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近红外呈像仪

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  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】启程,近红外!---遇见你,近红外,我无怨无悔

    【原创大赛】【我与近红外的故事】启程,近红外!---遇见你,近红外,我无怨无悔

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!启程,近红外!---遇见你,近红外,我无怨无悔云南红河卷烟厂 王家俊一、第一次遇见快检技术记得,那是1994年初,我在学校任教已近十年,源于对现代仪器分析技术的兴趣,我来到红河卷烟厂生产部质检科工作,建厂不到十年的红河卷烟厂,发展十分迅速,企业领导特别重视国外先进技术的引进与开发应用,是年,厂里引进了一套荷兰生产的可用于测定烟草总糖、总氮、烟碱、氯、硝酸盐和铵盐的六通道全自动连续流动化学分析系统。当时,让我负责开发应用,分析系统投入使用后,我感到非常吃惊,测定烟草的主要化学成分比传统的湿性化学方法快十倍之多,分析效率获得了大幅提升,对烟草及其制品质检质控的需求发挥了重要的基础作用。该系统的成功应用,让我第一次感受到现代仪器分析技术的魅力,从进样到出具分析检测报告,全部由计算机控制,在很大程度上,把分析检测人员从繁琐的手工劳动中解放出来。由于该项分析技术具有快速、高效等优势,2002年国家烟草专卖局发布了流动法测定烟草及其制品化学成分的行业系列标准,对国内烟草行业普及应用连续流动分析技术发挥了积极的作用。回想起这一段经历,实话说,对我六年后开发应用近红外技术起到了良好的帮助和启发作用。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291119_612570_2648817_3.jpg图1安装调试Skalar连续流动化学分析仪 云南红河卷烟厂 1994年二、启程,近红外!因工作之需,我离开了质检科被调到厂办从事行政工作,一晃六年过去了,实因我对行政事务、管理不感兴趣,加之挥之不去的兴趣爱好,一心想做点技术工作,于2001年下半年我又主动回到了厂技术中心,要求做一些现代分析技术的应用研究工作。幸运的是,我的要求得到了满足,技术中心领导告诉我,在1998年,云南烟草系统引进了一批近红外分析仪,至今没有用起来,我们中心的这台近红外也折腾了些时间,还再躺着,想想办法,听仪器厂商说,近红外不需要使用化学试剂,比较环保,把样品磨细,扫一扫,就可一次性快速检测多个成分,比连续流动化学分析仪还要快,厂里考虑要用烤烟的主要化学指标-烟碱来考核烤烟的收购质量,要求在收购现场快速把烤烟的主要化学指标测定出来,再结合外观质量综合评估烤烟品质。这种评价办法在国内烟草行业尚未实现,难点就是烟草的化学成分不能大批量快速检出,在速度上满足不了现场的实际需求。当时,了解到仪器是PE的傅里叶变换近红外(IdentiCheck FT-NIR,1997年生产),记得在八十年代的大学里,PE光谱仪是大学教授的奢侈品,做学生的只能看,不能摸,既然现在有那么好的仪器,就试试把!记得当时就是凭着兴趣爱好承担了这项开发工作。在接受这项工作后,出于个人习惯,想预先调研一下近红外分析的技术、理论背景和发展动态,但遗憾的是,在农村县城,学术刊物、网络咨询比较贫乏,可阅读的仅是仪器带有的技术资料、用户指南和以前上大学时用过的一些化学教本,有关近红外分析技术方面的中文文献也很少,当时,梁逸曾、俞汝勤教授编写的化学计量学,如分析化学手册(第十分册)化学计量学,对指导我进行数据处理和近红外建模发挥了重要的作用,值得提及的是,徐光宪先生在50年代编著的《物质结构》(上、下),有关分子光谱理论及其应用的论述对我进行近红外光谱技术的应用研究也起到了重要的理论引导作用。无疑,研读大师经典十分必要!http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291120_612571_2648817_3.jpg图2 徐光宪先生编著的《物质结构》在近红外的应用开发实践中,因近红外建模需要大量的代表性烤烟样品及其相应准确的参考性质数据。为此,厂原料部和质检科分别负责取样和测定参考数据,相关同事工作极为认真,付出了艰辛的劳动。在建模过程中,随着样品数量的不断增加,当时使用普通PC机和Quant+软件建模,由于计算机性能较弱,内存不足五百兆,经常出现浮点溢出死机,建模运算效率很低,加之IdentiCheckFT-NIR未配置采样均化技术,获取样品的光谱重性不理想,虽然取了近千个烟样,但实际进入校正集的样品大概仅有50%左右,近红外预测到底准不准,幸运的是,建立的总糖、烟碱、总氮和氯的近红外校正模型基本通过有效性验证。于2002年建立了现场近红外光谱实验室,近红外终于在收购现场付诸应用,通过对近红外预测结果与行业标准方法检测结果再次进行对比评估,近红外模型预测结果满足考核要求,近红外预测结果可直接进入烤烟收购考核系统,辅助评估烤烟收购质量,为原料外观质量评判与内在化学信息应用相结合的统一,提供了大量的数据支持。至此,近红外应用算是初见成效,冒了个泡!西南地区的不少烟草公司、工业企业闻风而至观摩了红河卷烟厂现场近红外光谱技术的应用情况,感到近红外检测速度的确快捷,有较好的应用前景。这里我们要感谢当时尼高利(Nicolet)近红外仪器的代理公司,他们的商业嗅觉让人佩服,参观了现场实验室后,也发现了一些应用中可以提升、改进的地方,同时愿为我方提供一台部新型号的FT-NIR Antaris Analyzer作为示范,并给予技术支持,承诺应用效果如果不理想,拉走!如果达到厂方预期,希望厂方留下,考虑到在国内烟草行业尚未有人用过,但有一点可以肯定,该机型在国际上获得过R&D金奖,仪器性能应有保障。在往后的一段时间里,我们一边使用IdentiCheckFT-NIR,一边开发Antaris Analyzer。最后使用下来,该机型的稳定性、采样技术及相应的软件系统的确让人满意,人机界面友好,操作简便,我方以最优厚的价格留下了该台仪器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291121_612572_2648817_3.jpg图3 红河卷烟厂近红外光谱实验室 2002年最初的这一段近红外(基于PE近红外仪器)应用开发历程,至今记忆犹新。当时文献咨询匮乏,对近红外技术的理论背景以及化学计量学方法应用缺发深入了解,从仪器工作参数优化、校正样品选择,到对样品光谱数据的数学预处理的优化组合,花费了大量的时间,晚上加班成了一常事,有同事建议我,那么艰难,干脆收工算了,技术开发允许失败,其他几家烟草公司也没有弄出来。在建模过程中,对多维矢量数据的计算机处理简直让我着迷,兴趣一直在驱动着我,加之技术中心领导持续的支持和鼓励。随后,对数据处理的方法策略做了一些调整,建立的校正模型的预测效果越来越好,最终,校正模型通过了有效性验证。近红外在收购现场获得应用之后,经部门领导同意,在《光谱实验室》(第20卷 第2期)发表了“FT-NIR光谱分析技术测定烟草中总氮、总糖和烟碱”的文章,因文章使用了大量的实际数据,且具有良好的实用性,不少读者,特别是一些非烟草行业的读者纷纷来电,对校正样本选择、数据预处理、建模方法等进行了交流讨论,通过交流我发现了文章的不足之处,更重要的是,使我进一步认识到近红外应用于质检质控大有潜力可挖。三、良师益友正直对近红外应用研究碰到了各种理论问题,蹒跚而行之时,幸运的是我遇见了良师益友,找到了“家”。进行型NIR 实验室进入烤烟收购系统,辅助评估烤烟收购质量。在2003年,我到长沙出差,联系上了多年不见的杨家红教授,杨教授师承梁逸曾教授,熟悉化学计量学方法的计算机实现、计算机模式识别技术、网络技术等。随后,我厂技术中心邀请了梁逸曾、杨家红二位教授做了一场化学计量学方法应用、现代数据分析的报告,受益匪浅,特别是梁教授关于指纹图谱技术、模式识别方法、异常值诊断、多元数据分辨等,热情洋溢的讲演,至今,记忆深刻,对后来我们应用光谱指纹图谱技术和色谱指纹图谱技术进行原辅材料(如烤烟、香精香料和卷烟纸等)质量定性定量分析起到了良好的指导作用,也使我们进一步认识到化学计量学方法作为一种基于计算机技术的数据处理、提取有效信息的工具,对进一步发挥现代分析仪器的潜在价值有如虎添翼之作用。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291123_612573_2648817_3.jpg图4 梁教授在红河卷烟厂讲课(左);杨家

  • 近红外应用经验分享(一)

    这几天全国大范围寒潮袭击,零度线已经到广东云南,到处银装素裹,白雪皑皑,你感觉到寒冷了吗? 以上是废话,说正事http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09510.gif 玉米是饲料企业最重要的原料之一,国内质量较好的玉米产地基本都集中在北方,所以就算天寒地冻,南方的饲料企业也会从北方购买玉米(特别是春节将至,备货很重要)。根据经验,北方车皮拉到南方的玉米,现在里面还有冰块,玉米中水分也冻住了。如果是从下原料现场取样直接拿去用近红外检测整粒玉米,结果不准确,需要充分回温。粉碎后扫样稍好,但也需要注意玉米样品过低的温度对检测结果的影响。 我是雷锋,我爱分享!http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09503.gif 希望近红外版面的近红外应用专家老师,不吝分享,分享有加分大礼哦。

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】意外的近红外应用纯粹之旅- 分享在欧美工业界20年的经历

