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近红外血定仪

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  • 【有奖讨论】化学计量学 对 近红外分析的重要性

    【有奖讨论】化学计量学 对 近红外分析的重要性

    众所周知,近红外光谱包含的信息丰富而复杂,需要借助化学计量学方法,提取有效信息建模分析。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101101524_273195_1905813_3.jpg那么,化学计量学 对 近红外分析的重要性,体现在哪些方面呢?大家一起讨论一下吧~~http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09505.gif一个模型预测能力的好坏,取决于所选用的计量学方法吗?或者有多大程度和计量学方法相关呢?仪器厂商所自带的计量学方法通常只有较为经典的几种方法。这些方法可以满足大家应用的需要吗?各种新的化学计量学方法层出不穷,是选择越新的方法越利于近红外分析吗?近红外应用的好坏,在计量学方面对分析人提出的要求高吗?大家是否需要自己研究计量学方法,才能满足近红外分析的应用呢?

  • 【原创大赛】人凝血因子Ⅷ酸沉淀过程分析和近红外定量模型的建立

    摘要: 目的 对人凝血因子Ⅷ酸沉淀过程效价和总蛋白建立近红外模型,实现效价和总蛋白的快速检测,并以此确定酸沉终点。 方法 实验室模拟人凝血因子Ⅷ酸沉淀过程,对不同酸沉程度下的效价和总蛋白进行测定,同时采集近红外光谱,建立模型。结果 酸沉淀过程中FⅧ比活性达到最高时的pH值并不固定,在6.1-6.5范围内波动,所以将固定的pH值作为酸沉淀的终点并不能达到最佳的效果。结论 建立的人凝血因子Ⅷ酸沉过程中效价和总蛋白模型,固定加酸法不能准确判断酸沉最佳终点,所建立的近红外分析模型为在线实时监控溶解液中的FⅧ比活性提供参考方案。 关键词:近红外光谱分析技术 人凝血因子Ⅷ 酸沉 效价 总蛋白人凝血因子Ⅷ(coagulationfactor Ⅷ,FⅧ)是治疗甲型血友病和获得性凝血因子Ⅷ缺乏而致的出血症状等的不可或缺的药品,而目前国内生产工艺相对落后,在国内29家血液制品企业中仅有4家有能力生产FⅧ,采用离子交换层析法从人血浆冷沉淀中分离纯化FⅧ的生产工艺,收率低(平均9%)、比活低。因此,针对生产现状,将现代过程分析与控制技术引入到FⅧ生产过程中的关键环节当中,增加对生产工艺过程的了解,有效控制工艺过程,提升FⅧ的收率及比活性。生产人凝血因子Ⅷ以人血浆的冷沉淀为原料,一般用含肝素钠的溶解液溶解,溶解液pH为7.2±0.1。溶解完全后依据不同蛋白质的等电点不同,加0.05M的醋酸溶液进行酸沉淀,使以纤维蛋白原为主的大量杂蛋白沉淀出来,而FⅧ大部分保留在上清液中,从而大大提升溶液的FⅧ比活性。在生产中,酸沉淀终点的控制依据经验以溶液的pH值为参考,当溶液的pH值为6.3±0.1时加酸过程终止,此时上清液中的蛋白含量较低而FⅧ的活性损失较少,因此能够得到FⅧ比活性高的产品。但是单纯以pH值为控制参数的终点控制方法,不一定能够保证不同批次的酸沉淀过程都达到最理想的状态,本试验将对FⅧ的酸沉淀过程进行分析,以检验是否不同批次溶解液的FⅧ比活性在pH=6.3时都达到最高值,并试图找到与比活性直接相关的物料参数——蛋白质含量作为酸沉淀终点的控制标准,使溶解液中FⅧ的比活提升和活性损失达到更均衡的状态。同时,利用近红外光谱分析技术,建立溶解液蛋白含量的PLS定量分析模型,进行蛋白含量的实时监控,从而实现以新参数为指标的酸沉淀终点控制。1 材料1.1 试剂 冷沉淀溶解液(山东泰邦生物制品有限公司),批号分别为201435、201436、201437、201438、201439,每批留样200mL;BCA试剂盒(碧云天生物技术研究所);凝血因子Ⅷ促凝活性检测试剂盒(成都协和生物技术中心);醋酸(国药集团化学试剂有限公司,分析纯);三蒸水。1.2 仪器 Antaris II傅里叶变换近红外光谱仪(美国ThermoFhisher公司);PB-10酸度计(德国sartorius公司);BF300恒流泵(保定齐力恒流泵有限公司);JB-3A型恒温磁力搅拌器(上海雷磁创益仪器仪表有限公司);Legendmicro 17R离心机(美国ThermoFhisher公司);TW12恒温水浴箱(德国Julabo公司);3001-1890酶标仪(美国ThermoFhisher公司)。2 方法2.1 样品的制备2.1.1 配制醋酸溶液 量取醋酸约3.0mL,加入适量蒸馏水中,然后加蒸馏水至1.0L,得到浓度约为0.05M的醋酸溶液,混匀后用0.22 μm膜过滤。2.1.2 酸沉淀过程 参照实际生产过程,在实验室进行小试规模的酸沉淀过程。将超低温冻存的冷沉淀溶解液约100mL放至室温融化,缓慢倒入烧杯中,将烧杯置于低温水浴中,用酸度计监测溶解液的pH值和温度,然后以1mL/min的速度滴加配制好的醋酸溶液,边加边搅拌,使溶液的pH值由7.2左右降低至5.9左右,此过程中溶解液的温度由室温(25℃)均匀降低至15 ℃。重复进行此实验10次,每次实验过程之间保证相同的环境温度、水浴温度、醋酸浓度、加酸速度和搅拌速度。每次酸沉淀过程中pH值每变化0.1取样800μL,取样后立即进行离心(10000 rpm,5min),保留上清液作为样品,进行后面的光谱采集和蛋白含量及FⅧ效价的测定。2.2 近红外光谱的采集 选择AntarisII光谱仪的透射模块进行上清液光谱的采集。选用4 mm光程的比色皿,加样量约为400μL,光谱扫描范围为10000-4000 cm-1,扫描次数为32次,分辨率为8cm-1,以空气为参比进行采集,每隔1小时校正一次背景,测量环境为室温,湿度30%-50%。2.3 FⅧ效价的测定 使用凝血因子Ⅷ促凝活性检验试剂盒对上清液中的FⅧ效价进行检测,试剂盒中包含正常凝血质控血浆、缺凝血因子Ⅷ血浆,APTT试剂b/a、稀释液、CaCl2溶液,现用现配。2.3.1 标准曲线的制作 除氯化钙溶液在37℃水浴预热外,其余样品、试剂均置冰水浴中。 1)将正常凝血质控血浆用稀释液1作1/2、1/5、1/10、1/20、1/40、1/80倍比稀释,其对应FⅧ:C百分活性为500%、200%、100%、50%、25%、12.5%。 2)取某一稀释度正常凝血质控血浆0.1mL、缺凝血因子Ⅷ血浆0.1 mL、APTT试剂0.1mL于透明小试管,混匀后即置37℃水浴温浴10min。 3)迅速加入氯化钙溶液0.1mL,同时启动秒表,在水浴中以1-2次/秒的频率摇动小试管,当观察到凝固出现时,立刻停表记录凝固时间。 4)以不同稀释度正常凝血质控血浆FⅧ:C百分活性为X,对应的凝固时间(秒)为Y,按照统计学方法作直线回归方程,方程形式为Y=blog X+ a,即得标准曲线。2.3.2 样品效价的测定 1)将上清液用稀释液1作1/100倍稀释,即取10µL样品液加稀释液990µL,以此代替标准曲线制作项中某一稀释度正常凝血质控血浆,按照同样方法测定凝固时间。 2)将样品凝固时间(秒)代入标准曲线方程,计算X值,即得样品FⅧ:C百分活性水平。2.4 总蛋白含量的测定样品上清液中总蛋白质的含量测定采用Bicinchoninicacid(BCA)法。BCA法是应用较为广泛的蛋白定量方法之一,其原理是在碱性条件下,蛋白质与Cu2+络合,使之还原成Cu1+,Cu1+可与BCA形成稳定的蓝紫色复合物,复合物在561nm处有强吸收且吸收值与蛋白浓度成正比。BCA法原理与Lowery法相似,但是灵敏度高,操作简单,稳定性好,干扰物质对其影响也较小。2.4.1 配制工作溶液 将BCA试剂盒铜试剂按照体积比50:1混合,得到嫩绿色的标准工作试剂(WorkingReagent,WR),WR在室温条件下十分稳定。2.4.2 配制标准蛋白溶液配制0.5 mg/mL的BSA蛋白溶液,在96孔板中用PBS缓冲液对BSA溶液进行稀释,得到相同体积的BSA标准溶液0、25、50、100、200、300、400、500μg/mL,每个浓度的BSA标准溶液再各加200μL WR。具体稀释方案如表1所示。2.4.3 测定蛋白浓度每个样品取2 μL置于96孔板中,加18μL PBS缓冲液,然后加200 μL WR,在37℃培养箱中放置30min。将反应温度冷却至室温,用酶标仪测定标准蛋白溶液和样品溶液在561 nm处的吸光度值,绘制标准曲线,计算样品的蛋白浓度。表1 标准蛋白溶液和待测样品的加样量和比例 孔数 蛋白浓度(μg/mL) 标准或待测蛋白溶液体积(μL) PBS缓冲液体积(μL) WR体积(μL) 1 0 [ali

