法的测量范围呈线性,还应满足5.3条款的要求。/pp  5.3 线性范围/pp  线性范围应尽量满足如下标准:/pp  a) 采用校准曲线法定量,并至少具有6个校准点(包括空白),浓度范围尽可能覆盖一个或多个数量级,每个校准点至少随机顺序重复测量2次,最好是3次或更多 对于筛选方法,线性回归方程的相关系数不低于0.98 对于准确定量的方法,线性回归方程的相关系数不低于0.99./pp  b) 校准用的标准点应尽可能均匀地分布在关注的浓度范围并能覆盖该范围…/pp  c) 浓度范围一般应覆盖关注浓度的50%~150%,如需做空白时,则应覆盖关注浓度的0%~150%。/pp  d) 应充分考虑可能的基质效应影响,排除其对校准曲线的干扰。/pp  5.4 检出限和定量限/pp  5.4.1 需要评估检出限(LOD)和定量限(LOQ)的情况/pp  通常情况下,只有当目标分析物的含量接近于“零”的情况下或者检测浓度接近检出限和定量限时,才需要确定方法的LOD或LOQ。/pp  5.4.2 检出限(LOD)/pp  对于多数现代分析方法来说,LOD可分为两个部分,即仪器检出限(IDL)和分析方法检出限(MDL)。应注意两者的区别,在该国标中指出:使用信噪比可用来考察仪器性能,但不适用于评估方法的检出限。/pp  确定检出限的方法:/pp  在该国标中提到了多种确定检出限的方法,包括:/pp  a) 目视评价法评估LOD/pp  目视评价法是通过在样品空白中添加已知浓度的分析物,然后确定能够可靠检测出分析物最低浓度值的方法。即在样品空白中加入一系列不同浓度的分析物,随机对每一个浓度点进行约7次独立测试,通过绘制阳性(或阴性)结果百分比与浓度相对应的反应曲线确定阈值浓度。该方法也可用于定性方法中检出限的确定。/pp  b) 空白标准偏差法评估LOD/pp  即通过分析大量的样品空白或加入最低可接受浓度的样品空白来确定LOD。独立测试的次数应不少于10次(n≥10),计算出检测结果的标准偏差,具体的计算方法可参考该国标。/pp  5.4.3 定量限(LOQ)/pp  与检出限相类似,定量限也分为仪器定量限和分析方法定量限。/pp  5.5 正确度/pp  测量结果的正确度用于表述无穷多次重复性测定结果的平均值与参考值之间的接近程度,测量结果的偏倚则通过回收率实验进行评估。/pp  5.6 精密度/pp  该国标中对精密度的描述分别从重复性、再现性两个维度进行描述。/pp  5.7 稳健度/pp  稳健度可通过由实验室引入预先设计好的微小的合理变化因素,并分析其影响而得出。可对样品进行预处理、净化、分析等可能影响检测结果的方面进行预实验,并分析可能影响结果的因素,必要时进行正交试验设计进行稳健度试验。/pp  5.8 测量不确定度/pp  该国标中列举了可能影响不确定度的多方面因素,并对测量不确定度评估时的考虑要点进行了介绍。/pp  6 方法验证要求/pp  对分析方法的验证提出总体要求,包括定量分析和定性分析。在验证总则中提到,当化学分析实验室引入标准方法时,实验室应根据该国标的相应要求进行验证,即证实该方法能在该实验室现有的设施设备、人员、环境等条件下获得令人满意的结果。/p
  • 化学生物传感与计量学国家重点实验室召开第二届学术委员会会议
    2008年12月27日,化学生物传感与计量学国家重点实验室第二届学术委员会会议在湖南大学召开。实验室学术委员会成员、科技部基础研究司、湖南省科技厅和湖南大学等单位的有关同志出席会议。 实验室负责人结合一年来科研工作、队伍建设和人才培养、对外开放与交流以及今后努力方向等,向学术委员会作了全面汇报。与会学术委员们认真听取汇报后认为,实验室近年来在传感器分子识别体系的构建、生物医学工程方向、生物医学传感方法与器件、化学计量学基础研究、基于纳米生物技术的生物医学研究等领域取得了显著成绩,实现了跨越式发展。 同时,与会学术委员们对实验室今后的发展、管理以及科研组织等方面的工作提出了宝贵的建议,并希望依托单位继续加大对实验室的支持力度。
  • “雷磁”携手中仪学分析仪器分会化学传感器专家组设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”
    p strong 仪器信息网讯 /strong以奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者,中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)将在第十四届全国化学传感器学术会议(14th SCCS)上颁发首届“中国化学传感器成就奖”学术奖项。/pp  为了保证该学术奖项的持续性,大会组委会特设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。上海仪电科学仪器股份有限公司作为该基金的赞助方,携手中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会),于2019年8月8日假上海市松江区绿地铂骊酒店举办合作签约仪式,设立“中国化学传感器成就奖奖励基金”。