    【原创大赛】【我与近红外的故事】意外的近红外应用纯粹之旅- 分享在欧美工业界20年的经历

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!意外的近红外应用纯粹之旅- 分享在欧美工业界20年的经历谱源顾问科技有限公司 罗苏秦前言:当我还在大学做最后一年的课题研究时, 除了对环境污染及临床化学的应用感兴趣外, 同时也对一篇出自于科学期刊的文章印象深刻, 那是有关过程分析和化学测量的介绍 (Science, p312, Vol 226,1984)。当时也没有特别留意到出国留学之后, 冥冥中的安排我一脚踏入光谱过程分析的世界里。当然二十多年的近红外光谱应用生涯非几页纸可说完,加上最近工作实在繁忙,交稿在即,借助近红外平台分享我在美国各个工作期间的近红外应用琐事和心得,其实每份工作成功或失败经历都值得纪念,希望以后有机会再分享本文之后在美国Barr Laboratories (现为Teva Pharma),美国先灵葆雅公司(Schering-Plough) (现为 Merck & Co 默克药厂),英国葛兰优素公司(GlaxoSmithKline- 新加坡分厂)工作时的经历。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191702_673984_2648817_3.png 美国的近红外研究生涯初開始“误入歧途”——选择专业和导师1985年赴美留学之前,我的研究所计划是分析化学,临床分析或是环境分析均是我考虑的目标。然而进入美国罗得岛大学的化学系之后,面临的分析化学抉择却影响我的一生科研方向。当时系上有两位叫布朗的教授,一个是色谱(HPLC)的Phyllis Brown, 我佩服她的原因主要是她结婚生子之后才开始念研究所,最后成为HPLC在药物生化分析的大师。现在药典中化学分析的标准仪器色谱技术,就是她在上世纪70年代初奠立起来的!可惜那时她的研究生太多,无法适时加入。系上另外一位教授是Chris W Brown,是主攻分子光谱分析以及化学计量学应用,曾和红外光谱大师Peter Griffiths先后博士后研究,上世纪70年代申报政府研究经费时最为称道的是以红外光谱指纹辨识海岸石油污染方法,因为每艘货船的油料独特,因此可判断出港湾附近油料污染来源自于何处。研究进展到以迷你计算机计算取代肉眼判读,因此他的实验室有一台像电冰箱的Nova mini-computer,及卡片阅读机,而他的研究方法也成为美国海岸防卫队的海洋油污来源检测法。布朗教授也与工业界合作,曾经是那时期首屈一指的Bio-Rad Digilab FTIR公司和Beckman紫外-可见光仪器公司的技术顾问,因此教研室的各种光谱仪器比较齐全。我那时抱着光谱分析不就是看图说故事的心理,意外的进入分子光谱和计量学世界,在之后的三十年中,我参与杰出学者的百家争呜,评估各种技术的特性,发展现场光谱应用和观看仪器厂商起起落落的惊奇之旅!比耳定律和化学计量学的初步较量第一次接触到近红外数据分析之际,我一直百思不解是在大学本科所接触到的一个非常简单的比耳定律(Beer-Lambert Law)。为什么一旦涉及到部分光谱区域,就必须处理矩阵排列,诸如反矩阵,真的把我搞的晕头转向!所以初步学习中,实在是入门困难。尤其当时导师倡导所谓的P-Matrix(反最小平方差-就是现在常用的多变量线性回归)定量校正模型,虽自成一格,但也需要符合光谱波长数目小于或等于样品数目。因此我们釆用「优化选择波长数」和「傅立叶变换」来降低波长数目。记得在那一段日子中,导师常常和另一位提倡K-Matrix(最小平方差)研究学者David Haaland互相辨证K或P-Matrix的方法优劣。这种争议出现在不同的科学论文或会议中,直到PCR/PLS普及之后才勉强终结战火。化学系的另一位教授,James Fasching也曾开过化学计量学的研究课程,我也曾经有幸研究他的教材以及在迷你计算机上执行AUTHUR图型识别程序(那时和SIMCA分庭抗礼)。在研究所中,第一次所使用的近红外光谱仪是未完全商业化的Bio-Rad Digilab的FT-NIR。由于是初试仪器,所以教研室的每位研究生必须学习如果开机,进行双手微调干涉仪的性能。虽然歩骤有点繁琐,但是在我早期收集不同近红外光谱数据库中,高分辨率(4cm-1)的图谱的确给了我们对近红外光谱所代表官能机结构启发,例如CH2和CH3在芳香族和非芳香族的差别,以及水分中自由水和约束水的影响等!这些近红外光谱库也造就了我未来和另外一位近红外专家Louis Weyer(她最近发表解析近红外谱图的书,国内有中译版)的合作!直到1990年左右,我们得到另一台捐赠的Pacific ScientificNIRSystems光栅型近红外分析仪,我的师弟妹们才开始增加近红外应用的范围。纯物质在那里? 初探混合物数据库鉴别在研究所中第一次近红外应用是建立中红外及近红外的标准光谱库,然后进行混合物鉴别(Mixture library search)!当时的研究思路是在一般图谱搜寻时,如果未知物是混合物,传统的一对一比对方式无法有效检测出目标物。因此如何利用化学计量学来定性「分离」出混合成份是研究重点。初期时以C语言处理光谱数据,一个含有3300个气相光谱数据,仅仅是进行主成份分析,在IBM第一代计算器(8086/8088处理器)下的运作就需要至少7个小时,还得配上基于目标光谱重建的验证。所以对我早期不懂程序语言的我,又意外的为光谱分析而学习C语言!然而这项当初想法简单的研究以为到此为止,谁知道在我未来的工业职涯发展中,却总是出现「混合物分析」的实际体验!搞点在线分析- 近红外技术测量天然气除此之外,我的第一个近红外实际化工应用则是和美国天然气研究中心合作,以近红外光谱仪计算天然气的热含量,目的是取代传统的气相色谱分析。其计算方式是基于近红外光谱,定量预测不同烷类含量,配合温度、压力、及相对压缩系数计算而成。我们先在100,250和500 psi压力下以偏最小二乘法回归(PLS)分别计算,由于各气体的压缩比例不同, 温度也不同, 后来进展再以非线性的人工神经网络综合不同压力计算。那时候实验室有至少30个标准气体钢瓶,用来做建模之用,因此做实验时必须小心考虑高压气体(500psi)的爆炸性!不过从单独气体样品池到光纤在线分析,我们总算熬过去而没有意外!直到最近有朋友还在质疑近红外是否可以做气体分析,答案是肯定的!而且我们的研究并证明可以用较为便宜的二极阵列近红外取代高分辩率的FI-NIR。 药物溶出度定量测定,第一次跟C语言说bye-bye在毕业前最后的一篇论文是以当时Beckman的最新型二极阵别紫外可见光仪器,做为药片溶出度试验。当然药典中规定单成份分析可直接用紫外光谱仪定量,而多组份(如感冒头疼止咳药)药物则须以液相色谱分析。我们以化学计量学模型预测溶出度,并可呈现较高密度的溶出度曲缐。但是这篇研究的最挑战之处是我必须重写C语言,控制抽取循环样品,仪器测量,移动样品池,收集光谱,预测浓度,以达到自动化软件控制。这个实验及程序再开发,拖延了我半年,完成之后,布朗教授也体会出「宁为光谱分析专家,不为计量学程序开发」的决心,教研室也正式的向C程序语言正式说再见,学弟妹们也松了一口气。 其他指导应用工作:水质分析,生物检体,生物发酵,纺织品等当我开始成为大师兄级别后(意谓着应该毕业滚蛋),我也和师弟师妹们讨论指导他们研究的方案,林杰博士来自于厦门大学海洋化学,所以他「致力」于以近红外技术测试水溶液的pH值,温度及离子度!当时我们就评估近红外的光谱变化是来自于氢键的「间接」影响水分子的OH结构,但是闲暇之余,我们常常调侃林师弟用5万美金的近红外去当温度计或pH meter! 师妹葛振方博士毕业于上海复旦大学,她则致力于以近红外分析生物检体,包括子宫颈抹片和那时候非常具有潜力的无损血糖分析,她和德国一家生技公司合作测试眼球内溶液和血糖关系,实验室看着大大的牛眼球,却始终无法有一致性的结果。现在葛博士美国FDA工作,也算是我的GMP咨询好友。教研室另外一位师妹李悦博士,研究方向放在近红外非线性神经网络为主的生物发酵模型,并且曾经和美国AT&T合作以近红外在线监控清洁半导体晶圆的有机溶剂质量, 她的表现也令AT&T惊喜。另外一位来自台湾大学的陈淇旭博士,我曾经指导他利用近红外分析纺织品的组成和色素的研究,原本想法是我们的教研室缺乏HPLC或GC, 因此纺织品成份和色素鉴别不

  • 近红外的模型转移

    我们知道在近红外的实际应用中,在某一近红外仪(称源机)上建立的校正模型,即便在另外一台与源机相同功能的近红外仪(称为目标机)上使用时,因各仪器测量的光谱有差异,模型不再适用,计算结果偏差很大或根本无法使用,解决这类问题的过程称为模型转移,也称为仪器标准化。众所周知建立近红外校正模型时往往需要测量大量样品的化学值或基础性质作为数据基础,投入大、成本高,因此使用模型转移技术实现模型共享和有效利用非常必要。模型转移可克服样品在不同仪器上的量测信号(或光谱) 间的不一致性,通过信号处理以消除仪器对量测信号的影响 ,不仅使已有模型具有较好的动态适应性,而且可以减少因重复建模造成的人力、物力、财力以及时间的浪费。大家在模型转移过程中遇到过什么问题,或有什么好的经验及建议,欢迎一起讨论。下面的四篇英文文献都是近红外模型转移的一些介绍

  • 近红外光谱仪、红外光谱仪有什么区别?

    近红外光谱仪、红外光谱仪有什么区别?咱们常规使用的紫外可见分光光度计,似乎只可以液体测量?而我见到过近红外光谱可以液体测量,也可以固体直接扫描测量,红外光谱是不是像近红外一样的测量样品呢?

  • 【分享】近红外光谱仪器的应用

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的应用 和大家分享 大家也别忘记把好资料到这里和大家分享哦 呵呵[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=69050][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的应用[/url]

  • 【分享】近红外分析仪简介

    [color=#dc143c]近红外分析仪简介20世纪60年代,Karl Norris使用漫反射技术对农产品水分、蛋白和脂肪进行研究,从而发现了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]用于常规分析的实用价值。与传统光谱技术不同,近红外定量分析只需要一系列已知待测成分含量的样品,运用现代统计学的算法,建立[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]参数与样品待测成分之间的对应关系。这种对应关系一般称之为校准或校准曲线。用这一校准曲线对未知样品的近红外图谱进行预测,从而得到未知样品待测成分的预测值。近年来,近红外定量分析技术和相关仪器在农业、食品、医药等领域已经得到广泛的应用。在食品检测方面,近红外定量分析技术因其快速准确,已经列入世界谷物科技协会标准(ICC No.159和ICC No.202)和美国谷物化学协会标准(AACC No.39-00),成为世界公认的标准。但在粮食收储企业中的应用尚处于起步阶段。测量原理 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的,记录的主要是含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收。不同基团(如甲基、亚甲基、苯环等)或同一基团在不同化学环境中的近红外吸收波长与强度都有明显差别,通过多元线性回归、主成分分析、偏最小二乘法等化学计量学的手段,建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型,从而实现用物质[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]信息对待测成分含量的快速计算。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]为分子振动光谱的倍频和组合频谱带,主要是含氢基团(C-H,O-H,N-H,S-H)的吸收。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]包含了绝大多数类型有机物组成和分子结构的丰富信息,不同的基团和同一基团在不同化学环境中的吸收波长有明显差别,可以作为获取组成或性质信息的有效载体。近红外吸收系数小,样品不经稀释直接测量,可分别用0.5~10厘米和0.1~0.5厘米长的测量池。样品池可用玻璃窗片,操作很方便。但近红外各谱带宽和交叠多,使用传统方法(工作曲线)难以进行定性和定量分析。现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析依靠化学计量学和计算机技术有效地克服了这一局限。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]不仅能够反映绝大多数的有机化合物的组成和结构信息,而且对某些无[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]吸收的物质(如某些无机离子化合物),也能够通过它对共存的本体物质影响引起的光谱变化,间接地反映它存在的信息。加上[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]可测量形式如漫反射、透射和反射,能够测定各种各样的物态样品的光谱,因此,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析已被广泛地应用到石油化工、农业、食品、生化、医药临床、造纸和环保等领域。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]可以快速测定谷物和麦子的蛋白、脂肪和水分含量和硬度等性质。美国官方检测机构在谷物市场采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]作为检测麦蛋白、豆蛋白和油脂含量的标准仪器,替代了传统的费时费力的克氏定氮和油脂抽提分析方法,每年平均分析16500个豆样品, 500000个麦样品。我国曾在小麦优良品种的筛选工作中使用了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速分析技术,大大提高了工作效率。加拿大谷物研究实验室使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速测定硬质小麦的黄色颜料含量,分析结果与标准方法测定结果十分符合,对于硬质小麦的筛选可提高工作效率。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在农业中的应用最早,分析的项目种类很多,如谷物产品缺陷和污染(杂种、虫害等)分析、家畜饲料品质分析,作物年龄测定、水果品质(甜度、脆度和口感)和蔬菜等级检验、棉花和木材的等级测定、烟草品质及成分测定等,替代传统分析方法,大大节约时间和分析费用。近红外谷物品质分析仪工作稳定性研究近红外(NIR)技术作为一种分析方法在食品工业、医药、化学、烟草等领域得到了广泛应用,为这些行业的品质管理作出了较大贡献。NIR系产品满足了小麦贸易对蛋白质含量快速测定及面粉加工在线检测的需要。通过对NIR测定结果分析发现,NIR在开机预热[/color]