  • 【原创】近红外光谱分析技术在药学领域中的应用

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在药学领域中的应用摘要:综述了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在药学领域中的应用,包括[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法在原料药的分析、药物制剂的分析和制药过程中的质量控制等等。关键词 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url],药学,应用 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术自70年代以来取得了重要进展,特别在药学领域,已有大量文献介绍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术在这些方面的应用。1 原料药的分析 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法可用于原料药活性成分的分析。Mark等使用马氏距离分类技术,通过[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]对制药原料进行定性鉴别。Shah等则分别用马氏距离法和SIMCA法这两种分类方法对制药原料的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]进行分类。另外,原料药的结晶状态、粒径和密度在制剂生产和控制主要活性成分的过程中非常重要,可用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]对原料药的不同物理性质进行检测。Dreassi等利用近红外反射光谱,根据药物的不同物理性质,对扑热息痛、布洛芬等几种原料药进行了成功的鉴别。2 药物制剂的分析 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在药物制剂的分析方面的应用有了很大的发展。在早期,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法和传统分析方法一样,需要用溶剂提取制剂样品中的待测成分后进行测定。随着近红外分析仪的发展,计算机科学和化学计量学的进步,可以用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法对制剂样品进行无损分析。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术所具备的这种传统分析方法无可比拟的优越性,也为实现生产过程实时在线的质量控制提供了新的手段。2.1 制剂中活性的含量测定 最早使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]对片剂药物进行含量测定的是FDA的Sherken。他用近红外法测定一系列的甲丙氨酯标准溶液,建立了计算甲丙氨酯片含量的校正方程。几年后,Zappala等继续考察了近红外对片剂和缓释胶囊中甲丙氨酯的含量分析,对Sherken的方法作了改进。Allen用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法定量测定了片剂中的卡立普多、非那西丁和咖啡因。为降低近红外分析的检测限,Corti等尝试在分析前用氯仿进行提取,测定了口服避孕药中的炔雌醇和炔诺酮。Chasseur使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析了西米替丁颗粒的含量,并用紫外光谱法作对照,结果基本一致。Corti等在用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析胶质和粉末基质中酮替芬含量时,考察了校正样品的浓度范围对结果的影响,并在此基础上分析了雷尼替丁片的含量。为建立用于药物制剂的可靠而稳定的数学模型,Jouan-Rimbaud等考察了多种校正方法后发现,可以通过特征选择改善多元校正。 Jensen等将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]用于胺碘酮薄膜包衣片的分析,为消除薄膜包衣可能产生的干扰,在采集[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]前除去了包衣。而Wang等在第9届[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]国际会议上的一篇报告指出,除去包衣并不必要。他们用近红外发射光谱透过厚的胶囊壁,成功地测定了雷尼替丁胶囊中活性成分的含量。2.2 药物制剂的鉴别和分类 Ciurczak等用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]对含三种活性成分的药物制剂进行了分析,分别考察了光谱的减除、光谱的再现和判别分析等数据处理方法在制剂的组成成分鉴别和制剂样品分类中的应用。Corti等将马氏距离用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的分类,对10种抗生素制剂进行定性区分,所有待测样品都得到了很好的分类。Wu等采用主成分分析和偏最小二乘算法进行光谱的特征选择,从而实现对不同剂量的同种药物制剂的区分。Lodder等在1987年提出了基于近红外反射分析检测完整胶囊的方法。为达到快速、简便测定胶囊的目的,他们设计了一种特殊的反射器,无需打开胶囊剂,即可直接放入反射器进行测定。Lodder等还将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]用于对片剂的直接测定,使用改进的载样装置分析阿司匹林片剂,得到了较好的分类结果。Dempster等开发了一种非侵入式近红外反射分析法,采用光纤传感器透过包装材料直接测定样品,能够识别成分相同,但包衣材料不同的片剂。 在国内,任玉林等对近红外在药品无损分析中的应用进行了一系列研究。他们应用几种多变量统计分类技术,对磺胺噻唑、美迪康等粉末药品进行了非破坏性分析,成功地鉴别出合格药、劣药和假药。2.3 水分的测定 由于水分子在近红外区有一些特征性很强的合频吸收带,而其它各种分子的倍频与合频吸收相对较弱,这使[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]能够较为方便地测定药物和其它化学物质中水分的含量。Jones等利用近红外分析对冻干剂中的含水量进行了测定。用这种方法每小时可测定40个样品,并且结果与Karl Fischer法一致。作者认为,近红外法避免了空气中水分的干扰,因此与Karl Fischer法相比有其优越性。Corti等也将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法应用于盐酸雷尼替丁片中含水量的分析控制。2.4 片剂的溶出度测定 Zaunikos等将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法用于卡马西平片的溶出度测定。Drennen等继续进行了这方面的研究,用近红外法对溶出度不同的卡马西平片进行了正确分类。3 制药过程中的质量控制 制药过程控制分析是药物分析的一个重要研究内容。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的最大特点是操作简便、快速,可不破坏样品进行原位测定,可不使用化学试剂,不必对样品进行预处理,可直接对颗粒状、固体状、糊状、不透明的样品进行分析。这些特点使得近红外分析技术特别适宜于在线的过程控制分析。3.1 粉末混合过程控制 Sekulic等使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]对粉末混合均匀性进行在线监测。混合物样品中含10%苯甲酸钠、39%微晶纤维素、50%乳糖和1%滑石粉。首先用商品[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]收集样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]数据,然后用软件包对数据进行处理。结果表明,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术作为一种对药物混合均匀性的“实时”的非侵入式分析方法是可行的、有效的。3.2 包衣过程监控 Kirsch等发现片剂样品[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的变化与包衣的厚度之间存在相关性。他们对[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法在片剂的包衣过程监控中的应用作了进一步的考察。在用乙基纤维素(EC)或羟丙基纤维素(HPMC)进行包衣的过程中,按一定的时间间隔取样,测定片剂样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]。采用二阶导数变换和多元散射校正两种方法对光谱进行处理,然后用主成分分析建立计算包衣厚度的校正模型。由于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法具有非破坏性,可以进一步测定样品的溶出度,考察包衣厚度与溶出度的相关性,从而更好地控制包衣制剂的质量。 为控制药物活性成分的释放,研究人员正在研究一种以包衣技术为核心的制剂新工艺,即在缓释药物片心外包上一层含有快速释放药物的包衣。这需要一种能够对外层包衣中药物活性成分进行快速、非破坏性的定量分析方法,对这种高精度要求的包衣过程进行监控。Buchanan等选择了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法,所得结果与HPLC测试结果一致。这表明能够用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]法更加快速有效地对新的包衣工艺进行质量评价。3.3 片剂生产过程控制 Dreassi等对近红外反射分析在抗生素片剂生产控制中的应用进行了研究,采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析法结合化学计量学方法对抗菌素头孢呋肟酯片剂的生产进行全过程监测。他们用对原始光谱数据的判别分析、对主成分分析得分的判别分析和聚类分析三种方法分别对头孢呋肟酯的原料药、颗粒、片心和片剂进行了鉴别,结果较好;并用多元线性回归和偏最小二乘法对该化合物的含量和含水量进行定量分析,也取得了满意的结果。 近年来,随着仪器、软件以及样品处理技术的发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]在药学领域中的应用取得了很大进步。使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术对药物制剂进行快速的非破坏性分析已成为可能,制药工业企业也已开始发展近红外方法对药物生产过程的各个环节进行监控。并且,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术已得到药品质量管理部门如美国FDA和加拿大卫生部(Health Protection Branch)的重视。由此可见,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术受到了越来越多的关注。随着[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]技术的不断提高和化学计量学的发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术在药学领域中的应用将越来越广泛。

  • 【讨论】为什么近红外定量比红外定量准

    似乎一般很少拿红外来做定量,而近红外做定量却特别准(如果线性比较好的话)。是不是这里面化学计量学的功劳很高啊?那么如果也用化学计量学软件来处理红外谱图也可以得到很好的定量分析结果呢??似乎红外的谱图比近红外的谱图更直观,不同的组分的样品在红外区域的差异比近红外的大得多,这样看来,我觉得红外定量应该比近红外定量更准啊,如果两者同时采用计量学方法。。。。不知道我的理解是否对不???实际是红外的结果不如近红外的结果,是不是因为红外的信号太强,组分微小的变化(如水)就能引起谱图比较大的改变,同时仪器和外界的影响对红外的谱图改变也很大,这样定量就不准了。。。。而近红外因为是倍频和合频,信号比较弱,谱图比较稳定,不会因为微小的变化而导致谱图大的变化。。。这样看来,信号弱的弱点反而成了优点了。。。。还请这里的专家解答啊!!!!!

  • 精品直播讲座来袭——从化学计量学角度理解近红外之一:数据和模型

    [b][color=#ff0000]讲师介绍:[/color][/b]杜一平 : 华东理工大学化学与分子工程学院教授,上海市“功能性材料化学”重点实验室副主任,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分会副理事长。2010年10月成功组织承办了第三届全国[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学术会议和第二届亚洲[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]学术会议。近年来主要从事[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析仪器、化学计量学算法和应用方面的研究与开发工作。涉足的领域包括:工业在线监测、工业产品快速检测、农产品及中草药品质快速鉴别等。[b][color=#ff0000]开讲时间:[/color][/b]2018年8月28日 10:00[b][color=#ff0000]报名链接:[/color][/b][url]http://www.instrument.com.cn/ykt/course/live/index?sid=80[/url][color=#ff0000][b]课程简介:[/b][/color][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术离不开化学计量学,而对于一般的使用者,化学计量学往往是一个难点,实践中也经常有不当使用化学计量学算法的例子。本系列讲座有关化学计量学的内容将分三次讲座,分别为数据与模型、多元校正和数据处理、实例分析。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析中的化学计量学主要是研究光谱与指标参数之间的相关关系,进而建立定性和定量分析模型,用于未知样品的预测。数据和模型是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的基础,也是理解化学计量学算法的关键。本次讲座重点介绍光谱数据和分析模型,从数据的基本框架、数据的空间分布,以及光谱与指标参数之间的相关关系等方面进行比较详细的讲解,达到深入理解近红外数据和模型,深入理解化学计量学方法解决近红外分析问题的基本思路和策略的目的。内容丰富,干货多多,课后答疑互动,[color=#ff0000]只需¥4.99,更多精彩内容请关注仪课通[url]http://www.instrument.com.cn/ykt/[/url][/color]实验室质量管理培训、专家讲座(色谱、光谱、质谱、NMR等)应有尽有,所有课程都可开具电子发票!

  • 【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。

  • 近红外无所不能!!

    写这个题目看上去有点吓人,[em31] ,不过看到近红外板块上越来越多的朋友了,慢慢人兴旺点了。版主也有点心情写写东西了。之所以讲近红外无所不能(当然有点夸张了),我们看到越来越多的领域可以使用近红外这种方法了。经常看见有朋友在这个板块问,近红外能做××分析嘛之类的问题。我想说的是,不怕做不到,就怕想不到。只要能建立一个好的模型,近红外方法就是无所不能了。呵呵,有点夸张,毕竟说到点子上了。所有的近红外方法都建立在一个前提上,就是模型的开发,这需要大量的成本,包括人力物力。其实模型也是个很奇怪的东西,有时候从近红外的理论来说似乎不应该有线性关系,但通过化学计量学居然能建立出一个很好的模型。我想,只要样品比较稳定,检测限超过近红外的检测限,大家都可以去尝试。我觉得蛮有意思的。有时候建的模型只能发发文章,就当是玩玩咯

  • 【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?”