仪电科仪秉承“雷磁”品牌的“务实、创新、求精、致远”的发展宗旨,为中国化学传感器事业的发展贡献力量。/pp  合作协议的签订,由化学传感器专业委员会主任委员、14th SCCS组织委员会主席、湖南大学吴海龙教授和仪电科仪董事长兼总经理汤志东签署。由化学传感器专业委员会原主任委员、湖南大学原化学计量学与化学传感技术教育部重点实验室主任、二级教授沈国励老先生、中国仪器仪表学会分析仪器分会关亚风理事长、刘长宽常务副理事长、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会曾伟秘书长、上海市科委张露路处长、上海科学仪器产业技术创新联盟、上海市分析测试协会马兰凤秘书长等专家,以及上海仪电科学仪器股份有限公司副总经理殷传新、金建余,雷磁传感器公司总经理何海东等人共同见证。/pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d1ed5a03-4998-4985-9797-e94353fc23da.jpg" title="微信图片_20190809004300_副本.jpg"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0578fbe2-94b5-4f6b-8906-0108585449dd.jpg" title="微信图片_20190809004215_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong吴海龙教授与汤志东董事长签署合作协议/strong/pp  中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组(原专业委员会)成立于1985年,目前为第六届,由吴海龙教授为组长、俞汝勤院士为主编,分别组成新一届“化学传感器专家组”和《化学传感器》编委会。组织机构有汪尔康、俞汝勤、姚守拙、陈洪渊、张玉奎、董绍俊、马立人、程京、谭蔚弘等9位顾问,其中5位为中科院院士。由其主办的全国化学传感器学术会议(SCCS),从最初的全国离子选择性电极学术交流会到如今的全国化学传感器学术会议,SCCS学术会平均每三年一届,迄今已成功举办十三届,反映见证了我国化学传感器研究领域的发展历程。/pp  “雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的发源地。长期以来专注于电化学分析仪器事业,历经七十多余年发展,雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业。以“为提高人们的生活质量,提供高科技产品和优质服务”为企业目标,创新驱动、转型发展,成为不断进步的科学仪器制造商和检测溯源系统解决方案与运行服务的提供商。/p
  • 清华大学分析中心
    p  清华大学分析化学学科在1926年化学系成立之初就作为重点发展的“专门方向”之一。1952年院系调整使清华大学化学系的发展一度中断,但是分析化学教学一直得到保持和延续。1972年在国内较早建立了分析中心,1978年始恢复招收“物理化学与仪器分析”专业的本科生并招收应用化学(分子光谱、仪器分析)硕士生。1985年清华大学恢复组建化学系,原分析化学教研室与清华大学分析中心整合成教学、科研、服务三结合的实体。/pp  本学科的发展凝聚了几代人的心血。特别是1985年复系以来,邓勃、郑用熙、李隆弟等教授在化学计量学、原子吸收光谱分析和胶束增溶及室温磷光光度分析研究方面,形成了有特色并在国内有一定影响的学科方向。九十年代后随着罗国安、童爱军、丁明玉、张新荣、林金明、李景虹等一批中青年人才的引进,明确了以色谱分析、光谱分析、表面分析、电化学分析、药物分析作为本学科的主要研究方向。本学科现有高级职称研究人员16名,其中教授8人,国家杰出青年基金获得者2人,教育部跨世纪人才1人,形成了一支学术方向和年龄结构合理的师资队伍。/pp  2001-2006年间本学科承担了包括国家“973”、“863”、科技攻关与支撑项目、国家自然科学基金重大、重点和面上项目以及军工项目等共173项,总经费 4560 万元 共发表SCI论文365篇,影响因子IF 10的1篇,IF 5的23篇,IF 3的70篇 其中Anal.Chem.12篇, J. Am. Chem. Soc. 2篇 申请专利近百项,其中授权38项 出版专著28部。获得国家科技进步二等奖2项,教育部科技进步一等奖1项。/p
  • 文献解读丨GC×GC-MS结合化学计量学测定草鱼不同部位挥发性化合物
