当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

计量学

仪器信息网计量学专题为您整合计量学相关的最新文章,在计量学专题,您不仅可以免费浏览计量学的资讯, 同时您还可以浏览计量学的相关资料、解决方案,参与社区计量学话题讨论。

计量学相关的资讯

  • 俞汝勤:化学计量学应对“数据海啸”
    仪器信息网讯 2012年10月27-29日,由中国化学会、中国光谱学会、中国地质学会主办,青岛科技大学、临沂大学承办的“第十一届全国分析化学年会”在青岛国际会展中心召开。在27日的大会特邀报告会上,湖南大学俞汝勤院士做了题为“化学计量学——分析化学应对‘数据海啸’挑战的强力手段”的报告。 湖南大学俞汝勤院士   “分析化学”——“考质求数之学”   “分析化学”较早的中文名称即是“考质求数之学”。   徐寿(1818-1884)在译述《化学考质》(定性分析)与《化学求数》(定量分析)时写到,“考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也”。   “化学求数”在化学发展历史上起着至关重要的作用。   对于任何化学物质,以最简单的化学元素为例,历史上化学家首先关心、要“求”的“数”当推其原子量。周期表的构建是化学数据累集到一定程度对其进行分析挖掘的成果。   我国分析化学奠基人梁树权先生用化学法测定的铁原子量(55.850)为国家原子量委员会长年沿用,是中国分析化学家的一项重要贡献。   化学计量学——解决“数据海啸”问题的重要手段   20世纪中后期分析化学的进步,尤其是现代仪器分析的发展及其大量取代化学分析,分析化学面临“数据爆炸”,这是信息时代来临的标志,它对分析化学产生了深刻的影响。随着计算机的普及使用,化学与分析化学信息化的产物——化学计量学兴起并快速发展,是化学与分析化学家面临“数据爆炸”解决问题的重要手段。   原子量的测定和元素周期律的发现就是一个突出的例子。化学家早期“求”的“数”基本上是标量,或称零阶张量。这就存在一个问题:我们实际上被局限在低维空间内考察客观世界。在一维空间,当我们试图区分不同样本时,例如牛奶与羊奶,仅测量一种变量(组分,例如蛋白质)往往无法达到目的,即一维空间存在一定的局限性。而从一维空间转向二维空间、二维空间再转向三维空间时,在三维空间,每个点代表了三个变量(组分,例如蛋白质与另外两种化学组分),当我们试图区分牛奶与羊奶时,情况又有所改善,因为这时我们利用的是测量三种组分来达到目的。   分析化学家对从低维空间向高维空间过渡会产生什么变化,经历了一个认识过程。一维空间转向二维乃至三维空间将提高我们辨别对象的能力。从三维空间再转向更高维空间情况如何?我们的肉眼适应的是二维(最多三维)空间,我们希望测量多组分来辨别对象,又希望在低维(最好是二维)空间进行观察。   为解决此问题,在化学数据处理中引入了“因子分析”的方法,“因子分析”是化学计量学早期发展的一个亮点,代表了化学计量学经典思路。“因子分析”以双线性数据阵的主成份分解(双线性分解)为基础的基于潜变量的建模方法,奠定了多元校正与化学模式识别的基础。而伴随高阶数据处理出现的三线性分解等新型算法及其二阶优势的发现,进而为解决更复杂的现代分析课题提供了新的手段。   分析化学为生命科学服务并与之融合   Euroanalysis多次提出与生命相关的motto,如“The impact of analytical chemistry on the Quality of life”等。为生命科学服务并与之融合是分析化学发展的一个重要趋势。   生命科学的特征之一是其研究对象包括人类自身是极其复杂的体系,这种对象的研究带来十分庞大的数据量,用“数据爆炸”似乎还不能加以表达,化学计量学家用了“数据海啸”这样的名词来形容。   蛋白质组研究中,常采用“鸟枪法”,即先将蛋白质化合物降解为肽段的混合物,利用质谱进行分析,绘出肽段在蛋白质上的位置谱图,以确定混合物中的蛋白质成分。   化学计量学的思路是将从混合物获得的混合信号以数学方法分离,只要找出与混合物中各单一组份对应的信号,就等同于所寻求的质谱分析前彻底的物理化学分离,而数学分离比彻底的物理化学分离容易实现,成本低,是真正意义的“绿色”分离方法。这可能显著简化“鸟枪法”蛋白质组研究。   分析化学要借力学科交叉、杂交、融合   发展分析化学,特别是加强分析化学基础研究,要借力学科交叉、杂交、融合。运用数学表述是构建学科基础理论的基本手段,这方面要多向物理学、物理化学等学科学习。   另外,我们还要思考的一个问题就是“跟风成为时尚,模仿成为职业”。我们在做科研的时候创新的程度有多大?我们在基础研究中友没有跟风这类问题?   “未及前贤更勿疑,递相祖述复先谁?别裁伪体亲风雅,转益多师是汝师”(杜甫)。   “递相祖述”是指模仿因袭成风,恰恰”是“未及前贤”的原因。“别裁伪体”,强调创造;“转益多师”讲的是继承。“转益多师是汝师”,即无所不师而无定师。要兼取众长,要有所继承、借鉴。要善于从不同的角度向别的学科包括人文社会学科,西方与东方一切先进的东西学习,在吸取的同时进行自己的创造。
  • 俞汝勤院士荣获化学计量学终身成就奖