  • 光谱仪知识-近红外光谱分析技术注意事项

    仪器的波长范围  对任何一台牛津近红外光谱仪器,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。近红外光谱仪器的波长范围通常分两段,700~1100nm的短波近红外光谱区域和1100~2500nm的长波近红外光谱区域 。近红外分析技术的一个重要特点就是技术本身的成套性,即必须同时具备三个条件: (1)各项性能长期稳定的近红外光谱仪,是保证数据良好再现性的基本要求; (2)功能齐全的化学计量学软件,是建立模型和分析的必要工具; (3)准确并适用范围足够宽的模型。 这三个条件的有机结合起来,才能为用户真正发挥作用。因此,在购买仪器时必须对仪器提供的模型使用性有足够的认识,特别避免个别商家为推销仪器所做的过度宣传的不良诱导,避免为此付出代价。因此,一定要对厂家提供模型与技术支持情况有详细了解。   近红外分析技术分析速度快,是因为光谱测量速度很快,计算机计算结果速度也很快的原因。但近红外分析的效率是取决于仪器所配备的模型的数目,比如测量一张光谱图,如果仅有一个模型,只能得到一个数据,如果建立了10种数据模型,那么,仅凭测量的一张光谱,可以同时得到10种分析数据。   在定标过程中,标准样本数量的多少,直接影响分析结果的准确性,数量太少不足以反映被测样本群体常态分布规律,数据太多,工作量太大。另外在选择化学分析的样本时,不仅要考虑样品成分含量和梯度,同时要考虑样本的物理、化学、生长地域、品种、生长条件及植物学特性,以提高定标效果,使定标曲线具有广泛的应用范围,对变异范围比较大的样本可以根据特定的筛选原则,进行多个定标,以提高定标效果及检验的准确性。一般来讲,单类纯样本由于样本性质稳定,含化学信息量相对少,因此定标相对容易。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。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近红外光谱仪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。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(傅立叶变换的近红外光谱仪器习惯用波数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。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。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。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。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。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。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%。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近红外光谱仪器完成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。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。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。软件功能  软件是现代近红外光谱仪器的重要组成部分。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。

  • 【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。

  • 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】在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    【原创大赛】【我与近红外的故事】在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    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!在学习与应用近红外光谱的路上飞奔王胜鹏我是河北唐山人,2007年本科毕业于华中农业大学,所学专业为茶学。虽然是北方人,但在学习的过程中,我却对茶学知识表现出了越来越浓厚的兴趣,有了进一步深入学习的念头,并在2007年顺利进入安徽农业大学茶与食品科技学院进一步攻读茶学硕士和博士学位。记得有一天中午,我的导师张正竹教授把我叫了过去,让我先学习一下有关近红外光谱的茶叶文献,我也顺口就答应了下来。虽然答应的很快,但是我的脑子却是蒙的,完全是一片空白啊,当时第一个问题就蹦了出来,“近红外”是什么东东啊!我当时的窘境可以用“举目无亲”来形容,身边完全没有一个了解近红外的师兄或者师姐给于一点儿指导意见!在这样的情况下,我慢慢的开始以陆婉珍院士的《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,系统的学习近红外的相关知识,此外,当时导师也购买了一台BRUKER MPA 型傅里叶近红外光谱仪,因此得到了BRUKER公司的周学秋老师和王小天工程师的帮助,开始慢慢地熟悉了仪器的操作,我的近红外光谱事业之路也算是踏出了第一步。在2010年,通过导师的介绍,我结识了比利时新鲁汶天主教大学的阎守和老师,在当年的7月,她来到实验室给予了我一个月的近红外理论应用指导工作,并在当年的10月起,我开始了为期三个月的比利时访问学习工作,并在2011年1月底归国。由于在收购鲜叶时,茶叶收购人员主要应用感官方法判定茶鲜叶的质量,具有非常强的主观性,这种状况极易造成茶农和茶厂间的矛盾。为了较为客观的评价茶鲜叶质量,借助近红外光谱技术所具有的快速、无损和样品无需预处理等优点,在导师张正竹教授的指导下,我开始研究将近红外光谱技术应用于茶鲜叶质量的快速、无损分析方面的研究,开始了我的近红外事业之路的第二步。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609301115_612975_2648817_3.jpg通过采集大量具有代表性的不同品种、不同产地、不同嫩度的茶鲜叶样品,并测定了这些样品的内含化学成分含量,通过分析实验数据的内部关联关系,最终,我们得出了一个评价鲜叶质量的质量系数(Quality index,QI)关系式,建立的近红外光谱预测模型也具有高稳健性,通过模型转移的方式,我们还研制了一台光栅型近红外光谱仪,用于黄山毛峰的鲜叶质量评价过程之中,这是我的近红外事业的关键一步,这也是我的博士论文主要内容。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609301117_612976_2648817_3.jpg2012年7月博士毕业后,我应聘到湖北省农业科学院果树茶叶研究所参加工作,主要从事茶叶加工/茶叶品质的近红外光谱快速无损分析方面的研究,并在2014年获批立项我所首个国家青年科学基金项目,这为我今后近红外事业的进一步发展奠定了较好的基础,也为我的工作注入了强大的动力。在今后的路上,我将继续从事我的近红外光谱事业,并立志将近红外技术不断应用于茶行业之中。最后,我要感谢我的近红外事业的引路人和热心人:我的导师张正竹教授,阎守和教授,胡工银工程师,周学秋老师,王小天工程师,熊智新教授,陆婉珍院士,严衍禄教授,褚小立老师等专家以及通过仪器信息网结识的一些好友,如肖雪,周帅,李军会,韩君,王在鑫等。

  • 国际近红外光谱技术的发展 (二) -及我怎样走进近红外的几个小故事 龚伟

    国际近红外光谱技术的发展 (二)-及我怎样走进近红外的几个小故事龚伟化学计量学的诞生和发展在上一篇“国际近红外光谱技术的发展 ( —) ”中忘了解释 ICNIRS 是什么,它是 1987 年成立的International Committee for NIR spectroscopy,英文缩写 ICNIRS 。 说到近红外光谱技术的发展,首先应该提到的是化学计量学 (Chemometrics) 的诞生。 1971 年, 瑞典 Umeå 大学的有机化学的教授Svante Wold, 和美国 Seattle 华盛敦大学的分析化学教授 Bruce Kowalski, 这 两个先行者第一次启用了这个概念。紧接着在 1972 年分析化学的一次学术会议上, 一批搞分析化学的教授和学者一致同意把化学计量学(Chemometrics), 数学中的矩阵和线性回归方法用到大量的化学光谱数据的处理上,并定名为化学计量学 (Chemometrics) 。 近红外光谱的数据就是当时典型的大数据大矩阵,急需要这样的工具来帮助解读。 就这样, 化学计量学 (Chemometrics) 这门学科正式诞生了, 而且很快成为了一门化学的专门学科 ,我们才有了今天化学光谱学皇冠上的明珠-化学计量学 (Chemometrics)。 当年我的博士论文答辩委员会成员之一, Dr. S. N. Deming 就是当时的化学计量学 (Chemometrics) 的发起人之一。但是,由于当时我根本没有认识到这门学科的重要性, 加上我们也没有书本, Dr.Deming 只发给我们他手写的讲义( 见照片 1), 我也没有认真的钻研。虽然拿到学科的分数是“ A”,其实只是算算矩阵,背背理论而已,并未真正的理解 Chemometrics 的实质是什么。工作几年后,我居然要成天的应用化学计量学做近红外光谱的解读和建模型,真是有点“早知如此,何必当初”的感觉了!近红外光谱技术在沉睡了百年之后, 能够在上世纪八十年代开始飞速发展,其实是与化学计量学的诞生息息相关的。由于样品的近红外光谱图的化学或物理信息完全隐藏在几个山坡状的吸收峰中,相互重叠,没有官能团独特的特征吸收峰,用一般的解读光谱的方法是得不到所需要的信息的。有了大量数据,有了电脑及能实际应用的多变量的检测工具,才有了主成分分析法 PrincipleComponent Analysis( PCA)和偏最小二乘法 Partial Least Square (PLS).作为开创者, 1980 年代 Malinowski 出版了的第一版 “ Factors in Chemsirty”; Sharaf, Illman and Kowalski 的“ Chemometrics” 化学计量学; Massart et al. 的书 “ Chemometrics: a textbook”;还有就是 Martens 博士 and T. Naes 博士合著的实用的“ Multivariate Calibration” 这些 都是早期出版的几本化学计量学的书。在化学计量学 (Chemometrics) 的发展过程中, 也必然要提到另外几个学者。正是这些学者把化学计量学 的理论首先用计算机的软件方式表达出来的。也正是由于他们不懈的努力, 我们这些做近红外应用的人才能把巨大的光谱数据矩阵解读和图像化。首先做这个工作的是当时的 Dr. Martens博士和 Dr. Naes 博士写的实用的化学计量学“ Multivariate Calibration” 。 Martens 和 Naes 博士早年都为挪威的 CAMO 的化学计量学( Chemometrics) 软件公司的创建和壮大做出了巨大的贡献,Dr. Martens 现在已经退休好几年了。 Dr. Tormod Naes 现在还在工作,他是挪威国家食品(很多是海产品)研究院的高级研究员并兼职丹麦的哥本哈根大学的教授。他也曾受聘于美国的 Delaware大学,在美国当了几年教授。由于当年我在英国皇家帝国化学公司的四大公司之一, Uniqema 工作时聘请他做过我们公司的化学计量学顾问,我和 Dr. Tormod Naes 比较熟,至今我们还常常联系。除了他们两个学者外, 还有丹麦的 Prof. Dr. Kim H. Esbensen 和 Dr. Isaksson (他也是挪威国家食品研究院的高级研究员, 可惜已于三年前去世)当年都是北欧有名的近红外和化学计量学的专家, 都为挪威的 CAMO 软件公司的 Unscrambler 写过软件。 Prof. Dr. Kim H. Esbensen 今天仍然与 CAMO 有合作关系。 正是由于他们孜孜不倦的努力, Unscrambler 始终是国际上运用最广泛的Chemometrics 的软件。后来美国也有不少科学家做了化学计量学的计算机软件的研究和发展, 其中比较有名的有: Prof.S.D. Brown; Dr. D. Hopkins, 等等。现在在中国广泛使用的 Matlab 就是一款美国的产品。因为我在欧洲的工作时间比在美国的工作的时间长,与欧洲的近红外的发展和人员更熟一些。二十世纪以来近红外仪器公司的发展二十世纪时世界上的近红外仪器如果以分光技术为标准,主要有两大类。一类是光栅的近红外光谱仪,还有一类是傅里叶转换的 FTNIR 近红外光谱仪。最早把近红外光谱仪商业化的是美国,第一台 Trans-reflectance 透射漫反射光栅式光谱仪应该是Dr.K. Norris 亲自参加设计的 NIRSystem 5000 或 6500 系列, 当年的 NIRSystem 公司在马里兰州的(Maryland ,Silver Spring)。 Dr.K. Norris 并且撰写了应用操作程续的软件。后来 NIRSystem 公司被丹麦一家做化学产品的企业 FOSS 收购,改名 FOSS NIRSystem, 生产线也被厂家搬到瑞典。去年NIRSystem 仪器公司又被转手卖给了瑞士的 Metrohm 仪器公司做子公司。90 年代初与 NIRSystem 同时走向市场的还有美国加州的 Guided Wave 公司的透视近红外光谱仪。Guided Wave 的创始人是做光纤起家的, 所以它的光迁是最好的。这种仪器的卖点是非常明确的, 专门做液体样品,可以同时测定六-八个通道的样品,是在线分析的首选。如果我没有猜错的话, 中石化或中石油最早做汽油的辛烷值 Octane number 的仪器一定是 Guided Wave 的近红外的仪器。 Guided Wave 公司曾经与几个公司做过合作伙伴或做子公司, 比如 Ocean Optics 和 UOP,但是后来都分开了,如今还是自己做。因为公司小,资本有限,尽管仪器质量很好,确始终没能在国际上占据一席之地。在世界 5th ICNIRS 第五届近红外光谱大会照片( 2) 中,前排左边第二个人, 一个金发的女士,是另一家美国的近红外光谱仪生产公司 IT Instrument 的总裁,名叫 Aviva , 非常能干的一个女性企业家。在竞争中沉浮多年,去年听说还参加了匹兹堡大会, 我离开公司后就没有再见过她。 现况不请楚。当年同时在国际市场的还有一家名字叫 “Brant+Luebbe” 的德国公司, 它的产品也是傅里叶转换的红外光谱仪器。由于它的产品质量没有过关, 在用户中口碑不好, 后来就慢慢的消失了。据说,它的一部份技术被后来美国的 Thermo 公司吸收发展,一部份被后来的瑞士的 Buchi company 吸收了利用了。AOTF -NIR Spectrometers 也在近红外光谱仪器市场崭露头角是二千年左右的事。它以没有移动的部件作为卖点。这个仪器原来是军用产品, 一块 TeO2的晶体用无线电波引起晶体震动的音响声波达到分光的目的。在中国有没有这款仪器我不太了解。近年来还有一家公司是专门做农产品测定的近红外光谱仪的, Perten company。据我所知,这台仪器的知识产权是 Dr. E. Stark 和 Dr. K. Stark 的。应该是一种稳定的仪器。Perkin Elmer 是美国的成熟的中红外光谱仪的厂家, 在美国分析仪器市场是长期独占鳌头的。最初它并没有加入近红外光谱仪生产场家的竞争, 后来将近红外光谱波段加上去了,但是至今它也还不是把近红外光谱仪作为主要产