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外,我的中国心

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!近红外,我的中国心北京邮电大学杨辉华1 结缘近红外2004年,我在华东理工大学读博士,听时任国家中医药管理局副局长任德权先生关于中医药现代化的学术报告,觉得自己所学的信息技术能为中药现代化作点事,特别是在中药质量控制方面。于是,由任局长介绍,认识清华大学罗国安教授,了解到近红外可用于中药原药材评价,以及生产过程质量的在线监测。2 初识近红外2005年7月,进入清华大学分析中心(化学系)做博士后,合作导师罗国安教授、王义明教授。在这里,加入中药组,不久被任命为组长。由于我本科、硕士是自动化仪表专业,学过光谱仪,博士是模式识别智能系统专业,对算法较熟悉,同时曾在高校计算机系工作五年,几方面的知识都可以用得上,十分高兴。博士后期间主要研究化学计量学算法及共应用,同时开发项目需要的有关软件。入门主要看陆先生的书,以及袁洪福教授、褚小立博士等人的论文。实验主要在布鲁克(学院南路)、北京英贤仪器(丰台IBI)做,亲自做实验,取样或配样,测光谱,组内研究生做HPLC或HPLC-MS分析。在实验上,得到了姚建垣、周学秋两位老师的倾心指导和大力帮助。和写代码风格完全不同,做实验也充满乐趣。3 集成近红外在清华期间,罗老师、王老师让我在技术上负责上海绿谷、承德颈复康、吉林敖东、神威药业等企业的中药生产过程近红外光谱在线质量监测项目,涉及到中药水提、醇提、柱层析、混合等多种关键工艺过程。为解决药液引流、消除汽泡、滤除杂质、恒定温度、样品平流通过流通池,以及多通道样品轮流测量,和设备供应商一起,设计了样品预处理系统,开展硬软件集成。以前觉得大学里学的流体力学、传热学一直没有用,到此方恨少。近红外分析系统需要与药厂的工业自动化系统集成,甚至办公自动化系统集成,例如,在神威,我们一台工控机上安装了三块网卡,分别连接工控PLC、办公自动化系统和视频监控系统,实现按需互通,现在看来,也可算是早期的工业4.0呢。实验室有众多的化学专业博士后、博士生、硕士生,以及我在桂林电子科技大学指导的计算机专业硕士生(在此特别致谢罗老师、王老师),前后大概有20多位同学参与近红外科研项目,其中以肖雪、李灵巧为杰出代表。在清华的日子里,尽管工作量大,经常出差,熬夜取样(车间小睡),走夜路回宾馆(路上没车),但大家享受劳动的快乐,相处融洽,合作愉快,这些企业合作项目都很顺利。由于软硬件集成是我们自己做,所以系统的自动化程度很高,特别是在生产线自动取样十分方便。经过大家共同努力,项目都取得了理想的应用效果,如承德颈复康在国内最早在生产线上实现药粉混合过程均匀度在线监测,吉林敖东、神威药业则对提取、柱层析等生产过程进行实时在线质量监测,包括异常监测、定性或定量分析、柱层析样品收集起点终点判断等。项目也得到了国家和科研团体的关注,如全国人大常委会副委员长桑国卫院士、国家中医药管理局王国强局长,以及中国仪器仪表学会领导专家等,曾多次到有关项目现场考察指导。2009年,颈复康项目成果获承德市科技进步一等奖、河北省科技进步三等奖。2012年,神威药业项目成果获河北省科技进步一等奖,2014年进一步获得国家科技进步二等奖。4 开拓近红外团队提出了Isomap-PLS、LLE-PLS等流形学习建模方法;发展了近红外光谱分析的并行计算系列方法,如基于MapReduce的PLS方法,基于CPU、GPU并行计算的PLS,以及交叉验证(Cross Valiation)的并行化方法。在2012年全国近红外光谱大会上,提出近红外光谱分析网络及化学计量学计算软件作为云服务(SaaS)的理念。在2016年全国近红外光谱大会上,提出近红外光谱的深度学习建模方法。团队开发的近红外光谱分析系列软件,成功应用于制药及其它领域,一些系统一直在用。2013年,团队有关成果荣获广西科技进步二等奖。5 服务近红外作为分会的一员义工,本人有幸参与了前期的专委会和现在的分会从筹备、成立直到现今的许多重要活动,并为之尽心服务。参加了全国历届近红外光谱大会,以及第一届ANS 2008,泰国ICNIRS 2009,参与第446次香山会议筹备并担任会议秘书,并于2012年在桂林成功举办了全国第四届近红外光谱大会。参与创办了学会会刊,刚开始为季刊。参与了多次院士专家慰问活动。另说一红一黑两件轶事。专委会正式成立于2009年6月6日,这个日子由我建议,并得到采纳,感觉开门很红火,一直到现在都红火。我及团队负责了学会网站域名www.ccnirs.org设计及申请,网站开发、运营及维护,网站早期还真是被黑过几次。因此,近红外人不仅要玩得转模型,还得要斗得过黑客。在互联网、云计算和大数据的时代,这可能真不是一个笑话。6 标识近红外特别有意义的是,在学会成立之初,我和袁洪福、刘慧颖、韩东海、褚小立等老师共同创意了学会Logo,即我们现在所用的CCNIRS标识,并请清华美院的杨志博士后设计实现。Logo含义臆解如下,欢迎拍砖,共同完善,形成官方终版。从颜色看,红色中国心,来自故宫红墙,世称中国红;外围之大C,来自青花瓷,人谓国宝,内外满满的中国情。从形状看,Logo由CCNIRS字母组成,主体是一个大小同心圆,圆代表圆满、和谐,小圆是中国,大圆是世界,两圆同心,世界同德。满招损,谦受益,故圆中有缺。这个缺口就我们通过近红外光谱分析技术来感知中国和(物质)世界的窗口。Logo中央的两个C巧妙地融合并镶嵌在一起,中央红色小圆恰如近红外光谱仪的光源;外面是字母NIRS,小液滴似样品,曲线像光纤、电线、分光及探测器;线条幻变呈现出光线波动之特性,颜色渐变表征了光谱之本质,浑然大圆如同仪器外壳,整个Logo宛如一幅近红外光谱仪之写意漫画。7 感恩近红外近红外分会是一个特别温馨、特别和谐,有作为、有担当的集体。在这里,得到了诸多贵人鼎力相助,感恩罗国安老师、王义明老师,尊敬的陆婉珍先生,袁洪福、褚小立、邵学广、梁逸增、胡昌勤、韩东海、刘慧颖、严衍禄、林金明、张新荣、张卓勇诸位大教授,燕泽程主任,姚建垣总,以及清华、华理、江中、桂电、神威、敖东、颈复康、绿谷、英贤、聚光和布鲁克那些共同奋斗、无私帮助的朋友们!感恩所有的先行者和同行们!8 寄语近红外攻克核心器件,创新专用整机,离线在线检测,定性定量分析,软件作为服务,数据蕴含价值,模型传递共享,应用功成可期。

  • 【分享】近红外光谱仪采购如何选择

    初从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的人员常常会提出这样的问题:什么样的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器最好?如何选择一台合适的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器?实际上,“最好”仪器的定义是很难确定的,“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。为了帮助使用者根据特定的需要选择合适的仪器,本文将根据不同类型、不同设计方式[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的特点向选用者作简要介绍,以供参考。 为了使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]获得可靠的分析结果,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器必须按照详细的技术规格设计生产。表1[1]反应的就是现[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的规范。当然也使用者选择仪器时的主要依据。表1 对现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的要求性能要求系统特点及对仪器的要求可靠性多样性快速性灵敏性可分辨性在线持久性模型可转换性波长准确,光谱稳定性好提供多种测样方式,波长范围宽快速扫描系统,多功能计量学软件信噪比高分辨率高可靠样品导入系统,仪器无运动部件波长准确,光谱稳定

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】我的近红外历程

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!我的近红外历程--我与近红外的故事贵州中烟彭黔荣2004年5月,我正在全力以赴地准备我的博士论文答辩。我的博士论文题目是《烟叶化学成分与烟叶质量的人工神经网络预测》,这个题目,一方面要做大量的烟叶化学成分检测、烟叶感官质量检测,另一方面是要做数据与感官质量的关联处理,化学成分与烟叶的感官质量关系太复杂,我的导师石炎福教授建议我采用人工神经网络来做。突然一天,电话响了,原来是我在贵阳卷烟厂作客座人员时的领导,刘总打电话给我,让我和贵阳卷烟厂理化室的赖东辉主任参加Brucker在成都召开的一次用户交流会,这是我第一次接触到近红外。让我发现了近红外神奇的力量,它能快速获得物质的光谱信息,不但可以进行定量、定性分析,而且可以在工业领域获得实际的应用,我被近红外迷上了,也是在这次会上,我认识了王茜、李胜、周学秋……2004年9月我到贵阳卷烟厂工作后,立即进一步调研、了解近红外技术,我们组建了考察小组,去了云南红塔集团、红河卷烟厂、昆明卷烟厂、曲靖卷烟厂,认识了马翔、温亚东、王家骏、段焰青……2004年12月9日我与遵义卷烟厂质监站的王晓娟站长一起,参加了Brucker公司在海南三亚的培训会,结识了更多的烟草同仁:王东丹、吴玉萍、刘海云……我们很快就采购了三台尼高力的Antaris仪器,踏上了近红外的旅程,2005年6月13日,热电集团近红外用户培训暨学术交流会在贵阳召开,王家骏老师作了《近红外光谱分析技术在烟草领域中的应用》大会报告;2005年11月,我们采购了Brucker的Maitrix-E在线仪器,安装在贵阳卷烟厂一车间加香加料后的成品烟丝传输线上,经过七个月的时间,完成了取样、光谱采集、样品的化学成分分析工作,2006年6月27日建立了7个指标(总糖、还原糖、总氮、尼古丁、氯、钾、水分)的数学模型,并通过企业局域网,连接到公司领导和技术中心部门的电脑桌面上。在总结会上,大家认为:“模型建立有一定的实用价值,完全可以应用于卷烟厂制丝线在线分析中”,我们实时看见了卷烟成品烟丝化学成分的波动,像脑电图一样,一会儿上一会儿下,那心情实在是太复杂了;我们又喜又忧,喜的是我们的确可以实时监控卷烟产品的化学成分了,忧是的这产品质量咋会这样呢?2006年10月,参加全国第一届近红外光谱学术会议2006年11月16日,布鲁克公司在贵阳举办了烟草用户近红外与化学计量学技术交流会,邀请邵学广教授讲授《小波变换的计算方法与应用举例》,历时三天啊,手把手的教;2008年,我们开展了打叶复烤生产线的在线烟叶化学成分检测和标识,2010年开始对模型进行优化、更新、验证、标准化,到2014年,我们积累了几十万张光谱,也为我们的近红外事业积累了很多失败的经验教训; 2014年底,我们参加了四川维斯派克公司承担的科技部国家科学仪器重大专项的一点点工作,去年我们联合四川维斯派克、南开大学、贵州烟叶复烤有限责任公司、上海烟草集团北京卷烟厂联合组建了近红外光谱技术网络化开放联合实验室,在公司博士后工作站设立了近红外研究方向,成立了实验室学术委员会,申报了烟草行业重点室,公司批准设立了机构,给定了编制,开发了近红外分析云平台,目前正在筹划设立近红外开放课题基金。我热爱近红外,因为近红外能够为企业的质量控制、降本增效、优化资源,提供手段,做近红外需要“工匠精神”,我愿做一名合格的工匠。

  • 近红外光谱仪的选购

    初从事近红外光谱分析的人员常常会提出这样的问题:什么样的近红外光谱仪器最好?如何选择一台合适的近红外光谱仪器?实际上,“最好”仪器的定义是很难确定的,“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。为了帮助使用者根据特定的需要选择合适的仪器,本文将根据不同类型、不同设计方式近红外光谱仪器的特点向选用者作简要介绍,以供参考。   为了使近红外光谱获得可靠的分析结果,近红外光谱必须按照详细的技术规格设计生产。下面反应的就是现近红外光谱仪器的规范。当然也是使用者选择仪器时的主要依据。  对现代近红外光谱仪器的要求性能要求: 系统特点及对仪器的要求可靠性: 波长准确,光谱稳定性好多样性: 提供多种测样方式,波长范围宽快速性: 快速扫描系统,多功能计量学软件灵敏性: 信噪比高可分辨性: 分辨率高在线持久性: 可靠性样品导入系统,仪器无运动部件模型可转换性: 波长准确,光谱稳定  近红外光谱仪器不管按何种方式设计,一般由光源、分光系统、测样器件、检测器、数据处理系统和记录仪(或打印机)等六部分构成。  近红外光谱仪的分类比较多,但市场上分类主要还是按照仪器的分光器件不同来分,一般可分为四种主要类型:滤光片型、光栅色散型、博立叶变换型和声光调制滤光器型。其中光栅色散型又有光栅扫描单通道和非扫描固定光路多通道检测之分了。  滤光片型近红外光谱仪可分为固定滤光片和可调滤光片两种形式。固定滤光片型光谱仪是近红外光谱仪器的最早设计形式,这种仪器首先要根据测定样品的光谱特征选择适当波长的滤光片。该类型仪器的特点是设计简单、成本低、光通量大、信号记录快、坚固耐用。但这类仪器只能在单一波长下测定,灵活性较差,如样品的基体发生变化,往往会引起较大的测量误差。可调滤光片型光谱仪采用滤光轮,可以根据需要比较方便地在一个或几个波长下进行测定。这种仪器一般作专用分析,如粮食水分测定仪。由于滤光片数量有限,很难分析复杂体系的样品。  扫描型仪器通过光栅的转动,使单色光按波长高低依次通过测样器件,与样品作用后,进入检测器检测。与滤光片型的近红外光谱仪器相比,色散型近红外光谱仪器具有可实现全谱扫描、分辨率较高、仪器价位适中和便以维护等优点,其最大的弱点是光栅或反光镜的机械轴承长时间连续使用容易磨损,影响波长的精度和重现性,抗震性较差,一般不适合作为过程分析仪器使用。  博立叶变换光谱技术是利用干涩图和光谱图之间的对应关系,通过测量干涩图和对干涩图进行博立叶积分变换的方法来测定和研究光谱的技术。与传统的色散型光谱仪相比,博立叶变换光谱仪能同时测量、记录所有波长的信号,并以更高的效率采集来自光源的辐射能量,具有更高的波长精度、分辨率和信噪比。但由于干涉仪中动镜的存在,仪器的在线长久可靠性受到一定的限制,另外对仪器的使用和放置环境也有较高的要求。  声光可调滤光器(缩写AOTF)是利用超声波与特定的晶体作用而产生分光的光电器件。用AOTF作为分光系统,被认为是90年代近红外光谱仪器最突出的进展。与传统的单色器相比,采用声光调制产生单色光,即通过超声射频的变化实现光谱扫描。光学系统无移动部件,波长切换快、重现性好,程序化的波长控制使这类仪器的应用具有更大的灵活性。声光可调滤光器近红外光谱仪器的这些优点使今年来在工业在线中得到越来越多的应用。但目前这类仪器的分辨率相对较低,价格也较贵。  非扫描固定光路多通道近红外光谱仪器是因为仪器的检测器采用多通道光敏器件而得名。这类仪器的色散系统一般采用平面光栅或全息光栅,与光栅扫描型相比,光栅不需要转动即可实现确定波长范围的扫描。多通道检测器的类型主要有两种:二极管阵列(缩写PDA)和电荷耦合器件(缩写CCD)。该类型仪器测量的波长范围取决于检测器光敏元件的材料(波长范围受到一定限制),如硅基光敏元件的影响范围在短波近红外区域,由于该波i段检测到的主要是样品三级和四级倍频,样品的摩尔吸收系数较低,因而需要的光程往往教长。这类仪器的最大特点是仪器内部无可移动部件,仪器的稳定性和抗干扰性能好;另一个特点是扫描速度快,一般单张光谱的扫描速度只有几十毫秒。这两特点的结合,使该类仪器特别适合作为现场或在线分析仪器使用。多通道型仪器的分辨率取决于光栅性能、检测器的像素以及狭缝的尺寸。在确定波长的范围内,检测器的像素越高,所检测道的样品信息越丰富,但一般像素越高的检测器价格也越高。(选自网络,侵删)