    GC×GC-MS结合化学计量学 | 测定草鱼不同部位挥发性化合物Doi: 10.1016/j.fbio.2023.103403研究背景淡水鱼的香气是富含多种挥发性分子的混合物,具有令人不悦的泥土气味。这些挥发性分子来源于各种生化反应。因此,人们对鱼的气味研究越来越感兴趣。目前,用于阐明非靶向香气特征的常用分析技术是GC-MS。然而,由于生物样品的复杂性,可能含有成百上千种挥发性成分。传统的一维GC-MS由于其分离能力不足,可能会出现共洗脱等问题。为了识别重叠峰,引入了全二维气相色谱质谱(GC×GC-MS)联用技术。GC×GC-MS由于具有优越的分离能力和更高的峰容量,能够生成大量的数据,这对处理和分析气相色谱数据提出了巨大的挑战。对于有针对的靶向研究,质谱解卷积工具足以使研究人员从所需化合物中有效地提取信息。相比之下,在无针对的非靶向研究中,研究者缺乏关于样品成分和相关化合物的先觉知识。因此,先进的数据处理工具对于处理GC×GC-MS数据是非常重要的。本研究改进并建立了一种检测草鱼挥发性化合物的新方法。采用具有高分辨率的GC×GC-MS完全分离挥发性化合物,使用基于Matlab编写的脚本、PCA、OPLS-DA等化学计量学方法对挥发性成分进行大规模、非靶向的研究,鉴定出了用于区分草鱼不同部位的51种关键挥发性候选物。方法和结论采用GCMS-TQ8050全二维气相色谱质谱系统,配备AOC-5000注射器、双级环型单调制器:DB-5MS色谱柱1(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm)和BPX-1色谱柱2 (2.5 m × 0.1 mm × 0.1 μm),系统由Cycle Composer软件控制。配备65 μm PDMS/DVB(poly-dimethylsiloxane-divinylbenzene)萃取头的AOC-5000注射器自动执行HS-SPME过程。将色谱图数据文件加载到GC image软件中进行处理,生成省略S/N值小于100的blob表,该表包含如化合物ID、化合物名称、两根色谱柱的保留时间和RI、峰面积、blob体积等信息。由于不同样品的相同化合物在blob表中的ID是不同的,因此编写了基于Matlab的脚本来自动比较不同样品的相同物质。一个化合物种类最多的blob表被用作模板,其他blob表与其比较,以生成包含不同样品的相同化合物的矩阵。该矩阵被提交给Malab和SIMCA分别进行PCA和OPLS-DA分析,利用VIP值找出区分草鱼不同部位的关键挥发性成分(图1)。图1. 技术路线图2比较了来自相同样品的两个色谱图,其是使用相同仪器获得的。图2a显示了GC×GC曲线,图2b是1D GC(冷喷涂装置关闭,其他条件相同)。图2a的相应强度是图2b的3倍以上,这意味着GC×GC-MS比常规GC-MS更灵敏。图2. 相同样品的GC×GC (a)和1D GC (b)的 TIC色谱图图3展示了某一草鱼样品的GC×GC-MS指纹图谱(a: 1D-GC, b: GC×GC, c: 3D-GC)。可以看出,色谱柱1出现了峰重叠等现象,许多blob均在色谱柱2上分离。此外,在GC箱温度程序中,加热速度非常慢(2 ℃/min),这意味着这些重叠峰很难通过优化色谱柱来分离。由此得出结论,相对于传统一维GC-MS,岛津的GC×GC-MS(GCMS-TP8050)能够检测出更多的挥发性化合物。以图2b为例,共检测出8749个blob,当S/N50时有3042个blob,当S/N100时有1469个blob。显然,一维GC是不能分离这么多峰的。图3. 某一背肉样品的1D-GC (a), GC×GC (b), 3D-GC (c) 指纹图谱表1展示了体积最大的前100种挥发性化合物,包括8种醇、7种醛、3种酮、33种烷烃、7种烯烃、21种酯、2种吡啶、1种酸、1种酚和17种其他化合物。其中,63种首次在草鱼中发现,44种首次在鱼和相关鱼制品中鉴定。表1. 体积最大的前100种挥发性化合物(部分)表2展示了51种关键挥发性候选物,这些化合物被认为是区分草鱼不同部位的最有影响的变量。热图(图4)表明大多数化合物浓度较低,这表明化合物浓度越高,不代表其区分草鱼各部分的能力就越强。文献调研表明,51种关键挥发性候选物除了可能来自于鱼或鱼产品,也可能来自于植物、杀虫剂、环境污染物等。表2. 51种关键挥发性候选物(部分)图4. 51种挥发性候选物的热图文献题目《Determination of volatile compounds in different parts of grass carp using GC✕ GC-MS combined with chemometrics》使用仪器岛津GCMS-TQ8050全二维气相色谱质谱联用仪(GC×GC-MS)岛津AOC系列多功能自动进样器作者赵国强, … , 江勇*等 江西科技师范大学Guoqiang Zhao, Ya Yuan, Hong Zhou, Li Zhao, Yong Jiang*
  • 生物分析“闪耀”分析化学年会