  • 【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】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。

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】我的近红外情结

    【原创大赛】【我与近红外的故事】我的近红外情结

    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!我的近红外情结中国食品药品检定研究院 胡昌勤我是从2001年开始从事近红外(NIR)应用研究的,在近红外领域还应当算是一个新人。今年能够获得“第一届陆婉珍近红外光谱科技奖”,是我完全没有想到的,我感到非常高兴与荣幸,感谢近红外光谱学会的同仁对我的厚爱和我们工作的认可。我于1982年毕业于兰州大学生物学,毕业后一直从事药品质量控制工作。在我三十余年的职业生涯中可以说有二次大的转折:第一次是从我熟悉的生物学专业转行进入化学分析领域;第二次就是从事近红外分析。大家都知道,假劣药品严重危害人民群众的健康,并且制约着社会经济的发展,是世界各国特别是发展中国家共同面临的难题之一。上世纪末,伴随着改革开放的大潮,假劣药品对我国社会经济发展的影响日显突出。当时制售假劣药品的违法行为80%发生在广大农村;农村医疗机构数量多且分散、药品进货渠道多,而药品监督检验资源相对匮乏、打假手段落后,这些都增加了打击制假售假的难度。针对这一状况,2003年初,在国家食品药品监督管理局的统一部署下,中国药品生物制品检定所(中国食品药品检定研究院的前身)牵头成立了农村基层用药快速检查与打假工作协调组,决定研发“药品检测车”,利用其快速流动的特点解决农村监管力量不足的矛盾,并将我们的研究项目,“近红外假药识别系统”作为药品检测车中的主要组成部分。我们课题组是从2001年开始从事近红外研究的。当时对近红外的认识只限于“近红外是红外的倍频与合频光谱,近红外可以实现无损检测”等简单概念,可想而知,当时课题组的压力是非常大的。针对当时假劣药品的特点,我们提出“建立不针对具体企业产品、以制剂活性成分(API)为检测对象、能够在多台近红外光谱仪使用的药品NIR通用性模型”的设想。当时的想法非常朴素,并没有充分考虑到这一命题的难度,认为“既然近红外光谱是红外光谱的倍频与合频,红外光谱对化合物可实现专属性的鉴别,利用近红外光谱也一定能实现专属性的鉴别”。但真正开始建模时各种问题不断出现,建模过程也经历了许多反复,可以说是在“不断发现问题,不断解决问题”。我们的研究工作得到了陆婉珍院士、严衍禄教授、科大的苏庆德教授、南药的相秉仁教授等老一辈学者的指导与帮助,陆院士还亲临我们实验室观看我们采集的近红外光谱图,并给出了非常具体的指导意见。当时,由于近红外光谱的应用在药检领域还是一个全新的技术,尤其是“通用性模型”这个概念,在国内外都是一个比较新的理念,因此也引起了一些专家的争议。当时的中国食品药品检定所所长桑国卫院士在全所组织了一次论证会,不同领域的专家各抒己见;在财政部组织的项目论证会上,专家组组长由中国科学技术大学的苏庆德教授担任,苏教授对我们的课题非常支持,给我们的项目签了字,但直到2004年我们的课题顺利通过以陆婉珍院士为组长的专家组的鉴定,苏教授才真正放下心,由衷地为我们高兴。此次专家鉴定会上,鉴定专家们评价“如此大规模、系统化、多品种药物的研究成果,具有国际创新水平,至今在国内外未见披露”。自2006年药品检测车正式向全国装备以来,我们研制的“NIR药品快速检测体系”已经装备于全国400多辆流动的药品检测车上,用于广大基层地区药品的现场快速筛查,并在2008年四川汶川地震、2010年广州亚运会等多个国内重大事件的现场发挥了作用,第一时间保证了用药安全。可以说药品检测车这一项目,凝集了我一生的近红外情结。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669757_2648817_3.png谈一下我们的研究团队。当时为保证检测车项目的顺利实施,我们从全国10个药检所抽调“精兵强将”成立了近红外建模和检测车试运行两个协作组,并与当时布鲁克光谱仪器公司的药检项目团队紧密配合开展工作。中检所的尹立辉主任药师(当时是一个朴实肯钻研的小伙儿)对车载型近红外光谱仪及通用性模型传递中的误差控制问题进行了系统的探讨;姜红主任药师(如今已经是湖北省院的院长了)、殷飞主任药师(一位即能干又能说,走到哪儿就把欢快带到哪儿的“帅哥”)、谢子立主任药师(一位沉稳有责任感的年轻人)在湖北、河南和安徽省建立的大规模应用经验,直接推动了药品近红外快检技术的推广。中检院的冯艳春博士首先证明了建立药品近红外通用性定性和定量模型的可行性;广东所的雷毅博士(一位才华横溢的贵州小伙儿)提出定性与定量模型联合应用可以提高对假劣药品筛查的检出率;崇小萌、逄涣欢、张学博、贾艳华、侯少瑞、刘续平、尼珍、柳艳云、王学良、雷德卿、邹文博等一批有才华的年轻研究生,逐一解决了项目中的诸多科学与应用问题,推动着项目的不断完善,使得我们的药品近红外快速分析系统目前已成为中国最大的药品NIR应用平台。如今,这些年轻人也都已经成为各自单位的骨干,在各自的工作岗位上发挥带头作用,我感到无限的欣慰和自豪。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016092910274875_01_2648817_3.png我的近红外故事讲到这儿是想告诉大家,明确的课题目标,良好的团队合作和不懈的努力工作,是任何项目成功的基础。我国已经渡过了缺医少药的年代,假劣药品的猖獗势头也已经得到了较好的控制。近年来,“QbD(质量源于设计)”理念在制药行业日益凸显,如何从生产源头保障产品质量、如何保证现有工艺能够生产出“质量一致”的仿制药是我们当前必须面对的另一挑战。利用过程控制技术,将药品质量风险在生产过程中得以解决与控制是我们课题组目前的努力方向。也希望越来越多的年轻人投入到这项事业中。

  • 判定样品近红外鉴别合格的质量标准该怎么描述

    求助,判定样品近红外鉴别合格的质量标准应该怎么描述?可以说本品的近红外的图谱应与标准图谱一致吗?这个描述合适吗?大家在起草质量标准该怎么描述?(标准图谱是我扫描已知大量样品建立的模型库)

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】近红外的“快、准、狠”

