近红外化学仪

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

p 　　我叫韩熹，2004年至今活跃在近红外光谱分析领域的实践者，自诩为近红外光谱分析技术“杂”家，追随近红外之光十数载，虽青春不再，然不变初心，奉行“良心做人，诚信做事”之道，从事近红外光谱分析事业已经第13个年头，目前行业现状是“做应用研究的多，做产品研制的少”，我算是少数派中的一员，立足于变幻莫测的仪器市场，坚持近红外光谱分析仪研制，着实不易。 /p p 　　 strong 启程-英贤仪器 /strong /p p 　　2004年，我毕业于首都师范大学应用化学系，实习期进入北京英贤仪器有限公司，随后成为姚建垣先生带领的近红外光谱分析仪器研制团队的一员。 /p p 　　从那时起，我便与近红外光谱分析事业结缘。在陆婉珍院士、袁洪福教授、褚小立博士等专家学者的领路下，团队突破了多项近红外光谱分析仪研制技术壁垒，先后推出多款国产近红外光谱分析仪，并且首次拥有自主知识产权的化学计量学软件，选择石油化工分析应用领域为突破口，迅速占领市场，打破了进口仪器常年在市场、价格上的双垄断，让国人用得上、用得起近红外光谱分析仪，推开了近红外光谱分析仪国产化、商品化的大门。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/816cf55c-ad34-454e-8748-ed1142465f1c.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 英贤仪器创始人-姚建垣先生 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/fd76c38e-01fc-4055-98bd-86491939676e.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 陆婉珍院士对英贤仪器坚持国产近红外光谱分析仪研制给予大力支持 /p p 　　 strong 融合-聚光科技 /strong /p p 　　2007年，英贤仪器并入聚光科技(杭州)股份有限公司，成立近红外光谱分析事业部，起承转合，我们重新规划产品定位方向，分别建立以CM-2000化学计量学分析软件为代表的软件阵营以及SupNIR近红外光谱分析仪系列产品为代表的硬件阵营。 /p p 　　凭借多年化学计量学软件研发积累的经验，以及对国内、外化学计量学软件的深度剖析研究，公司决定将我借调至杭州总部，组建联合研发团队，着手设计与开发全新的化学计量学分析软件。历时一年，我们不辱使命，推出了CM-2000化学计量学分析软件，在整个界面设计与功能模块实现方面，打磨软件设计固有的思维棱角，以实际应用人员的思维为导向，使得整个建立模型、优化模型以及模型预测环节更符合应用人员操作习惯。随后2010年，我们将原本独立的测量软件与化学计量学软件进行整合，与数据库作为数据存储载体，研发了RIMP近红外光谱测量分析软件。 /p p 　　在近红外光谱分析仪研制方面，我们推出了SupNIR通用型近红外光谱分析仪系列产品，包括：便携型、实验室型和在线型近红外光谱分析仪，国产化、产业化高精度、高稳定性近红外光谱分析仪是产品设计理念，市场推广方面制定多套行业解决方案，事实证明，我们做到了，而且做得很好，使得聚光科技迅速抢占国内近红外光谱分析仪市场，成为国产近红外光谱分析仪龙头企业。 /p p 　　 strong 定制-伟创英图 /strong /p p 　　2012年，随着我在聚光科技服务满五年，此时的聚光科技在近红外光谱分析事业上已经步入正轨，软、硬件产品进入产业化阶段，重点从之前的研发转为产业化、应用化阶段。此时的我，开始思考转型之路，经过一年的筹备，我们成立了北京伟创英图科技有限公司，邀请已经退休赋闲的姚建垣先生担当公司顾问，当他看到我们这些曾经的孩子已然成家，但对近红外光谱分析事业的热情不减，他决定不计薪酬，为我们掌舵护航。 /p p 　　公司理念是为用户提供定制化、专用型近红外光谱分析仪的研制与产业化服务。这是一招险棋，因为不同用户的产品需求，虽然会有共用部分，但也存在差异化特色需求，这对公司实力提出更高的要求。常规企业采取提供通用型仪器配合不同测量附件，以期适合不同行业领域的应用。至于用户群体，则没有太多的选择余地，既用户只有“使”的权利而没有“改”的便利，一旦提出“改”的想法，往往会被企业以“钱”和“量”拦在门外。例如：某些仪器配备的测样探头是将光源直接集成在探头内部，从而节省成本，但也使得光源直接照射被测物，导致的“热灼伤”问题会使得一些果品检测用户苦不堪言。此外，仪器添置与运维问题也是影响近红外光谱技术推广的重要因素，用户既要为通用型仪器一些冗余的功能支付费用，甚至有可能因为价格因素选择放弃，还要考虑仪器后期运维带来的隐形二次费用问题。 /p p 　　伟创英图具备小、快、灵的企业特点，将原本复杂的近红外光谱分析仪拆分成可组合复用的核心模块，以“货架”方式为用户展现。结合用户测样的实际特点以及费用因素，为用户定制化专属近红外光谱分析仪以及配套软件。为了让用户能有更多的选择，从创办公司至今，每每看到新品近红外光谱分析相关模块，我们都会先行采购，进行剖析研究，了解其产品特点与差异化核心价值，从软、硬两个方面形成统一的接口，并为用户推荐，让用户具有更多的选择权、自主权，成为国产近红外光谱分析仪研制事业中一道亮丽的风景线。 /p p 　　截至目前，我们支持集成的光谱仪厂商包括：上海复享、博源光电、无锡微奥、台湾杨光绿能，日本滨松、德州仪器、海洋光学、JDSU、Si-Ware、INSION等，还在不断扩大 同时支持多种传感技术混合应用，以期丰富定制仪器的感知能力，包括：成像、控温、控流、机器人、GPS地理信息、无线传输等。 /p p 　　2017年，我将并行模型计算与优化技术融入ChemoStudio化学计量学软件，使其模型建立与优化效率大幅提高，运算耗时减少达到50%以上，同时增加智能学习功能，一方面丰富模型优化任务数量，另一方面剔除冗余模型优化任务，筛选后的有效模型优化任务数控制在十万级。本人认为提高单次运算速度的意义在于当涉及海量模型优化(云计算)时，可以带来可观的效率加成，大幅降低运算成本，提高运算效率。