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外从业有感

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!近红外从业有感南京理工大学周帅我目前从事近红外光谱在军工特殊化学品领域的应用研究,主要关注近红外的定量分析方法。当前国内军工企业的生产工艺比较落后,过程分析技术远不如中医药、食品、民用化工等行业先进,常用的传统湿化学分析严重制约生产的连续化,因此军工领域实际上迫切需要近红外光谱技术解决在线/快速检测的问题。一些研究人员已经开展了相应的研究,但是由于种种原因,近红外光谱技术在该领域基本停留在理论研究阶段。前些日子我投出的文章受到一位审稿专家的质疑,他认为近红外在军工领域的应用只处于发表论文阶段未用于实际,是因为近红外方法在这方面的应用存在明显局限性,否则早就取代传统方法了;对此我是这样回复的:与我们合作的四川某兵工单位已经将近红外技术用于火炸药成分含量的实际检测且效果良好,我们课题组承担的国防火炸药科研专项《XXX在线检测与精确计量加料技术》就是针对实际生产需要而进行的研究,并会将设计的配套仪器设备装在生产线上进行实际检验。虽然近红外存在一定局限性,但事实证明该技术是可以解决实际生产中相当一部分的快速检测问题的。近红外技术在多个领域(如医药、农业、饲料等)已有大规模应用,并出台了一大批相应的国家标准,说明近红外技术还是有可行性的。十三五期间国家将大力支持军工企业的工艺技术升级,在线/快速检测是非常重要的一个环节,这非常有利于推广近红外在军工领域的应用。相信在我们科研工作者的努力下,近红外将在军工领域大有可为,而本人愿当马前卒,为国防事业和近红外事业贡献绵薄之力。

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外应用与推广,我一直在路上……

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!近红外应用与推广,我一直在路上……FOSS公司 罗海峰2004年,我从中国科学院博士毕业后,来到了FOSS公司,由于自己以前的专业是生物相关专业,所以当时的我对近红外绝对是个十足的菜鸟,一切都需要从零开始学起,于是,我花了1个多月的时间阅读了有关光谱学和近红外的相关书籍和文献,同时熟悉了公司产品的特点和软件使用方法,当时自己感觉,原来近红外就这么回事,没有想象的那么复杂呀?现在想起来, 当时的自己真是初生牛犊不怕虎,没有真正体会到近红外的内涵和真谛. 就这样,我怀着一种自信满满的心情,踏上人生第一次的近红外服务的路程, 当时公司安排我去山东去做近红外分析仪的安装工作,记得那是一个油脂企业客户,在安装现场,我尽力把自己现学的对近红外的理解灌输给客户,整个培训花了我3天时间,从近红外的原理和机器的特点,定标软件的应用,我讲得力求面面俱到. 培训结束后,自我感觉特别良好, 感觉自己工作非常完美,客户肯定十分满意. 但最后的一个细节让我终生难忘, 培训结束时,客户问我有关实验室的手工测定误差和近红外设备的关系时,我完全没有思路,当时真是尴尬不已.现在想起来,其实对于近红外技术的推广和应用来说,不能单了解近红外本身,还可能更需要了解围绕近红外技术的方方面面,比如不同行业对近红外有不同的要求, 不同行业样品化学分析方法的区别, 这些参比方法本身的误差水平直接决定着后期客户使用近红外的实际效果.要让客户真正使用好近红外设备,作为近红外的应用人员,有理由和客户一起,从不同的方面对近红外技术进行探讨,只有大家通力协作,才能让近红外设备发挥它的功效. 所以,在随后的工作中,我一直秉承一个理念,近红外不单是仪器本身,作为仪器生产厂商,我们不仅需要提供给客户稳定可靠的仪器,还需要提供可以供用户使用的数据库模型,同时,我们还有一种责任和义务,告诉客户实验室自己的手工分析在近红外分析中如何重要,并且帮助他们在实验室手工分析方面加以提高,作为厂商,我们需要搭建一个平台,一个可以让不同化验室之间进行交流的平台,交流不止是近红外设备本身,更重要的是不同实验室之间在手工分析上的相互切磋与提高. 10多年来,在近红外的服务过程中,我一直在这一理念的指导下,服务和支持了饲料,油脂,乳制品以及白酒等行业的上百家客户, 在与他们长期的接触中,我从这些企业近红外使用者身上学到了许多新的东西,了解了客户对于近红外应用的实际需求, 比如集团企业在使用近红外过程中,如何作到运营简单,管理高效,是我的客户提供了把近红外网络化管理的思路,于是, FOSS推出了RINA和Mosaic的网络化管理软件,事实证明,这种网络化管理思路目前在近红外的使用和推广方面起了很大的推动作用,让集团企业的近红外管理上了一个新台阶,得到了许多客户的认可. 近几年来,我多次参加全国近红外光谱学术会议,结识了许多近红外领域的专家,学者和同行,从和他们的交流中,我汲取了许多新鲜的思路. 比如新的建模算法, 新的应用附件,新的数据处理模式等等. 自己觉得,随着这些新思路,新方法的不断推陈出新, 近红外技术的应用前景非常广泛,我愿意和各位近红外人士一起, 为大家共同的近红外事业增砖添瓦.目前,在FOSS,借助于在近红外应用上的一点点经验,我和我的团队一直在寻找近红外应用推广的新领域, 由于近红外是一种应用技术,需要现成的数据库支持, 客户才有投资近红外的动力,这就使得新领域近红外的应用推广变得相当艰辛.于是,自己脑海里闪出一个新念头,拿出当年攻读博士学位的劲头,再花几年时间,在近红外新领域应用上做大量的样本积累工作,力求以后在新的领域把近红外技术推广到目前成熟领域的高度. 在近红外新领域应用上,自己要走的路还很长, 近红外虽不是我的专业,但已经成为我的职业,我必将全部精力致力于在实际应用中推广近红外技术,为近红外技术的广阔前景贡献自己的力量.

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外光谱之路:从零基础、认识、到热爱--要不,试试近红外?

    【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外光谱之路:从零基础、认识、到热爱--要不,试试近红外?

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!近红外光谱之路:从零基础、认识、到热爱--要不,试试近红外?广东药科大学肖雪十年前,从来没有想过,自己会从事与近红外光谱或者化学计量学相关的研究。十年后,我会依然能够保持着对近红外的热爱,回忆这美好年华中近红外的点点滴滴。进入研究生阶段,从传统的药物分析逐渐转入到近红外光谱技术的研究与应用中,特别是参与了几个中药在线质量控制系统的建设,深深地体会到近红外光谱,是一种“多快好省”的技术。自己也从此定下了时刻学习、探讨、研究近红外光谱的目标。2008年7月8日,我很荣幸地进入了罗国安教授和王义明教授的研究团队。刚进入实验室,跟随博士后高荣、刘清飞等开展清开灵注射剂的二次开发研究,由师兄齐小城、师姐邓瑞琴等亲自指导,主要负责板蓝根部分的研究。由于自己才疏学浅,一切从零开始,系统的学习各种色谱仪、质谱仪等仪器操作,还跟随师兄师姐学习各种分析技术,其中就包括近红外光谱(NIR)技术--这是我第一次接触NIR。对我来说,打开了一扇全新的窗户,看到了一片全新的世界。刚刚开始,所以一无所知:啥玩意是近红外啊?近红外到底是干什么的呀?!特别感谢我的导师清华大学罗国安教授、王义明教授,他们拥有一个非常优秀的研究团队(图1),给我们提供了一个理想的研究平台,指引了一个崭新的研究方向。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291158_612587_2648817_3.jpg图1 罗国安教授研究团队刚刚接触NIR,罗老师安排最紧要的,就是跟杨辉华教授系统学习NIR、自动化、化学计量学等相关知识。杨老师对NIR光谱的认识与理解及其见解,使我受益颇深,也使我逐渐认识到NIR的优势与特点。经过大约2个多月的强化补课,我算是摸到了NIR的门框。紧接着开展了一些有意义的实验室研究,比如国内外仪器的性能测试对比,实验室虚拟在线研究等。这些探索,开启了我对NIR的认识之门,使我慢慢地走向NIR研究之路。接下来的两项工作,使我真正意识到NIR这项技术的便利性。项目初期,尽管团队进行了极为详尽的设计与周密安排,但在实施过程中仍然出现了各种各样的情况,经过向多位专家请教,联合自动化、光谱仪公司等单位共同攻关,最终实现了整套在线系统的顺利运行。开展的项目之一,是吉林敖东延边药业股份有限公司与清华大学联合开展的,关于安神补脑液、血府逐瘀口服液两个品种的提取过程在线质量控制。其提取具有多个特点,如提取同时在两个车间进行,工艺分为水提与水蒸气蒸馏提取,两个品种均为大复方混提且两个车间投料处方有区别,工艺较复杂,色素沉积严重,等等。研究团队针对不同品种的特点,进行细致分析,筛查原因,确定解决思路,落实解决方案,协同敖东、申宜、英贤(聚光)等多家单位,最终完善了预处理设备、工艺现场改造、流通池清洁等多个环节的细节处理,并制定了相应的SOP,实现了提取过程的在线检测应用,并提供了生产状态、含量预判等多种功能。团队投入了大量的人力、时间扑倒这个项目上,记得有师兄说,“我一年300多天,至少有100天在敦化度过的,要是项目第一年就结婚,估计孩子现在都准备上幼儿园了”。冬季是我们常去敖东的时节,每天早上5点前起床,赶在5:30之前到达现场,开展一天的现场工作,往往一忙就到了下午5、6点以后了。车间内、露天温度一般在-20~40oC游荡,剧烈的温度变化的确是真的酸爽,颇值得回味。夏季也是常去的,我们一般当成避暑,正好远离北京的热燥。图们江畔、六顶山腰的尼众道场-正觉寺,是个很好的休闲去处。同门们在北京习惯了晚睡,反而有些不适应略有时差的敦化生活。该项目于2011年7月顺利通过专家组验收,感谢陆婉珍院士、褚小立博士等各位近红外专家给与的大力支持!另外一个完整参与的项目,是神威药业有限公司的“中药注射剂全面质量控制及在清开灵、舒血宁和参麦注射液中的应用”项目。整个项目涉及到3个品种,6味药材,多个工艺环节。开展了中药注射剂先进制剂工艺单元信息化集成研究,构建了中药注射剂全过程近红外在线监控系统,解决了仪器分析和指纹图谱质量控制滞后于生产的难题。本项目以产品中间体NIR、指纹图谱数据库为基础,以光谱-色谱软件关联性技术为依托,实施中药注射剂生产工艺实时监测与网络控制技术,实现了网络集成化的中药注射剂工艺过程控制与现场管理。本项目于2010年12月顺利通过国家发改委组织的专家验收,被国家发改委认定为“中药制剂先进工艺集成及生产过程自动控制高技术产业化示范工程”,并获得了2014年度国家科学技术进步奖二等奖。鉴于此,学会邀请罗教授在2014年全国第五届近红外光谱学术会议做大会报告。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291159_612588_2648817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291159_612589_2648817_3.jpg图2为罗教授、王教授参加2014年全国第五届近红外光谱学术会议两个项目的成功实施,再加上之前团队的一个案例:“腰痛宁胶囊全过程多途径质量控制新技术及应用-近红外在线检测控制混合过程的均匀度研究”,显示出NIR技术作为一项快速检测技术的极大优势。慢慢地,我热爱上了这门技术,也逐渐主动深入地分析NIR技术的优势与劣势,思考如何使之更有效地服务于我们这个行业。或许可能,通过NIR技术的应用,我们可以使“传统的质量控制模式”转变为“在线质量分析与智能控制模式”,实现“传统中药工程基于工艺操作参数控制”转变为“现代中药生产基于产品质量控制”。博士毕业后,加入到中山大学南沙研究院南药集成制造与过程控制技术研究中心,与团队同仁搭建了一条具有中试规模的中药生产线,并搭配了在线近红外检测系统,主要针对中药提取物、柱层析、浓缩等多个环节开展过程分析,取得了较为理想的应用效果。2015年11月,调入广东药科大学中医药研究院(广东省代谢病中西医结合研究中心),专门从事与光学/光谱学相关的研究,特别是继续开展基于近红外光谱技术的中药生产过程智能控制系统研究。同时接触了很多基于近红外光谱技术的生物医药设备,激发了我更浓厚的研究兴趣,团队也已开展了基于光谱技术的医学临床检验等方面的研究。欢迎各位专家莅临指导!自接触NIR以来,对这门技术,从零基础,到逐渐认识,再到现在的热爱。作为年轻后生,自己深感知识的匮乏,也迫切希望通过各种机会培训自己,不断向业内的各位专家学习,广泛的阅览与近红外光谱相关的各种书籍。特别推荐的是陆老师的《现代近红外光谱分析技术》,这是我近红外启蒙书!(当然,还有很多重要书刊,就不一一列举了。)求学期间直到现在,一直得到清华大学、南开大学、近红外光谱分会等单位和各位专家的指导,谢谢!也得到诸多分析仪器公司特别是近红外光谱仪公司的大力支持,使我在近红外这条路上走的越来越踏实。在做项目的过程中,认识了许许多多热衷于近红外的狂热分子们,与你们同行,真的是一件大大的幸事!希望与各位同道在学会领导的指领下,大踏步地走在近红外的阳光大道上。特别感谢褚老师建立的微信群,在微信群认识了N多高手,学到了很多知识。另外还有鲁杰群主的QQ群(328264040),算是官方群吧,人员激增,大佬云集;还有“果品-西农”建立的QQ群(246287439),后果品兄将群主资格转让给了本人,希望本群继续壮大。在日常的生活中,也一直在思考关于近红外的点点滴滴,总在思考,我们能够做些什么?!现在也正在承担着几个近红外光谱在线检测的应用研究,包括了制药行业的多个关键工艺节点。在近几年的摸索中,总是不自觉的把近红外技术纳入到各项研究过程中,总要试一下才安心。成则欣喜,不成则思。在研究过程中,也发现了许多好玩有趣的现象,在此就不一一介绍了。在这儿有个小小的建议,能不能把内部通讯《近红外光谱通讯》,逐渐做成学术期刊,做成国内“科普+学术”型的《近红外光谱杂志》?可能,自己把近红外当成了一项大杀器。有些时候,可能由于练功太猛,走火入魔了,面对别人其他技术上的咨询,我总是不经意间回应:“要不,试试近红外?”