    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!近红外的“快、准、狠”上海烟草集团马雁军近红外技术正如古龙武侠小说中描写的武林高手,三个字“快、准、狠”。我的理解和诠释:“快”是快速,“准”是准确,“狠”是捕集相关官能团信息狠。从事近红外技术工作,我是半路出家,第一次与其亲密接触是在2004年。当时,上级领导发现其能同时多组分快速分析,既节能降耗又能提升工作效率,就订购了两台布鲁克公司的MPA型号近红外光谱仪。按采购周期,年底才能到货,恰逢布鲁克公司5月在成都办培训班,我去天府之地受训。周学秋老师五天的苦口婆心讲解,终于明白了一点。拷贝了一套OPUS软件,回北京后就开始了“桌面推演”的模拟学习。没有仪器实体,收效甚微。仪器12月到货,周学秋老师亲临现场安装调试讲解,对近红外仪器和技术研究又有进一步了解。近红外入门容易,研发一个实际应用确实很难。烟叶是农产品,季节性收购,且烟叶由4千多种化学成分组成,属于复杂的化学体系;烟叶品种和等级较多,烟叶质量每年受自然气候影响较大,收集齐有代表性样品需要2至3年时间,而研发一个稳健准确的定量模型,需要足够量的代表性烟叶样品和准确的理化检测数据支撑才可以完成,两者缺一不可。牵涉具体应用,还要考虑实验条件的标准化和规范化问题。为了能将近红外技术应用研究尽快开展起来,领导联系了上海烟草集团公司技术中心副主任张建平博士,他欣然同意。于是我带上两位同事在春节前坐火车去了上海,开始第一次拜师学艺。张建平博士是烟草行业最早研究和成功应用近红外技术的知名学者,他是我近红外应用技术研究的启蒙老师。那次在上海的培训,我记忆犹新。张建平博士推掉了其他事务,花了一天时间客观辩证讲解了他从1997年以来从事烟草行业近红外技术的研究心得,我从中知晓了“近红外技术不是万能的”道理,研发一个稳健准确适用烟草的近红外快速分析模型需要对谱图采集和实验操作进行规范化,如样品的形态、颗粒度大小、采集样品量、实验条件(如温湿度要求)、化学分析操作等都要一致,分析结果准确前提下才能采用多种化学计量学方法开展模型优化研究。为了保证培训效果,特地安排葛炯和杨凯两人对我们进行三天实验操作规范性严格培训和具体建模优化方法的培训,达标后才让回北京。一年以后的一天,他又抽出时间专门听我汇报建模研究进展情况,指出研究工作中的不足和改进的地方。通过2年多化学分析实验积累和建模优化,我将本企业用到的烟叶原料,按烤烟、马里兰烟(含白肋烟)、晒红烟、香料烟(含晒黄烟)四个类别分别建立烟叶中水分、总糖、还原糖、总烟碱、挥发碱、总氮、氨、氯、钾、蛋白质等多个化学指标中离线近红外快速分析模型,成功应用到本企业的原料化学质量检测工作中,并将晾晒烟(含马里兰烟、白肋烟、晒红烟、香料烟晒黄烟)离线近红外模型推广应用到集团公司下属几个复烤厂的质量检测工作中。在2009年卷烟产品降害研究工作中,我发现同事在采用GC-TEA仪器分析白肋烟中四种微量级烟草中N-特有亚硝胺,每天从早上上班开始忙到下班,一天只能平行测定四个烟草样品,耗时长效率低,我看在眼里,想在心里,既然是含N化合物,近红外能不能作?我找同事要来测试样品和分析数据,扫描近红外谱图后进行近红外建模探索,四种亚硝胺单量建模R2在80%左右,TSNAs(四种亚硝胺总量)建模R2能达到90%,但用布鲁克公司的OPUS软件试了很多次,R2很难再提高。我找到南开大学邵学广教授,把我的猜想告诉他。邵学广教授认为我的想法很好,但亚硝胺含量低,从目前近红外应用研究看希望不大,只能试一试。两周以后的某天晚上九点多,他打电话给我,激动地告诉我,这是一个发现,近红外建模测定亚硝胺是可行的,R2能达到97%,交叉验证均方差也可接受。那天晚上我激动的一晚上没睡好觉,随后我和邵学广教授合作两年,扩充样本集到700个,采用邵老师的波长变量筛选和小波变换等联用方法完善了白肋烟中四种亚硝胺近红外模型,现已用于白肋烟和马里兰烟的原烟现场收购质量把关环节有五年了。这件事鼓舞了我,后续在邵老师指导下又开展了烟叶中重金属和白肋烟中氨基酸近红外建模探索工作,经过两年半的能力,建立了四种重金属(镍、铅、砷、铬)和三种氨基酸(天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸)近红外模型,现已应用于实际生产工作中。“书到用时方恨少”,参加工作后才发现自己学的远远不够,一直想再进学校深造,2008年通过全国GCT统考和专业课考试,我考入北京化工大学化工学院读工程硕士,专业是化学工程。北京化工大学对在职读工程硕士要求比较严,只集中组织上5门公共课,其它课都要跟着在校学生一起上,我挤时间花了两年半时间去学习学位必修课和我想学的专业课,多数是有关数学建模的课,跟着在校生一起听课、交作业及参加闭卷考试,我坚持了下来。共修了46学分,后来学位办通知我学分已够可以找导师做毕业论文了。我一直想拜袁洪福教授为导师,想让他指导我结合企业生产线做在线近红外应用方面的毕业论文,但苦于不认识他。通过邵老师帮助引见,我终于拜袁洪福教授为导师。拜师那天,袁老师语重心长对我讲:“你要有心理准备,咱按北京化工大学研究生要求,对你进行必要训练,完成训练才能毕业”。我当即表示没问题,我能承受,越严格越好。在袁老师指导下,采用在线近红外分析技术以解决在卷烟生产线重点工序在制品过程中理化质量监测问题为课题,从应用原理入手,到采用在线近红外技术监测的具体质量指标实现,花了两年多时间,终于基本完成了设立目标。由于我半路出家学近红外,功底较差,在理论总结和条理说清楚方面可费老鼻子劲了。每次将修改完的论文发给袁老师,他无论多忙都挤时间,争取第一时间审阅,指出要修改之处让我改,他对我的硕士论文先后审阅修改了十稿,我能想象出他戴着老花镜审阅论文认真程度,我每当想起此事,满怀感恩之情外都挺不好意思的,后悔本科毕业时没能努把力上研究生多学点,现在这么费力。随着毕业论文提交的截止日子临近,我越来越着急,在临近最后一天时,我请示袁老师我的硕士论文能不能提交,明天是本年度提交论文的最后期限。袁老师说:“交不交,是你的事!改不改,是我的事!你的论文还得改!”我当时都崩溃了,又从头至尾认真修改了一遍,没有得到袁老师肯定情况就着急上传提交了,后来袁老师说对我没训练够,我也因为此事内疚好久。答辩是在化工学院进行的,按在校生要求我顺利通过答辩,领到工程硕士学位证书。一年后我的同事去答辩他的毕业论文,评审的陈院长还记得起我当时答辩过的论文。我非常感激袁老师对我的培养!目前我在袁老师指导完成在线近红外对生产线的检测研究一直在生产线应用。我作为烟草生产企业一名工匠,近红外技术在企业应用研究已伴随我工作12年有余,正如我开头讲的那样,近红外技术如古龙武侠小说中的武林高手,三个字“快、准、狠”。“快”为快速,“准”为准确,“狠”为捕集相关官能团信息狠,即使是微量亚硝胺,也能抓到关键相关信息。近红外技术在烟草行业属于发展阶段,虽然近年来离线近红外技术在烟草行业中又不断研发出真假烟鉴别、三醋酸甘油酯、卷烟烟气中七项有害成分等快速检测方法,但在线近红外应用价值潜力还没有挖掘出来,如在线烟叶挑选分级和原料过程控制等还在沉睡中,如何将其潜能开发出来?是靠袁洪福老师、邵学广老师及更多其他老师技术帮助,才能把近红外技术的“快、准、狠”在烟草行业实际生产中的应用价值开发出来,发挥其更大作用。谈了一点生产企业人的亲身感受,没有那么高的理论层次和深度,不当之处,请多多海涵!

  • 诚聘具有近红外光谱或化学计量学背景知识的人士

    本实验室想招聘做过近红外光谱工作且能利用化学计量学建立模型的毕业生或有工作经验的人士。具体要求:1. 对本研究领域有兴趣,愿意从事研发工作。2. 本科以上学历。3. 男女不限。工作地点:北京。岗位:科研助理。上五险。具体待遇面议。335681009@qq.com

  • 【讨论】近红外结合化学计量学在药用辅料中的研究应用

    原研药和仿制药的疗效应该是等同的。但由于仿制药的原料药和辅料来源、辅料种类和配比不可能和原研药完全一致,因而仿制药和原研药之间仍有可能存在疗效和安全方面的差异。近红外快速可以快速分析辅料的来源、辅料种类和配比,从而提高我国仿制药质量,可使仿制药内在品质趋近于原研药。不知道我这个想法可行否?1.建模集样品预处理建模集样品预处理主要包括建模集中异常样品的剔除及建模集样品的选取1)异常样品的剔除方法剔除建模集中异常样品的准则,通常有基于预测浓度残差、基于重构光谱残差以及杠杆值与学生T检验等标准。2)建模集样品的选取方法建模集样品的选择有常规选择和计算机识别两种方法。常见的建模集样品挑选方法较多,如含量梯度法、Kennard-Stone法、SPXY法。2.建模集光谱预处理建模集光谱预处理研究主要包括两个方面:一是谱图预处理;二是波长选择。1)谱图预处理常用的光谱预处理方法有数据增强变换、平滑、导数、光散射校正、傅里叶变换等。近几年,小波变换、正交信号校正和净分析信号等一些新方法正在得到发展和应用。2)波长选择波长选择方法主要有相关系数法、无信息变量的消除法(Uninformative Variables elimination, UVE)、遗传算法(Genetic Algorithm, GA)。其中,GA是应用较为广泛的一种波长选取方式。3.近红外光谱定量分析红外光谱分析中建立定量分析校正模型的方法可分为两大类:线性和非线性常见的多元线性校正方法有:主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLS),PLS是目前近红外光谱定量分析中主流的线性多元校正建模方法。非线性校正方法主要有:支持向量机(SVM)、人工神经网络方法(ANN)、局部权重回归(LWR)方法。SVM能较好地解决对于神经网络的训练比较致命的一些问题,即小样本、高维数,以及局部极小点问题。4评价近红外光谱分析模型性能的基本参数均方根校正误差RMSEC(Root Mean Squared Error of Calibration)建模过程评价模型拟合的效果。交互验证标准差SECV(Standard Error of Cross Validation)PRESS(Prediction Residual Squared Sum)——预测残差平方和5模型评价根据ICH指导原则,从专属性、线性、重现性和准确性对模型进行验证。数据处理由TQ Analyst光谱数据处理软件(Version8.5,美国Thermo Fisher公司)和Matlab(matlab2012a,美国Math Works公司)软件完成。(1)样品的收集 选择足够多且有代表性的样品组成建模样品集(2)参比值(理化指标)的测定 收集完样品后,运用标准方法测定建模样品集中各个样品的组成或性质,(3)近红外光谱的采集 样品准备好了后,就可以用高精密度、高分辨率的仪器与规范一致的测试条件,以及尽可能宽的谱区来扫描样品光谱了(4)模型的建立与优化 模型的建立即“信息的关联”过程。(5)模型的验证 用验证集样品对所建模型是否适合分析待测样品进行验证,如果不适合则需要返回修正与优化模型;通过反复的验证与优化,直至模型与样品相适配为止(6)模型建立好后,如果有未知样品需要测定,则在与建模光谱相同的条件下扫描待测样品的近红外光谱后,运用已经建立的数学模型即可计算出未知样品待测量的近红外预测值了(7)若模型应用于分析其他新的样品或者在另一台仪器上应用,则模型需要适配性检验,并可能进行模型的修正、传递等工作。以上内容参考书籍《近红外光谱分析技术及其在现代农业中的应用》张小超等|电子工业出版社;《化学计量学方法与分析光谱分析技术》褚小立|化学工业出版社;《近红外光谱法快速分析药品》胡昌勤等|化学工业出版社。希望大家给出意见,讨论下有没有应用价值,期待听到你们的声音