    仪器信息网讯 2012年10月27-29日,“第十一届全国分析化学年会”在青岛国际会展中心召开。全国分析化学年会每三年举办一届,此次参会人员近1700人,征集论文1500余篇,是历届规模最大的一次。  在本次年会,来自全国各地的专家学者做了将近350场学术报告,其中,大部分报告内容集中在生物分析领域。例如,在27日的13场大会报告中,最少有10场报告是涉及生命科学内容的。大会报告题目见附录。  生物分析为何如此之热?  俞汝勤院士:“分析化学为生命科学服务并与之融合是分析化学发展的一个重要趋势”  生命科学的特征之一是其研究对象包括人类自身是极其复杂的体系,这种对象的研究带来十分庞大的数据量,用“数据爆炸”似乎还不能加以表达,化学计量学家用了“数据海啸”这样的名词来形容。“化学计量学的思路是将从混合物获得的混合信号以用数学方法分离,只要找出与混合物中各单一组份对应的信号,就等同于所寻求的质谱分析前彻底的物理化学分离,而数学分离比彻底的物理化学分离容易实现,成本低,是真正意义的‘绿色’分离方法。这可能显著简化‘鸟枪法’蛋白质组研究。”  林金明:“生物分析‘大热’正是符合了分析化学的发展规律”  清华大学林金明教授将分析化学发展历程分为三个阶段,第一个阶段是1000多年前即开始的元素分析阶段 之后是已有100年历史的有机分子分析阶段 第三个阶段就是最近10年的生物大分子分析阶段,例如生命组成单元、蛋白质、基因等的分析。  庄乾坤:“申请项目多集中在生物传感器技术”  国家基金委化学部分析化学学科主任庄乾坤也提到,“目前各位学者申请的项目多集中在生物传感器技术,以解决重大疾病诊断问题为目的。”  邵学广教授:“分析化学研究应该百花齐放”  “大家都去做生物分析是不对的,分析化学研究应该百花齐放”,南开大学邵学广教授说,“未来,我仍将继续坚持化学计量学的研究,不会转向大分子分析。”  “原子光谱,或说无机元素分析向何处去?”  陈杭亭:“由于毕业、发表论文、申请项目的压力,大家纷纷转向了纳米材料、生命科学等领域。”  《分析化学》主编陈杭亭研究员指出出现这一现象的原因在于,“原子光谱研究的论文发表又较困难,而纳米材料、生命科学等方面论文交容易发表。大学生出于毕业压力,而教授专家则存在发表论文、申请项目的压力,纷纷转向了热点领域。”  张新荣教授:“立即转向?坚持自己的研究方向,但努力有所突破,把一条冷板凳想办法再坐热?”  清华大学张新荣教授谈到,“前十届的分析化学年会皆是和原子光谱学术会议一起举办,也就是说原子光谱在分析化学研究中具有非常显赫的地位。但在这届分析化学年会的9个分会场(原子光谱分析、分子光谱及波谱分析、纳米分析化学、色谱分析、电化学分析、生物分析化学、仪器装置交流专场、青年论坛、国家基金论坛)中,除国家基金论坛之外,原子光谱分析分会场是报告数最少的一个会场,并且在为数不多的报告中,还有一些化学计量学研究方面的报告。”  “分析化学研究热点、研究方向已向生物大分子分析转移,原子光谱乃至元素分析技术处在非主流位置,研究论文不容易被有影响的学术刊物发表,研究成果的被关注度也在降低。”使得张新荣教授不得不发出,“原子光谱,或说无机元素分析向何处去?”  张新荣教授一直在寻求无机分析与生命科学研究有哪些交叉点、怎样才能使元素分析在生命科学中发挥作用,所以此次报告中,张新荣教授介绍了其关于无机质谱ICP-MS在生物分析中应用的最新进展,主要采用稳定同位素标记与ICP-MS技术相结合的方法分析生物大分子,为原子光谱分析在生命科学中的应用开拓了一条新路。张新荣教授提出,“就科学研究而言,对于一个已经变冷的研究领域,如原子光谱分析,一个方法就是立即转向,放弃现有的研究领域,追逐热点,使自己不要落伍。另一个方法就是仍然坚持自己的研究方向,但努力有所突破,把一条冷板凳想办法再坐热。也许后一条路走通了会更有成就感?”  附录:序号报告人题 目单 位1汪尔康DNA保护的荧光银纳米簇及其生物分析应用中国科学院长春应用化学研究所2陈洪渊光电化学生物分析法研究南京大学3俞汝勤化学计量学—分析化学应对“数据海啸”挑战的强力手段湖南大学4姚守拙基于核酸与多肽的新型传感器研究湖南大学5董绍俊分子计算逻辑体系的研究及分析应用中国科学院长春应用化学研究所6庄乾坤分析化学创新研究与基金申请国家基金委7张新荣无机质谱在生物分析中的应用清华大学8邵元华扫描离子电导显微镜及其在软界面电分析化学研究中的应用北京大学9陈国南基于工具酶技术的电化学生物传感界面的构建及应用福州大学10杨芃原糖蛋白的定量鉴定新技术复旦大学11王柯敏纳米生物探针在复杂生命体系中的应用新进展湖南大学12庞代文病毒单颗粒动态示踪新方法武汉大学13杨秀荣食品毒素赭曲霉素A和违禁食用添加剂瘦肉精的分析检测研究中国科学院长春应用化学研究所
  • 中国计量学院预算600万元采购场发射透射电镜
    2015年3月31日,中国政府采购网发布招标公告显示:中国计量学院将采购一台进口场发射透射电子显微镜,预算金额为600.010442万元。  中国计量学院已拥有日本HITACHI公司的SU8010 FE-SEM冷场发射扫描电子显微镜(分辨率:1.0 nm(15 kV)、1.3 nm(1 kV),配置了美国EDAX公司的TEAM Apollo XL EDS(电制冷能谱分辨率:129 ev 窗口面积:30)。  目前,SU8010 FE-SEM主要用于材料的显微结构分析和材料元素的定性和半定量分析,材料范围包括:(1)生物:种子、花粉、细菌等 (2)医学:血球、病毒等 (3)动物:大肠、绒毛、细胞、纤维等 (4)材料:陶瓷、高分子、粉末、环氧树脂等 (5)化学、物理、地质、冶金、矿物、污泥(杆菌)、机械、电机及导电性样品,如半导体(IC、线宽量测、断面、结构观察&hellip &hellip )电子材料等。
  • 五邑大学分析测试中心成国家计量认证合格单位