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】从可见到近红外的光明之路

    【原创大赛】【我与近红外的故事】从可见到近红外的光明之路

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!从可见到近红外的光明之路华东理工大学 杜一平可见光,可见之光,赠与人类一个绚丽多彩的世界。牛顿老先生,用手中之魔镜,照耀出一个七彩斑斓之谱,从此,人们认识到未知世界的真谛。后来又出了个什么近红外光,看不见、摸不着,神秘兮兮。牛老先生之魔镜一照,呈现的不是色彩世界,而是绵延起伏的群山,群山之中雨雾缭绕,隐藏着不可告人的秘密,人们垂涎欲滴,却无能为力,探秘之路异常艰辛。听说人们又找到了一个神眼,叫做化学计量学。相传该神眼太神眼了,居然能拨云见日从群山之中嗅到真金白银的味道。于是无数中华好儿女踏上了近红外之路… …1990年我硕士毕业,回到老家齐齐哈尔,任教于齐齐哈尔轻工学院。怀揣着年轻人不甘寂寞之心,又得益于罗国安老师的新作《可见紫外定量分析及微机应用》(1988年出版)的启发,我开始做科研了。然而从何下手呢?教研室只有72型分光光度计,于是我的科研就从可见光谱开始了,而做的是卡尔曼滤波、因子分析,后来知道这就是化学计量学。1999年认识了梁逸曾教授,成了他的学生,这是我一生中最幸运的事情之一。从这时候开始,我才真正开始从事化学计量学了。2001年,当时就职于布鲁克公司的周学秋先生到访梁老师的实验室,我第一次接触到了近红外光谱,没想到从此后我的人生与近红外就分不开了。真正做近红外光谱研究工作应该是2002年底,我在日本关西学院大学尾崎幸洋(Yukihiro Ozaki)教授课题组做博士后开始的。近红外光谱分析和化学计量学是尾崎老师重要的研究方向,我的博士后课题就是用化学计量学解决近红外光谱分析方面的问题。尾崎教授是国际物理化学和光谱领域的知名教授,担任很多国际杂志的主编、副主编和编委职务。在国际近红外光谱界他的知名度很高,2009-2013年间还担任亚洲近红外光谱学会主席之职。值得一提的是,尾崎先生对中国非常友好,他担任包括吉林大学、中科院长春应用化学研究所、北京大学、上海交大等很多国内著名学府和科研单位的客座教授或荣誉教授。在尾崎小组工作和学习过的中国科技人员不下60人(不完全统计),访问过该小组的中国人就更多了。尾崎教授也经常受邀来中国访问和参加学术会议。当时,尾崎小组与一家日本著名的国际公司合作开发无损检测人体血糖的近红外光谱仪器,我的主要工作就是为该仪器采集的数据做数据分析。每个月都有大量的实际病人的近红外光谱数据和血糖检测数据发给我,我研究数据处理算法,期望提高模型的预测精度。该项目的研究人员对很多病人进行长期的监测,每次测量前让病人喝下一杯葡萄糖水,用仪器探头在手臂内侧无出血检测近红外光谱。送到我手上的有三年连续的监测数据,每年都有数千,甚至是上万条光谱,日本科研人员的严谨工作态度令人深刻印象。我在尾崎小组经历的一件难忘之事就是有机会见到了具有近红外光谱之父之称的Karl N. Norris教授,他是最早开展近红外光谱研究,并应用于农产品检测的人。2003年11月份,我参加了在日本筑波召开的日本全国近红外光谱会议,大会邀请了Norris教授参加,并为其颁发了日本近红外国际奖。会上终于见到了近红外的开山鼻祖。而且在这次会议上,尾崎先生邀请Norris教授访问我们的小组,这让我有了进一步接触他的机会。Norris教授结束了在筑波的行程后,由河野澄夫(Sumio Kawano,他是现任亚洲近红外光谱学会主席)教授亲自送到大阪,而尾崎老师让我到大阪去接Norris教授来实验室。我在大阪的梅田火车站接到了他们,河野教授请我们吃了中午饭后,我陪同Karl乘火车赶往实验室。在一个小时的路程中,我们聊了很多,有关于中国的,关于近红外的,关于他的早期工作的。很多事情现在都忘了,只记得他没有来过中国,我当时还对他说今后有机会一定邀请他来中国访问,但可惜到目前也没有实现这个承诺。另一个记得他说过的是他早期用光谱来检测鸡蛋内部是否有血丝,还有用近红外光谱进行大米的分拣等工作。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291522_612603_2648817_3.jpgNorris在Ozaki实验室:左起杜一平、Norris、Ozaki、SumapornKasemsumran 除了做合作公司近红外光谱数据分析外,我另外一个工作就是化学计量学算法研究,在尾崎小组工作的一年时间开发了四个新算法,以第一作者发表了五篇论文,与他人合作发表论文13篇。当时,SumapornKasemsumran(上面照片右侧的女士)是在读博士生,研究方向就是化学计量学。Sumaporn是泰国人,但其祖先也是中国人。尾崎老师指派我来指导她,我以第二作者的身份与她合作发表了8篇论文,这些论文使得她获得了博士学位。我们后来还合作申请并获得了BUCHI公司设立的2006年的NIR Young Scientist奖BUCHI NIR AWARD 2006。当时实验室中只有我一个人是专职做化学计量学的,每当有人需要化学计量学,我都要为他们讲解化学计量学,提出工作建议,我成了推广化学计量学的一名老师。在我即将离开实验室回国时,尾崎教授评价道:一平不仅在化学计量学研究上,更为重要的是在小组的化学计量学教育上做出了重要贡献。尾崎老师带我进入了近红外光谱之门,也使我认识了很多近红外光谱领域的知名人士。除了Norris以外,还有日本的河野澄夫、在美工作的日本人Noda(二维相关光谱的提出者)、韩国汉阳大学的郑会一、挪威的Alfred A. Christy等。甚至清华大学的孙素琴教授,我也是在尾崎小组认识的。尾崎老师支持我参加了第九届国际化学计量学会议CAC2004(2004年,葡萄牙里斯本)、第13届国际近红外光谱会议NIR2007(2007年,瑞典UMEA)和第14届国际近红外光谱会议NIR2009(2009年,泰国曼谷),会上认识了一些国际上知名的近红外光谱人。到2010年的时候,受中国近红外光谱组织(当时称为近红外光谱专业委员会)的委托,我承办了第二届亚洲近红外光谱会议ANS2010,我成功地邀请了时任国际近红外光谱学会主席的Pierre Dardenne博士, 国际近红外光谱学会秘书长Marena Manley教授, 国际近红外光谱学会下任主席Ana Garrido-Varo教授,亚洲近红外光谱学会主席Yukihiro Ozaki教授,他们的出席为会议增色不少。会上仪器信息网还专门采访了Pierre Dardenne、YukihiroOzaki、和袁洪福,并以《三大近红外光谱学会领军人共话未来发展趋势——访国际、亚洲、中国近红外光谱学会负责人》为题目发表了人物专访文章。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291522_612604_2648817_3.jpg出席ANS2010的NIR人:做起杜一平、Marena Manley、Dardenne夫人、Pierre Dardenne、Yukihiro Ozaki、Ana Garrido-Varo、梁逸曾、倪立军 回顾这些年走过的近红外之路,很有感慨,有很多故事都想跟朋友们分享,而最值得回味的就是在尾崎幸洋教授课题组的经历,那是我初登近红外之路的地方。今天我所做的,还有广大中国近红外人所做的就是为了实现中国人在近红外之路上的梦想。

  • 巡检小分队走近东北,打响近红外巡检的第一炮

    4月初的北方乍暖还寒,冒着蒙蒙细雨,我们登上了开往东北的列车,这是聚光科技“春风送暖,红色关怀”近红外系列产品用户巡检回访专项行动的第一站。东北是我国粮食、油料作物生产的富庶之地,也是聚光近红外客户较为集中的地区。从前期的用户反馈来看,东北地区的用户对聚光近红外产品认可度很高,很多用户使用聚光科技近红外产品已有4-6年的时间了,而且目前仪器仍然正常运转,承担着用户每天的样品检测工作,已经成为了用户不可或缺的工作伙伴。带着用户给我们的信心,怀着服务好老用户的决心,我们东北巡检小分队一早来到了沈阳一家饲料厂。饲料厂的厂长张姐在我们到达之前就已经在门口等待,远远看见张姐,有一种特别亲切温暖的感觉。进门后,我们详细地向张姐及近红外仪器使用人员许姐询问在日常使用中仪器检测是否准确,是否有使用不方便的地方以及有哪些可以向我们提出的意见和建议。许姐介绍说,这款SupNIR-2720型近红外产品是2012年安装的,每天都在用,效果不错,主要是给他们节省了很多时间和成本,她估算了一下,每年能节省成本近百万,差不多能省一辆奥迪A8L的钱了。张姐高兴地指着窗外说,院子里听着的那辆奥迪A8L就是我今年买的,而且还买了一辆奔驰。看着我们的产品确实能给用户带来这么大的收益,我们心里也跟着美滋滋的。仪器使用了近三年,为便于以后更好地服务于用户,巡检小分队的工程师给仪器作了一次“全身”检查,结果发现一切正常,无需更换配件。除了硬件的检修,我们还将模型调整优化了一下,这下张姐更高兴了,说检测结果又更准确了,又能省钱了。中午,张姐执意要留我们吃饭,用户把我们当家人,这大概是我们最大的荣幸了吧。告别张姐,离开沈阳,我们又马不停蹄地前往阜新市,这里有一个来自我家乡的企业—鲁花浓香花生油有限公司。阜新的天气比北京冷很多,雨下得也比北京还要大,但是我们的热情有增无减一进实验室厂长助理鲁主任就指着聚光的SupNIR-2720型近红外向我们介绍说:“这台仪器是2011年4月份安装的,我们检测任务大,样品数量多,仪器几乎每天都使用。去年换了一次光源,到现在用的不错,挺准确,就是使用人员刚刚离职,新来的人员只会检测样品,对于模型建立和仪器保养不是很懂。我们现在有新的产品,想自己建立模型,这就不会了。你们能给他们培训一下吗?”“当然没问题了,我们此行的目的就是帮客户解决实际困难,让仪器使用得更加得心应手。香玉是新接手使用这台仪器的负责人,在整个培训的过程中问了很多的问题,非常勤奋好学,短短半天的时间内就基本掌握了仪器操作和建模的基本知识。最后我还是不断的叮嘱她,仪器要多操作,才能熟练掌握,有问题就联系我们,我们聚光近红外承诺对于客户的需求可以做到10分钟内响应,24小时现场服务和咨询。中午他们留我们在食堂吃饭,他们食堂的馒头很大,我这个山东大汉只吃一个就撑了,哈哈,北方的用户就是这么实诚,在仪器使用过程中对我们提要求也是直来直往的,但是我们合作的很愉快,也确实从用户那得到了很多有建设性的意见,可以说聚光科技近红外产品的改进离不开这些用户的支持和建议。 春寒料峭,此时的雨已飘成了雪花,我们还将继续前行。东北的天冷,但是所有的客户都很热情,热情得能把雪融化。东北之行,只是开始,我们对近红外老用户的关怀会一直延续下去。平平之语,缓缓前行;心在远方,路在脚下,聚光科技,一直在关心您。