  • 近红外光谱仪器的发展现状

    现代近红外光谱仪器从分光系统可分为固定波长滤光片、光栅色散、快速傅立叶变换和声光可调滤光器(AOTF)四种类型。光栅色散型仪器根据使用检测器的差异又分为扫描式和固定光路两种。在各种类型仪器中,光栅扫描式是最常用的仪器类型,采用全息光栅分光、PbS 或其他光敏元件作检测器,具有较高的信噪比。由于仪器中的可动部件(如光栅轴)在连续高强度的运行中可能存在磨损问题,从而影响光谱采集的可靠性,不太合适于在线分析。 傅立叶变换近红外光谱仪是目前近红外光谱仪器的主导产品,具有较高的分辨率和扫描速度,这类仪器的弱点同样是干涉仪中存在移动部件,且需要较严格的工作环境。AOTF 是90年代初出现的一类新型分光器件,采用双折射晶体,通过改变频率来调节扫描的波长,整个仪器系统无移动部件,扫描速度快,具有较好的仪器稳定性,特别适合在线分析。但目前这类仪器的分辨率相对较低,AOTF 的价格也较高。随着多通道检测器件生产技术的日趋成熟,采用固定光路、光栅分光、多通道检测器构成的NIR 仪器,以其性能稳定、扫描速度快、分辨率高、性能价格比好等特点正越来越引起人们的重视。在与固定光路相匹配的多通道检测器中,常用的有二极管阵列(Photodiode-array 简称PDA)和电荷耦合器件(Charge Coupled Devices 简称CCD)两种类型。 国外NIR 光谱仪发展状况:国外便携式近红外光谱仪的研制工作开展的较早,技术也比较成熟。从厂家的网上材料看,NIR 仪器不断向小型化、固态化、模块化和快速实时方向发展。其中典型的有美国的ASD公司的可见/近红外便携式光谱分析仪Labspec Pro 系列,可选择光谱测量范围1000-1800nm、1000-2500nm、350-2500nm,光纤探头,并配以用于化学计量学模型编程的 Unscrambler 标准软件。澳大利亚Integrated Spectronics Pty Ltd 的PIMA (Portable Infrared Mineral Analyzer)是典型的便携式野外岩石矿物NIR 分析仪器。PIMA 系光栅扫描型,光谱范围1 300~2500 nm,仪器重2.5Kg,野外电池供电,外接笔记本电脑。 Ocean Optics Inc.研制生产的USB2000 微型光纤光谱仪(USB2000 Miniature Fiber Optic Spectrometer), 有标准组件的光谱仪系统,配以不同的光栅、狭缝、不同的光纤设备等,可检测吸收、反射、发射光谱等,范围200-1100nm。USB2000 整体尺寸为89mm×64mm×34mm,重量在270克左右。 我国NIR仪器的研制起步较晚,90 年代中期,有的厂家在生产傅立叶变换红外光谱仪的基础上,开发生产了傅立叶变换近红外光谱仪器。北京北分瑞利分析仪器有限责任公司(原北京第二光学仪器厂)研制出傅立叶变换型NIR 光谱仪。在多通道近红外光谱仪器的研制方面,石油化工科学研究所研制、深圳英贤仪器公司生产的NIR-2000 型近红外光谱仪已于1998 年9 月通过中国石油化工集团公司鉴定,并进入批量生产。该仪器采用硅基2048 像素CCD 作检测器,波长范围700~1100nm,主要用于多种石油产品组成和性质的分析。

  • 【资料】熊猫分享--用于近红外光谱分析的化学计量学方法研究与应用进展

    分析模型的建立是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的核心技术之一,本文综述了近些年在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析方法中出现的一些新算法和模型建立策略,如基于核函数的非线性校正方法、集成(或共识)的建模策略、多维分辨和校正方法、基于局部样本的建模策略以及二维相关光谱等,并给出了一些方法的具体算法。【作者单位】:石油化工科学研究院 北京100083【关键词】:[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url] 化学计量学 核函数 集成方法 多维校正 局部算法 二维相关光谱 评述【基金】:中国石化股份公司科研资助项目(No.104118)【分类号】:O657.33【DOI】:CNKI:SUN:FXHX.0.2008-05-031[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=112278]用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析的化学计量学方法研究与应用进展[/url]

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】王胜鹏:在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    【原创大赛】【我与近红外的故事】王胜鹏:在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    [align=center]在学习与应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的路上飞奔[/align][align=center][b]湖北省农业科学院果树茶叶研究所 王胜鹏[/b][/align] 我是河北唐山人,2007年本科毕业于华中农业大学,所学专业为茶学。虽然是北方人,但在学习的过程中,我却对茶学知识表现出了越来越浓厚的兴趣,有了进一步深入学习的念头,并在2007年顺利进入安徽农业大学茶与食品科技学院进一步攻读茶学硕士和博士学位。  记得有一天中午,我的导师张正竹教授把我叫了过去,让我先学习一下有关[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的茶叶文献,我也顺口就答应了下来。虽然答应的很快,但是我的脑子却是蒙的,完全是一片空白啊,当时第一个问题就蹦了出来,“近红外”是什么东东啊!我当时的窘境可以用“举目无亲”来形容,身边完全没有一个了解近红外的师兄或者师姐给于一点儿指导意见!在这样的情况下,我慢慢的开始以陆婉珍院士的《现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术》和严衍禄教授的《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术的原理与应用》为蓝本,系统的学习近红外的相关知识,此外,当时导师也购买了一台BRUKER MPA 型傅里叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],因此得到了BRUKER公司的周学秋老师和王小天工程师的帮助,开始慢慢地熟悉了仪器的操作,我的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]事业之路也算是踏出了第一步。  在2010年,通过导师的介绍,我结识了比利时新鲁汶天主教大学的阎守和老师,在当年的7月,她来到实验室给予了我一个月的近红外理论应用指导工作,并在当年的10月起,我开始了为期三个月的比利时访问学习工作,并在2011年1月底归国。由于在收购鲜叶时,茶叶收购人员主要应用感官方法判定茶鲜叶的质量,具有非常强的主观性,这种状况极易造成茶农和茶厂间的矛盾。为了较为客观的评价茶鲜叶质量,借助[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术所具有的快速、无损和样品无需预处理等优点,在导师张正竹教授的指导下,我开始研究将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术应用于茶鲜叶质量的快速、无损分析方面的研究,开始了我的近红外事业之路的第二步。[align=center][img=,450,337]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707191335_01_2984502_3.jpg[/img][/align][color=#444444] 通过采集大量具有代表性的不同品种、不同产地、不同嫩度的茶鲜叶样品,并测定了这些样品的内含化学成分含量,通过分析实验数据的内部关联关系,最终,我们得出了一个评价鲜叶质量的质量系数(Quality index,QI)关系式,建立的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]预测模型也具有高稳健性,通过模型转移的方式,我们还研制了一台光栅型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],用于黄山毛峰的鲜叶质量评价过程之中,这是我的近红外事业的关键一步,这也是我的博士论文主要内容。[/color][align=center][color=#444444][img=,450,337]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707191336_01_2984502_3.jpg[/img][/color][/align][align=left][color=#444444] 2012年7月博士毕业后,我应聘到湖北省农业科学院果树茶叶研究所参加工作,主要从事茶叶加工/茶叶品质的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速无损分析方面的研究,并在2014年获批立项我所首个国家青年科学基金项目,这为我今后近红外事业的进一步发展奠定了较好的基础,也为我的工作注入了强大的动力。在今后的路上,我将继续从事我的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]事业,并立志将近红外技术不断应用于茶行业之中。[/color][/align][color=#444444][/color][align=left]  最后,我要感谢我的近红外事业的引路人和热心人:我的导师张正竹教授,阎守和教授,胡工银工程师,周学秋老师,王小天工程师,熊智新教授,陆婉珍院士,严衍禄教授,褚小立老师等专家以及通过仪器信息网结识的一些好友,如肖雪,周帅,李军会,韩君,王在鑫等。[/align][color=#444444][/color]