    7月8日上午,五邑大学分析测试中心举行揭牌仪式,正式成为国家计量认证合格单位,首次认证通过的项目涉及16大项82小项。通过国家计量认证合格单位的测试中心将成为五邑大学科研教学和地方服务重要科研与测试平台,该校也成为继汕头大学之后,我省第二所获国家计量认证资格的高校。  据悉,五邑大学分析测试中心正式运行以来,先后成为广东省科技厅新产品检测平台、广东省中小企业局新产品服务类示范单位、广东省经贸委LED产品检测技术服务类支撑单位、国家标准会员单位、省科技厅技术服务百强单位等,还将成为半导体光电产品检测国家重点实验室的重要组成部分,对增强五邑大学为地方服务的能力和手段起到十分重要的作用。今后,测试中心在建设中继续坚持为学校教学科研服务,为江门市经济建设服务,加强内部建设,走为大学科和大产业服务的道路。  □ 相关链接  五邑大学分析测试中心首次认证通过的项目涉及无机材料、多晶体材料、低合金钢、铝及铝合金、镁及镁合金、铜及铜合金、金属和非金属材料、有机材料、化学试剂、变压器油、汽轮机油、原料乳与乳制品、饲料、纺织品、食品、塑料等16大项82小项,认证通过的项目所出具的报告具有法律效力和第三方公正性,检测数据可用于贸易出证、产品质量评价、环境、卫生、安全评价、成果鉴定等。
  • 吴海龙:默默耕耘在分析化学一线的探索者
    p  要把握分析化学研究的国内外发展趋势,瞄准学科前沿、整合优势资源、强化攻关力度、引进高端人才、开展合作研究。在继续加强基础研究、学科前沿探索的同时,还将进一步凝炼学科方向,结合国家、地方的经济和科技的发展需要,开拓分析科学理论和应用研究的新方向。——吴海龙/pp  他用赤子般的心默默地燃烧着自己的生命,他用铁人般的意志刻苦地磨砺着自己的灵魂 他胸怀祖国、放眼世界 他期盼着有所创新、有所发现 他为人坚毅,在遇到困难时决不轻言放弃 他多年来从事化学计量学、化学传感技术及环境和生命科学中的新分析技术等研究,并在pH化学传感器研制、稳健多元统计学发展以及环境科学等领域应用、多维数阵分析、高阶张量校正和高阶张量标准加入法的理论及应用等方面做出了突出的系列创新性成绩。他就是湖南大学化学二级教授、博士生导师,他的名字叫吴海龙。/pp  strong少小立下宏伟志,一朝金榜题名时/strong/pp  吴海龙出生于浙江舟山一个农民家庭,都说穷人家的孩子早当家,很小时他就懂得为父母做些力所能及的家务。自打上学时起,吴海龙的成绩就一直非常优秀,同时他还担任学校及班级的学生干部,协助老师管理学生日常事务。聪明、勤奋而又能干的吴海龙从小学到高中一路走来,深得老师们的喜爱,因为他知道,恩师们给予他的帮助太多,使他从小领悟到了人生的价值。/pp  1978年,作为恢复高考后的首批应届高中毕业生,吴海龙考上了湖南大学化学化工系。1982年,吴海龙凭借出众的成绩成为了湖南大学硕士研究生,师从俞汝勤先生,在生物碱、pH等液膜传感器研制方面取得了令国内外同行注意的成绩,先后获得分析化学专业理学学士和硕士学位。后留校在环境保护研究所工作并参与原机械工业部环境检测总站的筹建。1988年4月又在俞汝勤先生、曾北危先生精心指导下在职攻读博士研究生并于1992年3月获得理学博士学位,在化学计量学多元校正、水环境背景值系统稳健表征、液膜化学传感器等研究方面取得新进展,同时还为湖南大学分析化学学科发展做出了杰出贡献。吴海龙深信,只有扎扎实实地学习、打下扎实基础才能取得更大的成绩。/pp  strong师夷长技以自强,满腔热血报祖国/strong/pp  1993年5月,吴海龙东渡日本学习深造。在日本留学期间,他曾主持编制、组装计算机辅助/容积可变/流动注射进样装置 曾短期工作于富士通等公司,参与相关化学软件编制(化学结构式变换) 曾利用日本千叶大学难得的分析仪器及实验条件,在日本科学协会Sasakawa科研助成金资助下,瞄准国际化学计量学前沿,开展复杂体系数学分离精准定量基础研究,并取得具有原创性的系列成果。五年后,学得一身技术本领的吴海龙怀着一颗赤子之心,毅然回到了伟大的祖国,留在母校湖南大学,并在恩师俞汝勤院士的帮助下选定重点继续开展研究,并取得了一系列令国内外瞩目的科研成果。/pp  吴海龙不仅紧抓科研项目研究,还十分注重学科建设及教学等管理。2001年,他具体负责组织申报的我国高校第一个分析化学领域国家重点实验室——“化学生物传感与计量学国家重点实验室”获得国家科技部批准,依托湖南大学边建设边开放。2002年11月,经过短短的一年多时间,该实验室从组建精干团队、凝练学术方向到建设科研平台、多出科研成果、扩大国内外学术交流等,都取得了可喜的成绩,并顺利通过了国家科技部的建设验收。/pp  该实验室特别注重科研人才引进培养和团队建设。仅建室后8年里,就已经成功完成和承担的国家和省部级各类基础和应用基础研究课题达百项之多,发表SCI收录论文逾千篇,迄今仅获得国家自然科学二等奖就有三项,成为国内该领域的佼佼者。而实验室也拥有了一支以俞汝勤院士、姚守拙院士、谭蔚泓院士、国家自然科学杰出青年基金获得者王柯敏教授、沈国励教授、吴海龙教授、魏万之教授、何凤娇教授、蒋健晖教授、陈金华教授、张晓兵教授、楚霞教授、聂舟教授等为学术带头人的科研梯队,并培养毕业硕士研究生数百名、博士研究生逾百名。