  • 微小型近红外仪器展望

    [font=宋体]国际上近红外分析仪的微小型化是一个潮流,市场上已经出现了多种微小型的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]。[/font][font=宋体]除此之外[/font][font='Times New Roman'][font=宋体],[/font][/font][font=宋体][font=宋体]国内已有多家单位研制出了多种分光类型的小型或微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器。在专用仪器方面更是日新月异,例如杭州聚光科技、谱育科技、无锡迅杰光远等公司研制了专用于大豆分析[/font][font=宋体]“大豆蛋白分析仪”;安徽农业大学等研制出俗称“生茶报价仪”的茶叶品质分析仪等。[/font][/font][font=宋体]近红外分析仪器经过近半个世纪的发展,已走过了所谓的概念炒作期,进入了稳步发展的平台期。从近年来[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的发展状况可以看出,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析仪作为一种分析仪器,在如下几个方面仍有发展空间:一是不断提高近红外仪器信噪比和稳定性,减小台间光学特性差异,同时降低仪器价格,便于网络化应用;二是针对各种物态的样品测量附件进行研发,研制专用的近红外仪器,保证测样过程更加便利,光谱更加稳定;三是持续扩大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的应用范围,开发不同的行业数据库和应用软件;四是在已有基础上实现近红外分析仪器评价方法及其仪器应用方法的标准化,实现近红外仪器检测应用有法可依。[/font][font=宋体][font=宋体]当前新型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]大都是基于[/font][font=Times New Roman]MEMS[/font][font=宋体]技术设计和制造的。这些产品基本从光通讯产品转型而来,目前在一些技术指标[/font][font=Times New Roman]([/font][font=宋体]如波长准确性和信噪比等[/font][font=Times New Roman])[/font][font=宋体]尚不如主流产品,但却具有许多优点,如重量轻、体积小、探测速度快、寿命长、可集成化、可批量制造以及成本低廉等,因而有着巨大的市场前景。可以相信,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]的研究工作在未来几年内必将取得更大的进展,其整体性能也会得到较大提升。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]近红外的显微成像和大尺度的近红外高光谱成像技术,将提供微观和宏观的光谱图象信息,随着计算机运行速度和通讯速度的提升,当前的近红外检测成像技术将转变为视频技术,将能更直观[/font][font=宋体]“看到”样品内部的实时信息,为更好的观察和理解世界提供出更尖端的工具。[/font][/font][font='Times New Roman'][/font]

  • 【原创大赛】我和近红外的故事

    【原创大赛】我和近红外的故事

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!我和近红外的故事浙江大学药学院李文龙近一个月来,看到群里各位专家讲述与近红外的各种情缘故事,或一见钟情厮守多年,或波澜起伏感慨万千,或硕果累累壮怀不已,或偶遇挫折衷情未改,可谓精彩纷呈,大大丰富了我的眼界,同时又觉得自己的近红外故事过于平淡,缺乏起承转合,所以迟迟未能落笔。但回忆起来,从自己初识近红外,已经十载寒暑,算得上一个老兵了,也是时候回顾展望一下了,所以也就不揣粗陋,草成这篇文字,重在掺和吧。此情可待成追忆,只是当时已惘然初识近红外,是我在国家海洋局第一海洋研究所攻读硕士期间,记得有一天深夜,导师王小如教授把我们紧急召集起来开会,说是发生胶州湾某地发生原油泄漏,附近有多个钻井平台,还有一些外籍油轮,北海分局要求我们协助判断污染源,王老师要求我们采用多种分析技术对污染现场的样品和可能的污染源样品进行比对,大家有做气质的,有做荧光的,有做近红外的,我当时被分在ICP-MS组,测定油样中的铬钒比,最终对所得数据进行综合分析,初步确定了污染源,并将相关分析结果提交给北海分局。这个紧急项目完成后,王老师开了一个小型的庆功会,特意指出,近红外这次发挥了很大的作用,我当时觉得很好奇,但由于当时主要做毛细管电泳方面的研究,也没有去深入了解,更没想到自己今后会长期从事近红外研究,但是,当我首次听到近红外这个词时,冥冥之中似曾相识。这也是我觉得自己和近红外最具传奇色彩的地方,虽然之后的剧情并不浪漫。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291611_612613_2648817_3.jpg图一、 2006年出海采集溢油样品 雄关漫道真似铁,而今迈步从头越2007年,我考入浙江大学药学院瞿海斌教授门下攻读药物分析专业博士学位,当时我信心满满,希望能够继续硕士期间的工作,从事CE-MS和LC-MS方面的研究。但初次面谒导师,他从身后的书橱中抽出一本打印的白皮书交给我,封面上赫然写着Chemometrics,说,今后做近红外离不开这个,看看英文的更好一些。我半天才回过味来,重点不是Chemometrics,而是今后做近红外这句话,连忙解释道,我一直学的是分析化学,对质谱感兴趣,到这里来是想继续做质谱的,瞿老师当时明确指出三点:一、近红外是一种分析技术,与你的背景不矛盾;二、近红外对于中药样品非常合适,对于中药制药过程分析非常重要;三、做什么事不能只从兴趣出发。退出导师办公室,我脑子里一团糟,近红外对中药如何重要不知道,只知道自己对化学计量学略通皮毛,而对近红外则是一窍不通,自己又要重新做小学生了。和大多数朋友一样,我以陆婉珍院士的《现代近红外光谱分析技术》和严衍禄教授的《近红外光谱分析技术的原理与应用》为蓝本,开始系统学习近红外的相关知识,俞翔师弟和罗晓芳师妹教我仪器的基本操作。学习的时候觉得近红外的确是个神奇的东西,貌似无所不能。越来越觉得有了近红外这个神器,中药研究中长期困扰我的很多问题应该能迎刃而解,我也非常迫切的想寻找一个机会小试牛刀。 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行终于,机会来了。当时,我们和正大青春宝合作,进行丹参注射液和黄芪注射液提取过程在线监控和中间体的快速分析,我采集了很多批的提取液终点样品进行近红外分析,利用HPLC测得的多种酚酸的含量,与近红外光谱建立定量分析模型。费了很大的功夫,完成了上百份样品参考值的测定,可是,建立的模型却令我无语了,模型的相关系数只有好的0.6上下,差的只有0.2左右,这样的结果,能用吗?试着预测几份样品,果然不行。而当时俞翔师弟建立的一些在线监测的模型倒是差强人意,我反复比较了我们之间的差别,似乎看出了一些门道:他的样品中化学成分的含量波动较大,我的则相对稳定;他根据一些规则剔除了部分异常样品而我没有;他对波段的选择和预处理方法进行了优化,而我做的则很随意,鉴于这些分析,我重新设计了试验,采集了丹参提取过程中的提取液样品进行分析,虽然采用的是仍是离线方式,但结果得到了很大的改善,我也初步尝到了近红外分析的甜头,并在PBA上发表了我的第一篇英文文章。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291611_612614_2648817_3.jpg图二、 2007年与俞翔师弟在正大青春宝提取车间的分析小屋做实验之后,我陆续参与了和凯宝药业、东阿阿胶、振东制药、梧州药业、雷允上等多个企业的应用项目,并从实际应用中提炼出了一些科学问题,申报了几个科研项目。有幸认识了圈内很多的专家学者,也建立了和近红外仪器厂家和中药制药企业之间的密切联系,大家工作上相互借鉴启发,生活中相互关心问候,尤其是褚老师所建的这个近红外群,更是让我感觉到了组织的温暖。在此,我也想感谢正大青春宝集团莫必琪主任、傅迎师姐;上海凯宝药业刘绍勇副总经理、薛东升总工、潘建超主任;东阿阿胶田守生院长,张淹工程师;感谢赛黙飞世尔公司的潘璐工程师,韩海帆师弟;布鲁克公司王颜萍师姐;步琪公司邹贤勇工程师;拜耳制药的刘全师兄,罗晓芳师妹,我所取得点滴成就,都离不开你们的支持和帮助。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291612_612615_2648817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291612_612616_2648817_3.jpg图三、 2008年在凯宝药业配液车间采集过程样品 秋日栖霞赏红枫,一样风景别样情近红外在很多领域得到了广泛应用,我们群里有食品领域的专家,也更有医学领域的教授,有石化行业的大咖,更有烟草行业的大牛,相信每个行业在应用近红外时,都会有自己的成败得失,喜怒哀乐。自从我踏上近红外之路以来,饱尝了科研的酸甜苦辣,既有近红外对特定样品的妙用,也有大量重复性的劳动;有一帆风顺的实验,也有迄今不得其解的难题;有论文发表的喜悦,也有基金被刷的苦恼。个人所做的工作与各位前辈相比不值一提,但从事近红外在中药领域的应用研究,也有自己的一点感悟。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291612_612617_2648817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291612_612618_2648817_3.jpg图四、 2013年在美国加州旧金山做近红外相关的研究报告我觉得近红外的确很适合中药分析,中药成分复杂含量悬殊,近红外只要有含氢基团都有响应;中药讲究多种物质协同作用,近红外可以全面反映综合信息;中药制药黑箱操作过程不透明,近红外可以为这些过程装上眼睛。虽然近红外也有很多的不足,比如检测限较高,建模过程复杂,模型需要维护更新,等等。但是,也应注意到色谱技术复杂耗时,紫外只对特定物质响应,中红外响应太强,拉曼荧光干扰太重,相对于这些分析仪器而言,近红外仍是过程监测和快速分析的不二之选,对于近红外在中药领域的应用,我个人充满信心。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291613_612619_2648817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609291613_612620_2648817_3.jpg图五、 2013年在美国德州圣安东尼奥做近红外鉴别阿胶生产厂家的展板讲解不容讳言,相对于化学药和生物药,近红外在中药领域的应用仍处于初级阶段,而且也有些专家对此技术提出疑问,近红外在中药领域的推广应用的

  • 购买哪家近红外光谱仪比较好?

    想请教各位老师一个问题,最近我们想买台近红外光谱仪,主要用于食品及农业领域,请问FOSS、尼高力、布鲁克……哪家仪器比较适用且性能好?还有一个问题,中红外与近红外同在一个仪器好呢,还是分开购买好,中红外大概多少钱,谢谢大家!