  • 【原创大赛】【我与近红外的故事】曾仲大:近红外数据分析之路

    【原创大赛】【我与近红外的故事】曾仲大:近红外数据分析之路

    [align=center][b]个人简介[/b][/align] [img=,640,477]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708091048_01_2984502_3.jpg[/img] 曾仲大,男,博士,现任大连达硕信息技术有限公司总经理。 曾博士师承梁逸曾教授,2006年获得工学博士学位,主要从事化学计量学基础算法研究,以及色、质、光谱等分析技术在制药、烟草和代谢组学等复杂体系分析中的应用及其数据分析挖掘等。近年来在大数据的分析与应用方面亦有涉猎。 曾博士先后工作于香港理工大学、澳洲RMIT大学、Monash大学,以及中国科学院大连化学物理研究所。迄今已发表SCI论文40余篇,在2013-2016近三年时间里,以第一作者或合作者在美国分析化学杂志发表7篇研究论文,同时获邀为TrAC等权威期刊撰写化学计量学及化学数据分析处理方面的综述。 曾博士曾获得中国科学院大连化学物理研究所“所百人”引进人才计划,大连“海创工程”计划、高层次人才创新创业支持计划、新兴技术创新成长计划,以及国家人社部高层次海归人才创业计划的支持。公司主要提供复杂化学与生物数据分析服务,数据挖掘软件产品开发,以及个性化数据应用的整体解决方案。[b]人生格言:[/b]有志者,事竟成。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#7030A0] 随感:[/color][color=#7030A0]“[/color][color=#7030A0]我与近红外的故事[/color][color=#7030A0]”[/color][color=#7030A0]征文近一年了,看过许多老师情真意切的表达,真是把乐趣融入到了近红外的研究与应用之中,也更加深切地感受到同行们对国内近红外发展的使命感和责任感。而自己与近红外的故事,几次动笔却都没能写下几个字。时间肯定不是借口,惰性真是害人啊。好在拖到春节,总算能静下心来了。就像与近红外的相遇相知,既是机缘巧合,更是某种必然吧。[/color][/b] 初识近红外,都是博士毕业一年以后的事了。那时已经在香港理工大学周福添教授课题组从事博士后研究一年多了,主要方向还是老本行-化学计量学基础算法研究,解决中药和代谢组学等复杂体系分析中的数据处理问题,从GC-MS,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]到中药指纹与药物活性关系。一次Daniel MOK博士找到我,询问是否有意愿到陈新滋院士课题组从事中药质量分析与鉴别方面的工作,陈院士那时是理大副校长(后任香港浸会大学校长,现受聘中山大学教授、学委会主任),研究组的条件与学术水准自不必说,就这样幸运地开始了近二年的近红外数据分析之旅。 对香港熟悉的朋友一定对其大街小巷的名贵中药材印象深刻,尤其是弥墩道,应该是内地赴港旅游人士的必经之地吧,一是去旺角购买电子产品的旅游大巴必定经过这里,另一方面则是这条大道两旁大大小小的中药材店。记得第一次见到时,很是疑惑哪来的那么多冬虫夏草、燕窝和野生人参?说回到陈院士负责的这个研究课题,由香港赛马会中药研究院提供500万研究经费,对包括上述中药,以及石斛、灵芝、阿胶等在内的30味名贵中药材进行质量鉴别分析和研究,目的是帮助那些大街小巷的药材经销店铺,中间批发商,甚至普通消费者,以快速、经济、简便的方法识别药材真假,甚至质量等级。这些药材大多价格不菲,若能够有效识别真假,其商用价值可想而知!顺便一提,香港赛马会中药研究院很多年前已经解散,个中原因无法深究,但在目前国家大力践行中医药研究开发与应用的今天,这也算是一件憾事吧,包括设想中的香港国际中医药中心。 说到这里,近红外分析可以派上用场了!无论是十年前,还是十年后的今天,应没有什么分析技术比近红外更适合完成这项使命,综合考虑时间效率、分析成本,亦或是平衡多重因素影响下定性定量分析结果的准确性!记得当时我们使用的是FOSS公司的XDS快速含量分析仪(Type XM 1100Series),以及Polychromix手持式近红外分析仪(Model:1600-2400)。由于项目定位于实际应用,需要适应不同场合下的快速分析,对数据分析本身的要求同样也是比较高的,比如涉及模型传递,尽可能简化数据分析的过程及对使用者的要求,亦确保结果的准确可靠性。基于此编写了功能完备的近红外数据分析软件系统,一站式地完成近红外数据分析的完整流程,从各种各样的预处理方法到特征选择,再到定性定量模型的构建、评价与验证预测,以及模型传递等。[img=,587,242]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708091049_01_2984502_3.jpg[/img] 说实在的,那时对化学计量学的多元校正方法并不是特别熟悉,我的整个硕士和博士研究,都是多元分辨方向,也就是如何从中药和烟草等复杂体系分析的联用仪器数据中,发展“数学分离”的方法,获取化学纯组分的定性定量信息,即纯组分的光谱和色谱信息。幸运的是,得益于在梁逸曾教授研究组六年时间里耳濡目染的学习,比如许青松教授对统计分析的讲解,杜一平教授的QSAR研究等等,使得我无论对复杂数据的理解,还是化学计量学方法的应用与发展,都有足够基础支持我去解决近红外数据分析中遇到的各种问题。在香港的几年时间里,梁教授每年也都会利用假期去香港一段时间,与香港同行合作交流化学计量学及其应用方面的成果,更是继续指导我解决研究中遇到的实际难题。每每想到这些,总会浮现与恩师相处过程中的点点滴滴。至于上面提到的中药质量分析研究项目,我们对包括阿胶、珍珠、川贝母、藏红花、黄连在内的多味中药进行了深入分析研究,获得了非常不错的结果,陈院士对此也给予了很高的评价。很清楚地记得因此第一次上了电视新闻,是香港亚洲卫视针对我们使用近红外分析技术,如何快速识别真假中药,及其质量等级的采访报道。当然,这些研究很多也是和理工大学的同事,以及杨大坚教授(现任重庆市中药研究院院长)、董玮玮博士等一起完成的,我主要负责数据分析,以及数据软件产品开发与实现方面的工作。[img=,574,238]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708091050_01_2984502_3.jpg[/img] 离开香港后,很长一段时间内都没有与近红外分析有直接的关联。先是在Philip Marriott 教授课题组做research fellow,从事全二维色谱数据分析方面的工作,主要方向是全二维分离的模拟、预测,以及化学计量学新方法的发展。2012年回国后则作为引进人才,在中科院大连化物所许国旺教授研究组,从事代谢组学数据分析与高分辨[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url][i][sup]n[/sup][/i]数据处理新算法的研究等。看似这些工作与近红外分析不怎么挨着边,但老实说,同其他研究一样,数据分析也是一通百通的事!数据来源与数据结构可能不一样,数据背景与数据分析结果,以及数据处理方法亦可能存在差别,但数据分析的本质却是高度一致的,无论是色谱分离的模拟,亦或是代谢小分子标志物的发现!从这个意义上来说,也算是一直在这个圈子吧。 近红外技术的发展,面临非常多的机会,无论从国内快检还是工业智能化的需要来看,还是从国外近红外发展的轨迹来看。然而近红外分析更广阔的应用,仍有一系列需要解决的难题,这其中当然包括仪器硬件的小型化、便携式,以及智能化与场景化。但从数据及数据分析的角度来说,快速、准确的模型构建,模型的通用性、更新及转换等仍是需要加以研究的内容。基于此,离开化物所后创办的大连达硕信息技术有限公司,第一个数据产品“魔力”,便专注近红外数据的分析,这也算是真正走在了近红外技术与数据分析的商业应用之路上。希望能够以智慧化、便捷化的方式,分析挖掘科学研究与工业应用中的海量数据。无论对于近红外分析的初入者,还是有了相当经验的人员,一旦采集到数据,便能快速得到好用的模型及结果,这也是目前非常欠缺的,主要原因就在于近红外数据分析的过程长,可变因素多,涉及的算法也很多,传统上要快速得到一个好用的模型并不容易。尽管大多数研究者并没有把数据分析提升到特别核心的位置,但其价值显而易见,甚至在某些方面可与硬件本身相得益彰,弥补硬件的物理劣势! 另一方面,近红外分析以其简单方便的前处理,加上非常快速的数据采集方式,使得数据的获取,甚至大数据的积累顺理成章。然而即使对同一组数据,不同的研究者亦极有可能得到完全不同,甚至相反的分析结果或结论,即使在固定分析方法的情况下!这是一个容易被忽视,却又至关重要的问题,否则不管如何将近红外分析的硬件评价,以及实验测试全过程标准化,也无法得到可相互比较的结果。数据“横看成岭侧成峰”的魅力,不应是由于数据分析方法或人员的不同导致,而是数据背景的属性差异或者数据分析目的的不同产生。基于此,我们也正采用近红外数据分析的通用准则,使用粒子群等最优化的方法,开发全新的近红外数据分析软件产品,自动优选数据分析算法,以及方法的使用顺序,并全局优化方法的参数。这样我们获得数据后,只需按照标准化的流程一步一步走,便可获得最优的数据分析模型与模型结果。从而使得近红外数据的分析,如同实验分析一样,结果的重现性与可比性也就不再是个问题。避免像现在这样,往往是漫无目的的数据探索,耗费漫长时间也不一定能得到合适好用的模型!这无论在研究中,还是在工业生产中,都是需要花大力气迎接的挑战。在这一过程中,得到了袁洪福教授、吴海龙教授、邵学广教授、杜一平教授、褚小立教授、闵顺耕教授等诸多老师的大力支持与帮助。从老师们关切的眼神中,能读懂那份殷殷之情,也唯有努力做点事情,为国内近红外的发展做些有益的工作,方不负此情。近红外分析能做的事情很多,近红外数据分析如是,尤其站在移动互联时代,站在大数据分析挖掘的视角与高度。近红外有其自身特有的巨大优势-本身就是物联网中的一个 绝佳传感器!从这个意义上来说,近红外分析代表着某种未来,只是通往未来的路上,还需要我辈站在前辈的肩膀上,不断付出智慧和汗水。 “师者也,教之以事而喻诸德也。”,数据分析之路上,深深地烙上了梁逸曾教授的影响。亦师亦友者,感恩、深切缅怀您。

  • 全面解决近红外光谱分析的重重问题!《化学计量学与近红外光谱》训练营上线!

    全面解决近红外光谱分析的重重问题!《化学计量学与近红外光谱》训练营上线!