而分析化学国家重点学科也在数次全国性评估中名列前茅。/pp  strong天道酬勤人为本,成绩斐然创佳绩/strong/pp  三十多年如一日,吴海龙教授一直从事化学计量学、化学生物传感技术、环境与生命科学中的新分析技术等教学和科研,先后主持完成国家自然科学基金面上项目4项、国家973预研项目、国家教育部优秀创新团队建设项目以及国家教育部高等学校骨干教师、优秀青年教师等资助计划项目和博士点基金项目等二十余项。吴海龙目前主持2项国家自然科学基金面上项目、两度参研国家自然科学基金创新群体项目,多年来在液膜pH化学传感器、稳健统计学新应用、三维数阵分析、二阶张量校正、二阶标准加入分析及其应用等方面取得系列创新性成果。在分析化学、化学计量学等期刊发表学术论文260余篇,其中SCI论文逾220篇,被引用逾4000篇次,H指数逾30 参编著中英文论著8本中10章节,其中参著的英文学术书籍“FUNDAMENTALS AND ANALYTICAL APPLICATIONS OF MULTI-WAY CALIBRATION”(Elsevier集团出版,2015年8月17日正式发行),应邀撰写其中两章,正文165页,约占全书篇幅三分之一,该书已成为Elsevier出版集团畅销书(a Best Seller)。还主译著“化学计量学实用指南” 共同主编分析化学手册化学计量学分册(梁逸曾、吴海龙、俞汝勤主编,化学工业出版社)。个人指导培养博士生毕业22名、在学6名 指导培养硕士生毕业逾60名、在学8名。任俞汝勤院士学术小组组长长达16年之久。/pp  自1982年以来,吴海龙先后从事过液膜生物碱药物传感器研制,液膜氢离子(pH)选择性电极研制,大气和水质环境监测,区域环境影响评价,长江水系水环境背景值系统分析与稳健表征研究,化学计量学实验优化设计、多元分辨及校正新算法,液膜碘离子电极研制,流动注射分析系统计算机辅助进样装置研制,多维数阵分析理论及其在现代分析化学中应用,张量校正及张量标准加入法研究、HPLC-DAD和三维荧光光谱等现代分析仪器新应用,智能化荧光光谱仪试制等科研工作,并取得了系列创新性成果。/pp  主要贡献包括:1)打开了现代分析科学中三维数阵分析理论及应用研究的新局面,拓展了化学计量学研究领域。率先规范了三维数阵分析研究的理论平台,建议改善了科学的符号体系,发现了三线性模型的内在循环对称性,规范了模型及方法的分类,开展了三维数阵化学秩估计新方法研究,基于交替最小二乘原理,提出了交替三线性分解(ATLD)算法及其以此为基础的张量校正法和张量标准加入法等,建立了优势突出的自加权交替三线性分解、交替惩罚三线性分解、交替不对称三线性分解、交替拟合残差算法等系列新方法及新算法,建立了优势突出的交替惩罚四线性分解(APQLD)、交替五线性分解(AQQLD)等新方法和新算法以及相应的张量校正法和张量标准加入法等,进一步拓展完善了多维数阵分解的相对唯一性、内在循环对称性等理论,倡导并力行以“数学分离”代替或增强现代分析仪器中的化学和物理分离等步骤,结合三维荧光光谱、LC-DAD、LC-MS等先进分析仪器,在解决静态复杂体系快速、同时、多组分、绿色、精准定量分析和复杂化学动力学过程多组分近实时定量解析等分析难题中获得突破,继承发展了现代分析化学定量分析新理论-化学多维校正理论,也为研发新型分析仪器提供了新的设计依据 2)较早将稳健统计学思想和方法引入到(长江水系)水环境背景值研究领域,建立了大批量量测数据自动处理的稳健表征系统 3)较早开展聚合膜pH化学传感器研究,取得较好进展。这些工作皆获国内外同行较高评价。此外,吴海龙他们还合成多个化合物首次用作液膜pH电极活性材料,其中甲基二正十八脘胺被Fluka化学与生物化学跨国公司高价销售三十年至今。除此之外,长江水系水环境背景值系统分析与稳健表征研究工作作为国家“七.五”攻关课题的理论研究的重要组成部分,也曾多次获得国家及部省级奖励。/pp  近些年来,浙江大学、南开大学、四川大学、厦门大学、中国海洋大学、上海交通大学、贵州大学、中南民族大学等高校及中国科学院合肥物质科学研究院等研究机构的科研人员先后关注、跟踪并进一步开展化学计量学多维校正方面的工作。他们运用吴等发展的二阶校正方法与现代分析仪器相结合,在工业产品分析、农副产品监测等方面开展了系列实用性的研究工作。例如,南开大学的邵学广课题组运用近红外光谱与化学计量学二阶校正方法相结合,用于工业产品的过程分析及质量控制(Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 7677-7681) 他们通过比较,认为吴等提出的交替三线性分解(ATLD)方法优于其他二阶校正方法,而ATLD方法更能胜任此类过程分析和控制,这进一步证明了吴等提出的方法的优越性。而四川大学的李梦龙课题组则运用高效液相色谱-荧光检测器(HPLC-FLD)与吴等发展的交替惩罚三线性分解(APTLD)方法相结合用于茶叶中17种游离氨基酸的同时定量分析,取得了令人满意的定性定量结果(J. Agric. Food Chem. 2011, 59, 10839-10847) 该文称,将吴等发展的APTLD方法与现代分析仪器相结合,即使在未知背景干扰共存和分离提纯比较困难时,用于复杂体系中氨基酸的同时定量分析仍具有快速、准确、成本低廉等优点,是一种极具经济效益和市场推广应用价值的潜在分析策略。