  • 近红外光谱分析技术分享交流

    2014年马上就要到来了,回想自己2004年大学刚毕业就加入英贤仪器,从此踏上了近红外光谱分析之路,2007年并入聚光科技,2012年离开聚光科技,2013年加入科丰恒业,风风雨雨也快10年了。现在年纪大了,也算步入中年了,看到很多新生力量投入到近红外光谱分析应用当中,真心希望他们不要重走我们以前的弯路,希望靠自己的力量能给与他们帮助。2013年本人就职北京科丰恒业仪器仪表有限公司,研发了一套化学计量学软件,配合公司仪器使用,同时研发一款手持式近红外光谱分析仪(已经公开发售),刚才看到陈斌老师7月份研发了JDSU与安卓的联合应用,看来我们对未来近红外光谱分析仪器小型化的想法是一致的。有关近红外光谱分析仪器、化学计量学软件方面的问题,大家可以在论坛中一起交流探讨。

  • 【原创大赛】偶遇成知己相伴奔前程 ——我与近红外光谱的故事

    [align=center][b]偶遇成知己相伴奔前程[/b][/align][align=center][b]——我与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的故事[/b][/align][align=center]山东大学药学院臧恒昌[/align][b]一、众里寻他千百度[/b] 2007年4月,我从制药企业的经理人转到大学老师的岗位,面临着事业的选择和转型。我作为一个大学老师,教学、科研、社会服务就成了我的义务和责任,而能够达到事半功倍效果的就是选择一个能够实现三位一体的科研承载方向。因为通过科研的体验和心得,能够让教学变得鲜活,给社会服务提供足够的理论和技术支持,将学术、研究的知识成果转化为社会生产力。教学水平和社会服务能力的提升又能为科研带来更多的学术资源和社会资源,教学、科研、社会服务,三者相互助长,才能实现可持续发展,同进共赢。最好的科研方向应该具备足够的长度和广度,其生命力的长度能够伴随你的终生、其广度能够满足培养人才、服务社会和成就自我。什么样的科研方向才能实现这一结合?才能将我的工作经历、面临的专业方向和未来的社会发展融为一体,并符合作为事业特征的科研要求?[b]二、机缘巧合光芒至[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]是一段介于可见光和中红外光谱之间的电磁波,没有看到的光明,其实她就在那里。2007年5月的一天,我院邵伟副院长给我一本[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的商业推广宣传册,问我能否给药厂推荐一下这个仪器?我翻开这本宣传册,几句广告语迅速映入我的眼帘,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]能够实现快速、无损、连续对待测样品成分进行分析,分析效率高、成本低、测试重现性好、样品测量一般勿需预处理, 由于可以通过光纤传输,还可以实现远程分析,光谱测量方便、便于实现在线分析,是典型的无损分析技术。看到此,我如获至宝、欣喜若狂,这不正是我长期在制药企业工作中需要解决的药品质量波动、收率控制这一难题的克星吗!我立刻按照说明书上的电话找到了济南金宏利公司的总经理邹振民,让他到我办公室来交流一下这款仪器的情况。通过交流更加坚定了我对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]解决制药过程中难题的信心,从此踏上了与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]事业相随相伴、共同进步的漫漫征程。[b]三、衣带渐宽终无悔[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]从理论上来讲用途很广,但其本身需要解决的问题太多了。光谱信号弱、谱带重叠严重、干扰因素多、行业认知度低、仪器昂贵、工程化费用高、行业标准及法规空白等一个个难关成了拦路虎! 事业的成功需要具备五个要素:人、财、物、信息和时间。我刚刚来到山东大学药学院,当时的处境是:没有仪器、没有经费、没有人、没有试验样品,更没有经验。但有两点给予我极大的信心:国外已经成功在应用,有成功的案例,我们只需克服困难;国内有人在做,但还没有进入应用,特别是在制药领域,还给我留下很大的发展空间。基于上述判断,我开始专注[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的学习和研究,调动和配置一切可用的信息与资源,执着前行! 当年9月我的研究生孙春晓入学了,这是我第一个人力资源,我提出了“师生共建、共创辉煌!”的理念和口号,我和孙春晓一起学习陆婉珍院士的《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术》(第一版),充分发挥学生们的学习优势,边学边讨论,共同理解,学到了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术要解决问题,需要把[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]、化学计量学、行业知识紧密结合才能实现。从此以后直到现在,我就把陆先生的这本《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术》作为我的研究生在近红外知识方面的启蒙教材,一经录取,立马发放,人手一册。同年,我还在山大药学院开设了“[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在制药领域的应用”研究生课程。从此开始,学生们就成了我重要的事业伙伴,前后有接近40名研究生和我共同进行[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的研究。[b]四、踏破铁鞋取真经[/b] 信息是重要的资源。没有准确、充分的信息就不能正确的把握事业的方向和定位。会议无疑是一个信息汇聚的地方,特别是专业年会。 2008年11月,我带领研究生孙春晓参加了在长沙召开的“全国第二届[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学术会议”。这是我第一次参加近红外专业的学术会议,第一次见到操办本次大会的中南大学梁逸曾教授,他那种亲历亲为、热情周到给我留下深刻印象。俞汝勤院士用“霜叶红于二月花”为开端,介绍自己在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]建模的工作心得;陆婉珍院士指出了今后[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的发展方向;罗国安教授介绍了“中药生产过程在线[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析及智能控制系统研制及应用”等。这些报告对给予我丰富的信息和思路、方法的借鉴,更是学生们一个难得的校外课堂。此后我带领学生们参加了第三届、第四届、第五届和2016年第六届全国[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]会议,每次参会的学生规模逐步扩大,被[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会评价为铁杆会友。 受益于会议得到的启发,我还带领学生参加了第二届和第四届亚洲[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]会议。在学会的组织下,我参加了2011年在南非开普敦召开的第15届国际[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]年会,并注册为国际[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会会员,参加了我国申办2015年国际近红外年会的活动过程。后来又带领我的学生参加了在法国蒙彼利埃举办的第16届和在巴西伊瓜苏举办的第17届[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]国际会议。2013年1月,在仪器仪表学会秘书长朱险峰带领下参加了仪器仪表学会组织的在美国马里兰召开IFPAC国际年会、参加了2015年9月在重庆召开的国际过程分析与控制中国区论坛的组织过程,参加了2015年在奥地利格拉茨举办的第四届欧洲过程分析与控制学术会议。通过这些会议,了解了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在国内外的发展现状及未来发展的方向和趋势,通过交流消除了不少认识上的不足和困惑。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的取经之路,远远超过了十万八千里![b]五、一路欢歌结友情[/b] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]也是我重要的事业与情谊的纽带。山大药学院聂磊老师曾经师从罗国安教授,由于近红外的缘故,我们经常在一起探讨问题、申报课题、指导学生,虽然在不同的教研室但几乎我们的每个学生、每个课题都是一起指导和一起完成的。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会是对我的事业帮助最大的学会!2010年8月26日,我带领董芹、李连和王培3位学生参加了中国仪器仪表学会[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]专业委员会在北京总后青塔招待所举办[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术培训班。在培训班上,聆听了陆婉珍院士、严衍禄教授、袁洪福教授、梁逸曾教授、褚小立博士、杨辉华博士和冯艳春博士的授课。我还清楚的记得,褚小立博士在讲到矩阵数据的化学意义时反复强调“一行是一个样品,一列是一个波长”,此后我也每次给学生们这样讲。通过他们的授课,我和学生们系统的学习了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的理论知识和应用实例,使我们团队对近红外的认识水平得到了大幅提升。在这次培训班上,我认识了刘慧颖秘书长,当时向她提出,希望能够加入[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会,刘老师让我填了入会申请表,并鼓励我说“你进来怎么也得是个委员”,从此开始了我的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会之缘。在此后的历次培训班上,我都带领学生们参加,而且人数较多,因为这个培训班大大补充了我院这方面的不足。在后来的培训班上我陆续又聆听了胡昌勤教授、徐可欣教授、韩东海教授、杜一平教授、邵学广教授、闵顺耕教授、龚伟教授等。是他们指导我逐步加深了对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的理解。 在参加学会的多次活动中,新朋友也越来越多,乔延江教授、吴海龙教授、潘涛教授、戴连魁教授、瞿海斌教授、姚建垣、马放均、唐海霞、周学秋、吴志生、肖雪等,在此不胜枚举。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学会是一个温暖的大家庭,院士、大咖、前辈们慈善和蔼,亲切的关怀着学会和年轻近红外人的成长。学会理事长袁洪福教授儒雅博学,各路英雄来自不同的领域和行业,每次会议和交流都以奉献干货为快,无私的奉献着自己的心得和绝活,使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]这一崭新的技术在中国得以快速发展。我的每一个进步和团队的每一步前进都得益于学会的支持,得益于同仁们的指导和启发。在近红外这个紧密的扭带连接下,我和我的团队不仅在事业上得到了发展,也和近红外朋友圈结下了深厚的友谊![b]六、同进共赢事业兴[/b] 只有共赢,才能有好的合作。把我们的优势提供到别人需求的地方是共赢的基础。仪器供应商希望用我们对行业的影响力找到市场,也需要我们的实验室工作能够验证仪器的应用价值,这就给了我们团队免费借用仪器做实验的机会。布鲁克、赛默飞、济南金宏利、北京凯元盛世、杭州聚光科技、瑞士步琦等近红外仪器供应商都给于过我们无私的帮助和支持。 有了研究生,有了近红外仪器供应商做后盾,剩下的就需要找到经费和研究对象。2007年国家糖工程技术研究中心(以下简称糖中心)立项建设,为了迅速找到糖中心的科研方向,糖中心要求暂时没有科研项目的老师提交科研计划,经过评审的项目给予探索启动经费。我申报的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在糖胺聚糖快速分析方法的建立这一课题得到糖中心资助3万元。在药学院王凤山院长的推荐下,我见到了枣庄赛诺康生化有限公司董事长丛义国。我给他介绍冷[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的特点,丛义国同意开展项目合作,提供所需肝素钠样品,并给与经费支持,当时我提出了2万元的经费需求,第一个合作项目就此诞生。 2008年肝素钠事件的发生,对于肝素钠质量的研究成为热点,我所申报的“[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法用于肝素钠质量控制的技术研究”获得2009年山东省科技攻关项目资助金额20万元,这是我主持的第一个省级科研课题。通过上述课题的支持,研究生们生龙活虎的捕捉着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的有效信息,建模水平得到了快速提升,并将研究结果发表,Determinationof potency of heparin active pharmaceutical ingredient by near infraredreflectance spectroscopy, [i]J. Pharm. Biomed. Anal.[/i], 2010, 51: 1060-1063.这也是我的第一篇SCI论文。像肝素钠这样的大分子糖胺聚糖类物质,很多性质的分析方法都很繁琐费时,随后我们又探索了肝素钠中杂质的快速鉴别、透明质酸分子量的测定、透明质酸溶液含量的测定,以及不同来源的硫酸软骨素的快速测定等分析模型的建立,发表了一系列这方面的文章,取得了几项发明专利。 在上述研究结果的基础上,我们团队利用近红外技术与企业合作,先后承担了国家科技重大专项项目“凝血因子类新产品开发及产业化关键技术研究”,国家重大科学仪器设备开发专项“光栅型近红外分析仪及其共用模型开发和应用”子课题“[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]药品快速检测应用研究”,山东省重大创新药物产业化开发项目“国家中药新药参枝苓口服液产业化开发”,山东省自主创新成果转化重大专项“沃华心可舒片技术改造的研究”等课题研究。 通过上述课题研究,积累了丰富的人脉资源和社会资源,培养了几十名研究生和企业的专业人才,为许多产品的生产过程管理提供了新的思路和方法。同时我也通过这些工作于2013年获得博士学位,2015年被遴选为博士研究生导师。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]成为我与社会共赢的希望之光![b]七、乘风破浪再创辉煌[/b] 随着药品质量与疗效一致性评价、药品质量标准提升和药品生产工艺一致性核查等药品监管新规频出,药品生产过程管理手段和技术水平需要大幅提升,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术的应用迎来了发展的机遇期。我们的团队已经做好了准备,正在积极备战,一定要让[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术成为保障患者安全、有效用药的强大技术武器,让[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]成为人民健康的幸福之光!

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】六年近红外之路------从一台近红外到多台近红外的成长