    [font=mp-quote, -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &] [/font]导言 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url])是近年来发展较为迅速的一种高新分析测试技术,是光谱测量技术、计算机技术、化学计量学技术与基础测量技术的有机结合。与传统分析技术相比,它具有众多优点,例如:无损检测、分析效率高、分析成本低、样品测量一般勿需预处理等。越来越多的科研人员把它应用于项目研究。 仪课通特邀“陆婉珍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]科技奖”的获得者——邵学广老师,为你带来《化学计量学与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]》训练营,从基础知识开始,到算法、技术,让你全方位掌握[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的原理及应用。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析 [color=#3daad6][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析[/color]是将近红外谱区(800-2500nm)的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术,主要用于[color=#3daad6]复杂样品的直接快速分析[/color]。近红外分析复杂样品时,通常首先需要将样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]与样品的结构、组成或性质等测量参数(用标准或认可的参比方法测得的),采用化学计量学技术加以关联,建立待测量的校正模型;然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型,来快速预测样品待测量。 与传统分析技术相比,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术具有诸多优点。它能在几分钟内,仅通过对被测样品完成一次[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的采集测量,即可完成其多项性能指标的测定(最多可达十余项指标)。光谱测量时不需要对分析样品进行前处理;分析过程中不消耗其它材料或破坏样品;分析重现性好、成本低。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术的[color=#3daad6]应用领域广阔[/color],在石化领域可测定油品的辛烷值、族组成、十六烷值、闪点、冰点、凝固点、馏程、MTBE含量等;在农业领域可以测定谷物的蛋白质、糖、脂肪、纤维、水分含量等;在医药领域可以测定药品中有效成分,组成和含量;亦可进行样品的种类鉴别,如酒类和香水的真假辨别,环保废弃物的分检等。课程介绍 现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术包括了[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url]、化学计量学软件和应用模型三部分。想要充分掌握[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术,需要全方位地学习。如何体系化地学习?下面这门课可以帮到你。 仪课通新上线[color=#3daad6]《化学计量学与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]》训练营[/color],包含:基础篇、技术篇、算法篇三大章节,帮你打好理论基础,剖析相关技术,掌握精准算法。课程堪称[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术的[color=#3daad6]通关宝典[/color]。[b]适合人群[/b]1、石油、化工、矿物、医药、烟草、食品等行业各企事业单位及科研院所负责化学分析及红外光谱等分析仪器分析测试的技术人员。2、各高校化学分析相关专业在校研究生及分析中心等技术人员。[b]课程亮点[/b]1、授课讲师长期从事分析化学及化学信息学教学,深耕算法研究领域几十年,熟悉研究工作中涉及的重难点,所授知识由浅入深层层渗透;2、课程结合大量算法、程序示例,使学员加深理解程度,更好地结合实际应用。[b]大咖讲师[/b][align=center][img=,300,224]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031154003186_1732_4197640_3.jpeg!w690x517.jpg[/img][/align][color=#3daad6]邵学广:[/color] 博士,南开大学教授,博士生导师。《Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems》、《高等学校化学学报》、《分析化学》等多种期刊的编委会委员、中国化学会理事、计算机化学专业委员会和有机分析专业委员会委员、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]分会副理事长、天津市分析测试协会副理事长。2002年获教育部第三届高校青年教师奖,2003年获国家自然科学基金委杰出青年基金,2010年获宝钢优秀教师奖,2012年获国务院政府特殊津贴,2018年获中国仪器仪表学会[color=#3daad6]“陆婉珍[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]科技奖”[/color]。 主要从事分析化学和化学信息学教学与科研工作。先后主讲《分析化学》、《仪器分析原理》、《分离科学及进展》、《当代分析化学前沿》等课程,在国内率先开设了《化学信息学》课程并出版了《化学信息学》教材,培养硕士、博士研究生80余名。先后开展了化学因子分析、优化算法、免疫算法、小波分析等方面的研究工作,建立了一系列复杂分析化学信号分析方法以及用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]信号处理和建模的化学计量学方法,建立了复杂体系的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速分析方法和产品质量评价方法。近年来开展了“温控[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]”技术和方法研究。在国内外学术期刊上发表SCI论文300余篇,编著、翻译或合作出版学术著作5部。[b]购课链接[/b][align=center][color=#3daad6]扫描下方二维码[/color],优质好课轻松get![/align][align=center][img=,128,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031154392026_1599_4197640_3.png!w128x128.jpg[/img][/align][align=center]原价:[b][color=#ff4c41]1999元[/color][/b][/align][align=center]限时优惠:[b][color=#ff4c41]1799元(仅限前50人)[/color][/b][/align] 本训练营课程分为:[color=#3daad6]基础篇、技术篇、算法篇[/color]三大篇章,以下罗列出了三大篇章各自包含的内容,想要学习其中某一篇章的同学,可以[color=#3daad6]单独购买[/color]哦![b]基础篇[/b] 基础篇就化学计量学与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的基础知识,matlab及python语言的编程基础,分析化学数据的定量模型及多元校正与多元分辨的基本方法等展开教学。[b]课程目录[/b]第一章 化学计量学基本知识课时1化学计量学基本知识第二章 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]课时1[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]概述课时2[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]原理及数据分析第三章 编程基础课时1计算机编程方法的基础知识课时2 MATLAB语言及程序举例课时3 Python语言及其程序举例第四章 分析数据的定量模型课时1向量与矩阵课时2分析化学数据第五章 多元校正与多元分辨课时1基本概念课时2计算方法课时3计算与程序案例分析[b]课程截图[/b][img=,690,364]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031156126150_6418_4197640_3.png!w690x364.jpg[/img][img=,690,367]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031156149812_7633_4197640_3.png!w690x367.jpg[/img][b]购课链接[/b][align=center][color=#3daad6]扫描以下二维码[/color],即可[color=#3daad6]单独[/color]购买此部分课程![/align][align=center][img=,128,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031156598228_2417_4197640_3.png!w128x128.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center]原价:[b][color=#ff4c41]799元[/color][/b]限时优惠价:[b][color=#ff4c41]699元(仅限前50名)[/color][/b][/align][b]技术篇[/b] 技术篇从建模的常见问题及相关技术,光谱预处理方法,变量选择方法,聚类与判别的基本方法及模型转移技术等方面讲解,并且充分结合实例分析。[b]课程目录[/b]第一章 建模及相关技术课时1数据集准备与质量考察课时2校正集样本数量及代表性课时3模型的评价方法与参数优化第二章 光谱预处理课时1光谱预处理第三章 变量选择课时1变量选择方法比较课时2举例分析MC-UVE和RT两种方法第四章 聚类与判别课时1聚类与判别基础知识课时2聚类与判别应用举例第五章 模型转移课时1模型转移概述及PSD、SST两种方法课时2 ATLD、MSCA及两种双模型方法举例分析课时3模型转移评价指标及定性模型转移举例[b]课程截图[/b][img=,690,364]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031157519403_914_4197640_3.png!w690x364.jpg[/img][img=,690,364]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031157534126_2530_4197640_3.png!w690x364.jpg[/img][b]购课链接[/b][align=center][color=#3daad6]扫描以下二维码[/color],即可[color=#3daad6]单独[/color]购买此部分课程![/align][align=center][/align][align=center][/align][align=center][img=,128,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031158335157_8735_4197640_3.png!w128x128.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff4c41][b][/b][/color][/align][align=center]原价:[b][color=#ff4c41]899元[/color][/b]限时优惠价:[b][color=#ff4c41]799[/color][color=#ff4c41]元(仅限前50名)[/color][/b][/align][b]算法篇[/b] 算法篇主要讲解主成分分析、回归分析、人工神经网络及程序示例分析等常用方法。旨在使学员理解算法、学会使用,并能更好的应用到实际工作中。[b]课程目录[/b]第一章 主成分分析课时1 因子分析课时2 基本步骤与计算程序举例课时3 主成分分析应用第二章 偏最小二乘回归课时1 主成分回归课时2 如何用matlab实现主成分分析和偏最小二乘回归第三章 化学因子分析课时1 化学因子分析基本步骤及计算过程课时2 目标因子分析原理、程序及计算示例课时3 渐进因子分析计算、程序及计算示例课时4 窗口因子分析原理、程序及计算示例课时5 实例解析高维数据分析第四章 小波变换课时1 小波变换相关的数学概念课时2 小波变换定义、举例及实质与特点课时3 小波变换计算方法、程序计算及示例课时4 小波变换应用举例第五章 人工神经网络与深度学习课时1 人工神经网络BP模型基本原理及构成课时2 BP网络的学习算法及改进、人工神经网络应用及程序举例课时3 深度学习的网络模型及相关技术、如何用matlab、python编程第六章 优化算法课时1 优化算法与遗传算法课时2 遗传算法基本过程与实例及程序实现演示举例课时3 优化算法在化学领域的应用[b]课程截图[/b][img=,690,361]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031159555376_2847_4197640_3.png!w690x361.jpg[/img][img=,690,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031159583281_8036_4197640_3.png!w690x360.jpg[/img][b]购课链接[/b][align=center][color=#3daad6]扫描以下二维码[/color],即可[color=#3daad6]单独[/color]购买此部分课程![/align][align=center][/align][align=center][img=,128,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031200209517_6478_4197640_3.png!w128x128.jpg[/img][/align][align=center]原价:[b][color=#ff4c41]899元[/color][/b]限时优惠价:[b][color=#ff4c41]799[/color][color=#ff4c41]元(仅限前50名)[/color][/b][/align]购买须知 [list][*]训练营学习模式为录播课程+直播答疑+班级学习群,报名成功后请[color=#3daad6]扫描下方二维码[/color]加入[color=#3daad6]班级群[/color],群内将定期组织班会和其他活动等。[/list][align=center][img=,300,594]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031201030543_4031_4197640_3.jpg!w690x1368.jpg[/img][/align][align=center]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]训练营班级群)[/align][list][*]课程为虚拟产品,购买后不支持退还,可提供电子发票。[/list][list][*]规定时间内完成全部学习且考试分数≥80分可获得电子版结业证书。[/list][list][*]本次训练营有效期为360天,有效期内不限学习次数。[/list][list][*]购买后仅限本人账户(微信账户)使用,如需替他人购买请联系客服ykt418418。[/list][size=16px][b][color=#ff4c41]重要通知:[/color][/b][/size] 为了充分满足大家的需求,本次训练营同时推出[color=#3daad6]按节购买[/color]活动,想要单独购买某小节课程,可以[color=#3daad6]扫码联系[/color]以下[color=#3daad6]客服[/color]哦~[align=center][img=,117,117]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203031202107429_8238_4197640_3.png!w117x117.jpg[/img][/align]

  • 5月26-29日《水光谱组学与温控近红外光谱》-邵学广(南开大学)

    [font=Calibri][font=宋体]仪器信息网于[/font]5[/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体]月[/font]26-29[font=宋体]日组织召开[/font][b] [size=18px][b]第九届光谱网络会议[/b][/size][/b][/size][/font][font=Calibri][size=10.5pt][font=宋体],特邀嘉宾[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6560]邵学广(南开大学)[/url][/font][font=宋体],带来报告[b]《[url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6560]水光谱组学与温控[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url][/url]》[/b];[/font][/size][/font][font=宋体]欢迎感兴趣的你,报名参会![/font][b][font='Times New Roman'][color=#0563c1][url=https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/SCIEX522/]https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCS2020/[/url][/color][/font][/b]

  • 【原创大赛】【讲述我与近红外的故事】王胜鹏:在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    【原创大赛】【讲述我与近红外的故事】王胜鹏:在学习与应用近红外光谱的路上飞奔

    [align=center]王胜鹏:在学习与应用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的路上飞奔[/align] 我是河北唐山人,2007年本科毕业于华中农业大学,所学专业为茶学。虽然是北方人,但在学习的过程中,我却对茶学知识表现出了越来越浓厚的兴趣,有了进一步深入学习的念头,并在2007年顺利进入安徽农业大学茶与食品科技学院进一步攻读茶学硕士和博士学位。 得有一天中午,我的导师张正竹教授把我叫了过去,让我先学习一下有关[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]的茶叶文献,我也顺口就答应了下来。虽然答应的很快,但是我的脑子却是蒙的,完全是一片空白啊,当时第一个问题就蹦了出来,“近红外”是什么东东啊!我当时的窘境可以用“举目无亲”来形容,身边完全没有一个了解近红外的师兄或者师姐给于一点儿指导意见!在这样的情况下,我慢慢的开始以陆婉珍院士的《现代[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术》和严衍禄教授的《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]分析技术的原理与应用》为蓝本,系统的学习近红外的相关知识,此外,当时导师也购买了一台BRUKER MPA 型傅里叶[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],因此得到了BRUKER公司的周学秋老师和王小天工程师的帮助,开始慢慢地熟悉了仪器的操作,我的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]事业之路也算是踏出了第一步。 在2010年,通过导师的介绍,我结识了比利时新鲁汶天主教大学的阎守和老师,在当年的7月,她来到实验室给予了我一个月的近红外理论应用指导工作,并在当年的10月起,我开始了为期三个月的比利时访问学习工作,并在2011年1月底归国。由于在收购鲜叶时,茶叶收购人员主要应用感官方法判定茶鲜叶的质量,具有非常强的主观性,这种状况极易造成茶农和茶厂间的矛盾。为了较为客观的评价茶鲜叶质量,借助[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术所具有的快速、无损和样品无需预处理等优点,在导师张正竹教授的指导下,我开始研究将[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]技术应用于茶鲜叶质量的快速、无损分析方面的研究,开始了我的近红外事业之路的第二步。[img=,670,502]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709201740_01_2984502_3.jpg[/img] 通过采集大量具有代表性的不同品种、不同产地、不同嫩度的茶鲜叶样品,并测定了这些样品的内含化学成分含量,通过分析实验数据的内部关联关系,最终,我们得出了一个评价鲜叶质量的质量系数(Quality index,QI)关系式,建立的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]预测模型也具有高稳健性,通过模型转移的方式,我们还研制了一台光栅型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱仪[/color][/url],用于黄山毛峰的鲜叶质量评价过程之中,这是我的近红外事业的关键一步,这也是我的博士论文主要内容。[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709201740_02_2984502_3.jpg[/img] 2012年7月博士毕业后,我应聘到湖北省农业科学院果树茶叶研究所参加工作,主要从事茶叶加工/茶叶品质的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]快速无损分析方面的研究,并在2014年获批立项我所首个国家青年科学基金项目,这为我今后近红外事业的进一步发展奠定了较好的基础,也为我的工作注入了强大的动力。在今后的路上,我将继续从事我的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]事业,并立志将近红外技术不断应用于茶行业之中。 最后,我要感谢我的近红外事业的引路人和热心人:我的导师张正竹教授,阎守和教授,胡工银工程师,周学秋老师,王小天工程师,熊智新教授,陆婉珍院士,严衍禄教授,褚小立老师等专家以及通过仪器信息网结识的一些好友,如肖雪,周帅,李军会,韩君,王在鑫等。欢迎大家有时间来武汉做客!谢谢大家!王胜鹏湖北省农业科学院果树茶叶研究所

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