/pp  吴海龙教授取得的创新性成果已得到国内同行专家的较高评价,曾应邀在清华大学、南开大学、四川大学、中山大学、华中科技大学、重庆大学、陕西师范大学、西北大学、首都师范大学、山西大学、浙江海洋学院、惠州学院、中南大学、湖南科技大学、南华大学、湘南学院等高校和中科院长春应用化学研究所、武汉数学物理研究所、大连化学物理研究所、数学研究所等科研单位作学术报告,曾应邀在IUPAC 2001年分析科学大会化学计量学分会(东京)、2004年亚洲化学计量学与生物信息学国际学术研讨会(上海)、2009 TRICAP(化学与心理学交叉领域三维数据分析方法国际前沿研讨会,西班牙牛利亚山谷)、长春电分析化学国际学术研讨会系列会议(Changchun-ISEAC)、北京分析测试报告会暨仪器展览会(BCEIA 2009和2013)、中日韩分析化学系列研讨会(CJK-ISAC)(北京、武汉、南京、济州、上海、九州、沈阳、釜山、武夷山、东京等)、中法双边生物传感技术学术研讨系列会(SFW-SEBA,法国Ceret、里昂等、中国长春、长沙等)、第十三届至第十六届分析化学中化学计量学国际学术研讨会(CAC 2012:布达佩斯,匈牙利 CAC2014:里士满,美国 CAC2015: 长沙,中国 CAC2016: 巴塞罗那,西班牙)、过程分析与控制技术国际论坛(IFPAC/PAT 2013: 巴尔的摩,美国 IFPAC/PAT 2014:北京,中国 IFPAC/PAT 2015:重庆,中国)等国际或海外会议作邀请及口头报告。在海峡两岸分析化学研讨会(北京、高雄、大连、重庆等)、中国化学会系列年会(长沙、长春、厦门、北京、大连)、中国化学会分析化学和计算机化学 中国色谱学会色谱、中国质谱学会质谱、中国光学会和中国化学会的分子光谱学和化学发光、中国仪器仪表学会分析仪器分会年会、化学传感器、近红外光谱等全国性学术会议上作邀请及口头报告近百次。/pp  吴海龙教授他们取得的创新性成果亦已得到国际同行专家的很高评价和越来越广泛的认可,已被《分析化学百科全书》有关综述,作为国际化学计量学界二阶校正领域有代表性的原创性工作获得大篇幅正面引用。这篇由国际化学计量学学会创始人和前会长、美国华盛顿大学B.R.Kowalski教授等所撰写的综述性文章对此给予较高评价。国际分析化学界名著《化学因子分析》的第三版,以新增章节形式独立介绍介绍了他们的三线性分辨及校正等五个新方法。该书是化学计量学的经典著作,在美国20多年来分析化学领域引用次数最多的25部书籍中排名第四,被称作“曾经教育了一整代化学计量学家”的著作。该书新增的三个章节,以长达四页的显著篇幅介绍了多个三线性分解及校正新方法,让湖南大学在各国同行中脱颖而出。/pp  美国分析化学期刊双年综述,多次高度评价湖南大学化学计量学研究工作,有篇综述一次引用他们的论文10篇。海外Elsevier著名网站专题报道其发展的交替非对称三线性分解算法,认为它的性能比其它方法更好,收敛更快,并对此作专题跟踪报道。2007年,多国著名分析化学家应邀合作撰写的发表在《分析化学的发展趋势》的有关校正专题综述,引用湖南大学工作11篇,并认为吴海龙等工作处于国际定量分析化学(二阶校正)理论及应用前沿。同刊的另一篇专题综述,引用湖南大学代表性工作工作5篇,认为吴等发展的二阶校正理论及方法研究处于国际前沿,并特别指出在色谱联用、三维荧光光谱等相结合应用方面为国际最早。2008年,国际同行在《分析化学的发展趋势》上发表二阶校正分析应用专题综述,湖南大学的工作被引用13篇,国际同行应用湖南大学发展的方法进行相关研究的论文被引用9篇,且湖南大学工作的理论先进性、方法独创性和应用有效性被进一步证实。/pp  2007年11月,美国SANDIA 国家实验室发表了由国际著名数学家撰写的题为“Tensor Decompositions and Applications”的专题调研报告(Tamara G. Kolda (美国青年科学家总统奖获得者,应用数学博士) & Brett W. Bader,SAND2007-6702,Printed November 2007),将吴等论文列为国际数学学科张量(Tensor)及多线性代数(Multilinear algebra)领域化学计量学研究前沿的代表性工作。该报告后来正式发表于SIAM Reviews 这一国际数学界著名综述期刊(SIAM Review,2009,51(3):455-500), 短短数年迄今已被数学、统计学、通讯、信号处理、化学、生物、医学等较多领域引用逾4000篇次。该研究小组后续发表的相关报告及论文(如SAND2009-0857)也较多篇次引用湖南大学相关研究工作。/pp  strong默默耕耘数十载,灿烂人生别样红/strong/pp  吴海龙的科研项目主要包括“三维分子荧光数阵分析用于细胞动态解析及成分测定研究” “三维数据阵分析及其在现代分析化学中的应用研究” “立方阵数据分析及其在复杂体系二阶校正和化学动力学过程解析中的应用研究” “复杂体系多维数阵分析化学计量学研究”等。