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!六年近红外之路------从一台近红外到多台近红外的成长四川特驱投资有限集团 陈平近红外在饲料行业的应用,应该说在国外已经有很长的历史了,所以外资企业的近红外应用较早,并且是以规模化的应用模式快速复制和扩张。而国内饲料近红外的大规模应用,大部分是最近十年间的事情。我很有幸当年毕业后正好碰见这个时期,把自己的职业生涯和集团近红外应用和推广联系在了一起,作为近红外项目负责人组建了目前的近红外定标项目中心,经历见证了近红外在我们集团的应用发展过程。我于2010年毕业于四川农业大学动物营养研究所动物营养专业,作为学校的优势专业,不缺工作岗位,同学们除了继续深造,大部分选择配方师或饲料研发岗位从事技术工作,唯独我是例外。当时对实验室情有独钟,第一个工作项目是用ELISA方法进行霉菌毒素检测分析,并且在集团开展培训推广该技术。因为读书期间有一年半细胞生物学实验的基础,这个检测简直是小菜一碟,工作之余可以兼职看看近红外。这台近红外比我早一年到实验室,此时已经有常规的成品和大宗原料模型,用于和总部最近的全价料工厂的检验。用肖雪博士的“要不试试近红外?”的想法,联系到自己的日常检测工作,我立马就想用它建立一个玉米的黄曲霉毒素和呕吐毒素的预测模型!虽然对近红外操作都还是一头雾水,可是说干就干,看着软件说明书,请教了一下同事操作方法,还查阅到了相关的所有文献,只有老外发表过类似的文章,有可行性,这在国内检测都还是空白呢!要是建成了可以节约多少检测成本呢,感觉读书时候的钻研劲儿又上来了,把波长间隔设到4cm-1,样品取3次平均,还想把颗粒和粉碎模型一起做,检测,粉碎,扫描,100多个样品,天天从早干到晚,然后数据分析,光谱处理,波段选择,参照老外,也自己用软件优化,结果------不了了之。现在看来,有些笑话,也感叹那时候真的很年轻。近红外说起来很简单,因为有商业配套软件,简单到我们可以把计算过程当成是黑匣子,目标就是建立一个模型,R2要接近1,RMSECV要最小。中间却缺少了很多环节,对数据的综合解读能力也基本处于外行状态。殊不知,近红外技术是一门多学科技术,涉及到到知识面太广了,光谱学,化学计量学,统计学,还有所要检测项目相关的行业知识。我喜欢把近红外工作比喻为下棋,因为一招错可能会导致全盘皆输,一旦一个环节错了,最终出来的数据都可能会不尽人意。很多人对近红外都能说出十之八九,可是往往那不足的一二就成了水桶原理的短板,所以即使很多人都可以给我们的工作提供专业的建议,没关系,一一接受,但是去伪存真,扩充知识面,在建模之初做好打算比后期补救的意义会大很多。半年过去,检测工作没再继续,之前从事近红外管理的同事辞职了,我开始接手专职近红外工作。我也开始脚踏实地地把应用重心转到常量分析上,对提高模型的稳健性做了大量优化工作,在此过程中对软件操作维护已经非常熟悉了。鉴于第一台近红外在公司的“良好”应用(至少替代了很多手工分析,节约了大量的人力物力),技术总监决定在集团大规模推广近红外了。当我产假休完已经2011年底,新来的5台近红外很快摆在了我面前,等待验收调试。报警,斜率,截距,样品,数据,这些词天天在我的头脑里打转,下班都挥之不去。因为我们选择的其中一款仪器在全球都大概算是首发了,应用经验都有些缺乏,可能还有些信心太足。我们就当是第一个吃螃蟹的公司,调试了近两个月,还是没有达到我们先前使用的单台近红外的预期结果,但是抵不住分公司的压力,还是把仪器下发到各个分公司,反馈回来的情况是------其中一个品管经理给我们总监投诉花几十万买回来一个废物。那一刻真的很崩溃。如果说前期单台近红外自己还能简单地玩一玩,现在是真心HOLD不住了。庆幸的是领导并没有批评我,还组建了四人的近红外项目组团队协助我进行湿化学分析,这是对我工作最大的鼓励和支持。厂家技术团队尽可能给予了我技术支持。虽然顶着压力,当时还是想,我就不信近红外做不出来,颇有“不撞南墙不回头”的气势。也正是因为碰到的问题太多,促进我去学习更多的知识和进行更多的反复论证,这些问题就像是滋养我快速成长的雨露一样,带动了我很多的思考。大概过了半年时间,一直以来的坚守终于有了回报,雨过天晴,问题逐渐解决一些了,网络化应用的优点也逐渐显现出来,为我节约了大量的时间和精力。现在管理的二十多台近红外,除了安装的时候亲自下分公司验收培训,再也没有太多的机会能下分公司了。现在的近红外已经成为我们分公司缺一不可的工具。去年,褚小立博士把我们近红外工作者们都拉入微信群,让我第一次有机会见识到了如此多的不同的专业背景专家,并且参加第六届近红外光谱学年会见到了真人,听着他们的故事,执着和坚守是大家共同的特点,作为一个近红外迷,不是近红外专业出身,但是能够成为其中一分子被接纳,竟然毫无违和感,我很感谢这个群体对一个非学术界晚辈后生的包容。回顾这六年来的近红外工作,感慨万千,我也一直在探索论证中成长,真正无怨无悔。

  • 如何选择近红外光谱仪

    如何选择近红外光谱仪

    初从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的人员常常会提出这样的问题:什么样的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器最好?如何选择一台合适的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器?实际上,“最好”仪器的定义是很难确定的,“最好”的仪器也是不存在的。因为对某一特定的仪器所提出的各项要求是随着所需要解决的具体问题的不同而有所差异的。 为了使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]获得可靠的分析结果,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器必须按照详细的技术规格设计生产。下表反映的就是现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的规范。当然也是使用者选择仪器时的主要依据。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/01/200601120941_12974_1638147_3.jpg[/img]以上摘自:陆婉珍,袁洪福,徐广通,强冬梅.《现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术》.46页

  • 【分享】------近红外光谱仪器的主要性能指标!!!!!

    [color=#DC143C]在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的选型或使用过程中,考虑仪器的哪些指标来满足分析的使用要求,这是分析工作者需要考虑的问题。对一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器进行评价时,必须要了解仪器的主要性能指标,下面就简单做一下介绍1、仪器的波长范围 对任何一台特定的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器,都有其有效的光谱范围,光谱范围主要取决于仪器的光路设计、检测器的类型以及光源。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的波长范围通常分两段,700~1100nm的短波[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区域和1100~2500nm的长波[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]区域。2、光谱的分辨率 光谱的分辨率主要取决于光谱仪器的分光系统,对用多通道检测器的仪器,还与仪器的像素有关。分光系统的光谱带宽越窄,其分辨率越高,对光栅分光仪器而言,分辨率的大小还与狭缝的设计有关。仪器的分辨率能否满足要求,要看仪器的分析对象,即分辨率的大小能否满足样品信息的提取要求。有些化合物的结构特征比较接近,要得到准确的分析结果,就要对仪器的分辨率提出较高的要求,例如二甲苯异构体的分析,一般要求仪器的分辨率好于1nm。3、波长准确性 光谱仪器波长准确性是指仪器测定标准物质某一谱峰的波长与该谱峰的标定波长之差。波长的准确性对保证[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器间的模型传递非常重要。为了保证仪器间校正模型的有效传递,波长的准确性在短波近红外范围要求好于0.5nm,长波近红外范围好于1.5nm。4、波长重现性 波长的重现性指对样品进行多次扫描,谱峰位置间的差异,通常用多次测量某一谱峰位置所得波长或波数的标准偏差表示(傅立叶变换的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器习惯用波数cm-1表示)。波长重现性是体现仪器稳定性的一个重要指标,对校正模型的建立和模型的传递均有较大的影响,同样也会影响最终分析结果的准确性。一般仪器波长的重现性应好于0.1nm。5、吸光度准确性 吸光度准确性是指仪器对某标准物质进行透射或漫反射测量,测量的吸光度值与该物质标定值之差。对那些直接用吸光度值进行定量的近红外方法,吸光度的准确性直接影响测定结果的准确性。6、吸光度重现性 吸光度重现性指在同一背景下对同一样品进行多次扫描,各扫描点下不同次测量吸光度之间的差异。通常用多次测量某一谱峰位置所得吸光度的标准偏差表示。吸光度重现性对近红外检测来说是一个很重要的指标,它直接影响模型建立的效果和测量的准确性。一般吸光度重现性应在0.001~0.0004A之间。7、吸光度噪音 吸光度噪音也称光谱的稳定性,是指在确定的波长范围内对样品进行多次扫描,得到光谱的均方差。吸光度噪音是体现仪器稳定性的重要指标。将样品信号强度与吸光度噪音相比可计算出信噪比。8、吸光度范围 吸光度范围也称光谱仪的动态范围,是指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比。吸光度范围越大,可用于检测样品的线性范围也越大。9、基线稳定性 基线稳定性是指仪器相对于参比扫描所得基线的平整性,平整性可用基线漂移的大小来衡量。基线的稳定性对我们获得稳定的光谱有直接的影响。10、杂散光 杂散光定义为除要求的分析光外其它到达样品和检测器的光量总和,是导致仪器测量出现非线性的主要原因,特别对光栅型仪器的设计,杂散光的控制非常重要。杂散光对仪器的噪音、基线及光谱的稳定性均有影响。一般要求杂散光小于透过率的0.1%。11、扫描速度 扫描速度是指在一定的波长范围内完成1次扫描所需要的时间。不同设计方式的仪器完成1次扫描所需的时间有很大的差别。例如,电荷耦合器件多通道[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器完成1次扫描只需20ms,速度很快;一般傅立叶变换仪器的扫描速度在1次/s左右;传统的光栅扫描型仪器的扫描速度相对较慢,目前较快的扫描速度也不过2次/s左右。12、数据采样间隔 采样间隔是指连续记录的两个光谱信号间的波长差。很显然,间隔越小,样品信息越丰富,但光谱存储空间也越大;间隔过大则可能丢失样品信息,比较合适的数据采样间隔设计应当小于仪器的分辨率。13、测样方式 测样方式在此指仪器可提供的样品光谱采集形式。有些仪器能提供透射、漫反射、光纤测量等多种光谱采集形式。14、软件功能 软件是现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器的重要组成部分。软件一般由光谱采集软件和光谱化学计量学处理软件两部分构成。前者不同厂家的仪器没有很大的区别,而后者在软件功能设计和内容上则差别很大。光谱化学计量学处理软件一般由谱图的预处理、定性或定量校正模型的建立和未知样品的预测三大部分组成,软件功能的评价要看软件的内容能否满足实际工作的需要.扫描速度是指在一定的波长范围内完成1次扫描所需要的时间。不同设计方式的仪器完成1次扫描所需的时间有很大的差别。例如,电荷耦合器件多通道[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]器完成1次扫描只需20ms,速度很快;一般傅立叶变换仪器的扫描速度在1次/s左右;传统的光栅扫描型仪器的扫描速度相对较慢,目前较快的扫描速度也不过2[/color]次/s左右。

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】难以割舍的近红外

    说明:本文参与原创大赛仅为加强传播交流,让更多人发现近红外的魅力,不参与任何奖项评选!难以割舍的近红外北京市理化分析测试中心 武彦文回顾这十年来我与近红外,用“若即若离却难以割舍”来形容仿佛最为贴切。博士后期间我主攻的是中红外光谱分析技术,在读文献和学术交流时,我不时接触到近红外光谱,当时并没有太在意,认为是两种不同的分析思路。恰巧当时召开第一届近红外光谱学术会议,于是就抱着开眼界的心态去了,于是就被“震住”了。那届会议给我的印象非常深刻,对于初入分子光谱领域的新兵,我没有想到陆婉珍院士等近红外人已然做出了那么大的成绩。于是乎,在后来的研究工作中,我有意识地把近红外相关内容添加到自己的研究当中,有时是将中红外和近红外两个波段的谱图综合起来分析解读,有时是把化学计量学方法运用在中红外的谱图分析中。随后我发表了运用中红外和近红外两种方法快速分析精油成分的文章(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0731708507006772)。尽管如此,近红外在那段工作中扮演的仍然是配角,因为我的大多数研究是定性分析,即使有定量要求我也一般考虑用中红外。此外,博士后期间的研究与实际生产结合较少,使得近红外始终没有成为我的研究主体。然而,那次参会的深刻印象,使我不自觉地开始关注近红外技术点滴发展和进步,尽管始终都是默默关注。进入新的工作单位后,我的研究重心有所调整,精力主要集中在分析检测与标准方法开发上。由于近红外不是标准方法,相关的检测规范尚没有建立,还不能应用在我们这样的第三方检测机构,感觉自己好像与近红外渐行渐远。然而,随着北京市科技计划课题与自然科学基金等几个项目的连续资助,近红外再一次进入我的研究视野。在我所关注的食用油分析领域,近红外的优势已经充分展现。首先是成熟的碘值定量检测方法,由近红外仪器与定量模型集成的专用仪器,已经成为各个大型油脂企业的日常必需;其次是油脂原料中多种指标的快速定量,已经让近红外光谱在油料收购环节中大展身手;此外,近红外在线监测饼粕的蛋白含量,使得其威力在生产领域受到广泛重视。对于油脂分析的其他应用领域,如脂肪酸组成、酸值测定以及油脂的鉴定与掺伪,近红外也在跃跃欲试。近年来,在北科院(上级单位)与理化中心领导的不断支持下,我与团队应用近红外研发出一系列的油脂分析方法,包括芝麻油、花生油和大豆原油等油脂的真伪鉴别和掺伪分析,油脂中的脂肪酸组成分析等等。然而,任何技术都有其局限性,当我们发现近红外不适用于某些分析需求时,就把目光转到其他分子光谱上。但研究思路依然延续近红外,例如利用化学计量学方法与拉曼光谱、荧光光谱甚至紫外-可见光谱结合的方法,研究油脂的氧化特性,考察油脂的提取、精炼过程,等等。目的是应用更为经济的分析技术研发出简便、快捷的检测方法。在应用上述几种分子光谱技术开发食用油分析方法的过程中,我们渐渐发现自己在这方面的积累和经验越来越多,于是产生了与大家分享的念头。今年,我们团队将在课题研究之余,撰写一本专著——《分子光谱与油料油脂》。在这里,我恳请在这方面有好的实际应用案例的专家、学者以及企业与我们联系,通过丰富的实例推动分子光谱在油料油脂分析领域的进一步发展。最后我特别想感谢几位良师诤友,是近红外将我和他(她)们联系在一起,燕泽程、刘慧颖、韩东海、袁洪福、褚小立……。也许,对于一名科研工作者而言,在亲历一场ge命性技术的发展过程中,除了见证和参与,更多的收获是来自前行者的支持与鼓励。

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