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/c0167c9a-ae67-424d-b45b-d3db444e2b81.jpg" title=" 3_副本.png" / /p p style=" text-align: center " ChemoStudio模型优化功能 /p p 　　我提出“近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观，近红外光谱分析技术也在向多元化方向发展，近红外光谱分析终端凭借其无损、快速的特点极其适合作为物联网中产生数据的节点端，海量近红外光谱数据即将到来，人工智能将会让近红外光谱分析、应用能力得到爆发。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/bd3663a3-303a-408b-83ff-cf1ba0364168.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " “近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观 /p p 　　 strong 心路-不变初心 /strong /p p 　　作为业界“新瓶装老酒”的伟创英图，现在由一帮热血青年在为近红外光谱分析事业奋斗，我们拥有十数载的仪器研制、量产化经验，我们曾经摔倒无数，但我们继续前行，我们知道壁垒只会阻碍发展，分享的越多，得到的越多。 /p p 　　姚建垣先生曾经跟我谈过他的创业艰辛，也分享过他的应变之策。对于制造企业，研制与销售近红外光谱分析仪是不会一夜暴富，更不要有投机心理，踏踏实实做产品。对于技术应用、研究学者，要能“耐得寂寞，顶得压力”。 /p p 　　我深知，企业责任往往会被忽视，会被企业牟利生存的口号所掩盖，但做一个有责任、有良心的企业，更应是国人所追求、努力的方向，我坚信建立品牌价值，首先要建立品牌信任。我虽学历尚浅，怎奈痴迷近红外光谱分析技术，十多年只做一事，愿为国产近红外光谱分析仪研制继续奉献青春。 /p p 　　“New NIR，New China”，让我们重新认识近红外，让世界重新认识我们。 /p p 　　 strong 个人简介： /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/661a8257-053c-4556-bea6-dd164cf38322.jpg" title=" 微信图片_20170613141142_副本.jpg" / /p p 　　个人简介：韩熹，2004年至今活跃在近红外光谱分析领域的实践者，自诩为近红外光谱分析技术“杂”家，以解决问题为优先导向，提供定制化近红外光谱分析解决方案。十二年间历经多项国家项目磨炼，科学技术进步奖一等奖获得者，以不变初心应万变应用，提出“近红外感知、人工智能认知、人类社会交互”的近红外个人观。2017年，在其研发的ChemoStudio化学计量学软件实现并行模型优化技术，运算耗时减少达到50%以上。 /p p 　　 strong 人生格言： /strong 耐得寂寞，顶得压力 /p

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。 /p p 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" / /p p style=" text-align: center " strong 南开大学教授 邵学广 /strong /p p 　　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。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 走进化学计量学，扎根化学计量学 /span /strong /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　“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。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 结缘近红外，思考近红外 /strong /span /p p 　　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。” /p p 　　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。” /p p 　　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。 /p p 　　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。” /p p 　　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。” /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 推应用发展，落地人才培养 /span /strong /p p 　　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。” /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　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。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 大数据推动近红外爆炸式增长 /strong /span /p p 　　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。” /p p 　　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。” /p p 　　“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。” /p p 　　“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。 /p p 　　“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。” /p p 　　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。 /p p br/ /p