其中“复杂体系成分分析与波谱解析的化学计量学方法研究”科研成果已获得2002年度湖南省科技进步一等奖(俞汝勤、梁逸曾、吴海龙、沈国励、蒋健晖、陈增萍)和2003年度国家自然科学二等奖(俞汝勤、梁逸曾、吴海龙、沈国励、蒋健晖)。吴海龙是代表性成果的主要贡献者。/pp  吴海龙本人也曾荣获湖南大学第二届杜邦奖学金、首届“科技希望之星”称号、首届“天语教师奖”等,曾荣获湖南省青年化学化工奖,第四届(2006年度)“湖南十大杰出青年科技创新奖”等。2008年3月进入湖南省新世纪“121”人才工程第一层次人选。亦曾获得日本科学协会Sasakawa科学研究奖励助成金和日本国际教育协会科研资助等。/pp  吴海龙曾数十次担任国内外有关学术会议的学术委员会成员,分别以秘书长和副主席的身份组织了2002年生物分析化学与纳米技术国际学术研讨会、2006年生命分析化学和生物医学工程国际学术研讨会和2008年生物医学工程和生命分析化学国际学术研讨会等,作为中方主要代表先后参与组织和负责组织了2006年法中(法国佩皮尼昂)和2008年中法(中国长沙,湖南大学)表面生物电化学和传感技术国际学术研讨会。曾担任第35届国际光谱学大会(厦门)组织委员会委员(具体负责化学计量学分会场的组织工作),参与中国化学会第26届到30届年会的化学信息学与化学计量学分会具体组织工作,并担任第27届、第28届、第29届、第30届年会的化学信息学与化学计量学分会共同主席等。2015年6月,与梁逸曾教授、许青松教授等,共同成功组织在中国长沙召开第十五届分析化学中化学计量学国际学术研讨会(CAC 2015:长沙,中国),这是该系列会议首次在亚洲召开。还担任2016年6月在西班牙巴塞罗那市成功召开的第十六届分析化学中化学计量学国际学术研讨会(CAC 2016)科学委员会委员。/pp  几十年弹指一挥,祖国各项事业都在蓬勃稳健地向前迈进,化工行业和分析仪器行业也迎来更大的发展机遇,自信和勤奋让吴海龙走上了更加宽广的人生舞台。创新无止境,已经习惯于攀登的他正在向更新的目标前进!/pp  strong吴海龙教授简介/strong/pp  吴海龙,湖南大学化学教授(二级),博士生导师,理学博士(湖南大学)、工学博士(日本千叶大学)。1993年赴日本留学,1998年回国,曾任化学生物传感与计量学国家重点实验室创室常务副主任(2001.07-2004.07)、主任(两度被国家教育部下文聘任,2004.07-2009.12期间),2002年担任湖南大学分析化学国家重点学科建设责任人。现兼任中国化学会有机分析专业委员会副主任、计算机化学专业委员会副主任 中国仪器仪表学会分析仪器学会第七届常务理事暨化学传感器专业委员会主任 仪器仪表学会近红外光谱分会副理事长 分析仪器分会学术委员会、光谱专业委员会、关键部件专业委员会等委员 还担任中国机械工程学会理化检验分会副理事长、化学专业委员会主任等。任《分析化学》、《计算机与应用化学》、《分析科学学报》等七种学术期刊编委,两个教育部重点实验室学术委员会委员。吴海龙的研究领域主要包括化学传感器,流动注射分析,环境监测,HPLC-DAD,三维荧光光谱 化学计量学,稳健统计学,对应分析,多元校正,最优化实验设计,三维数阵分析,二阶校正,交替最小二乘,张量校正 多维数阵分析应用 自动化和控制系统中的多维数阵分析等。曾荣获国内分析化学领域第一个国家自然科学奖二等奖(排名第三)。2012年10月荣获中国化学会分析化学基础研究最高奖--梁树权奖 主持完成国家973课题、国家教育部创新团队建设项目等,尤其在化学多维校正等方面,主要成果达到国际先进及领先水平,应邀共同撰写化学多维校正英文专著,引领国际相关前沿研究。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/7718f42a-c7cd-457c-9245-08c8f97dd7c9.jpg" title="1_副本.jpg"//pp style="text-align: center "2007年4月,全国人大常委会副委员长路甬祥院士在当时湖南省委书记张春贤同志和副省长唐之享同志的陪同下,视察湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室和分析化学国家重点学科(前左一为吴海龙教授)/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/e3c59174-967a-42dc-b642-2b42f9b8c57a.jpg" style="" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/f58bfa2d-cd98-4fcb-b7d2-b8ee027de673.jpg" style="" title="3.jpg"//pp style="text-align: center "俞汝勤院士领衔的湖南大学化学计量学研究小组:俞汝勤、梁逸曾、吴海龙、沈国励、蒋健晖/p
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