    仪器信息网讯 2015年6月23日,湖南长沙举办亚洲首次国际化学计量学大会&mdash &mdash &ldquo 第十五届国际化学计量学大会&rdquo (CAC2015),国际、国内近300名专家、学者出席本次大会。在大会上,国际化学计量学科学委员会常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授隆重颁发本届&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo (Chemometrics Lifetime Achievement Award),湖南大学俞汝勤先生是唯一获奖者。Lutgarde Buydens 教授就俞汝勤先生的杰出贡献作详细介绍。   常任委员会主席Lutgarde Buydens为俞汝勤院士颁发&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo 奖章和证书   俞汝勤院士是中国化学计量学的主要奠基人和发展者。1959 年毕业于俄罗斯圣彼得堡大学化学系,上世纪60年代初来到湖南大学, 在70年代后期开始化学计量学方向研究。作为中国化学计量学的开创者之一,他和他的研究小组在上世纪80-90 年代就研究开发了新的化学计量学方法,包括系列稳健方法、系列多元校正方法以及基于形态学及混沌概念方法等 并出版了两本有关化学计量学专著:《现代分析化学的信息理论基础》(1987年)和《化学计量学导论》(1991年),作为国内早期的化学计量学书籍,在中国系统地介绍了化学计量学。1992年俞汝勤院士受国家教育部委托在湖南大学主办了高校青年教师化学计量学讲习班,主要培养化学计量学人才。他指导的逾80 位研究生中有四分之一从事化学计量学研究,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人。由于他在化学传感器方面做出了很大的贡献,同时对化学计量学在中国的发展做出了杰出贡献,俞汝勤教授在 1991 年当选为中国科学院学部委员(院士)。   2001 年,俞汝勤院士领导共同创建了我国高校分析化学领域第一家国家重点实验室:化学生物传感与计量学国家重点实验室。由于在复杂分析系统化学计量学多元分辨、高维校正等方面的重大贡献,他领衔的小组荣获2003 年度国家自然科学奖二等奖("复杂体系成分分析及波谱结构解析的化学计量学研究"),这是到目前为止在中国获得的化学计量学方向最高奖项。   1997 年,俞汝勤院士领导,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,开创了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新局面。其实,早在20世纪80年代之初,他就开始了许多国际学术交流,合作机构包括:瑞士联邦工业大学(苏黎士,1985)、美国华盛顿州立大学(鲍尔曼,1989)和爱达荷州立大学 (1989)、俄罗斯科学院地球化学与分析化学研究所(莫斯科,1991)等。1991年,他应邀在挪威卑尔根召开的第二届斯堪的那维亚化学计量学研讨会上作大会邀请报告&ldquo 化学计量学在中国&rdquo 。在 1993-94 年期间,为新加坡国立大学及国家标准机构主讲2期化学计量学讲习班。俞教授在新加坡组织了国际化学计量学研讨会。1997 年,在日本福冈召开的亚洲分析科学大会(Asianalysis)上,做"分析化学: 化学计量学最新发展趋势"大会邀请报告。   俞汝勤院士在国际化学计量学领域学术研究发展中做出了特别贡献,在促进中国与世界以及国际上化学计量学领域的学术交流中做出了杰出贡献,国际化学计量学大会特授予其&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo !仪器信息网专题采访俞汝勤先生,畅谈分析化学与化学计量学、化学计量学在中国、化学计量学与中国分析仪器产业升级等话题(详见:化学的哥白尼革命&mdash &mdash 访中国科学院院士俞汝勤)。 第十五届国际化学计量学会议报道,请点击!   俞汝勤院士简介   1959年毕业于圣彼得堡大学化学系   1959-1962年在中国科学院化学研究所工作   1962年至今在湖南大学任教   以化学生物传感器与化学计量学为研究方向。1981年任教授,1983年任博士生指导教师。1991年当选中科院学部委员(院士)。1993-99年任湖南大学校长。现任《化学传感器》主编。曾任《高等学校化学学报》副主编及英国皇家化学会期刊&ldquo Analyst&rdquo 地区顾问编委。现任国际化学计量学学会期刊《Journal of Chemometrics》编辑及国际分析化学期刊《Analytica Chimica Acta》顾问编委。荣获国家自然科学二等、三等奖,湖南省科技进步一等奖、光召科技奖与科学技术杰出贡献奖等。   &ldquo Chemometrics Lifetime Achievement Award&rdquo (化学计量学终身成就奖)简介   第十二届国际化学计量学大会(CAC XII 2010)开始设立&ldquo Chemometrics Lifetime Achievement Award&rdquo ,该奖项由国际化学计量学大会科学委员会组织评选、颁发 ,以表彰为国际化学计量学做出特别贡献者。
  • 梁逸曾教授荣获化学计量学终身成就奖
    2016年6月6日,西班牙巴塞罗那举办“XVI Chemomerics in Analytical Chemistry”“第十六届国际化学计量学大会”(CAC2016),超过300名专家学者参加本次大会。在大会上,国际化学计量学科学委员会常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授隆重颁发了本届“化学计量学终身成就奖”(Chemometrics Lifetime Achievement Award),中南大学梁逸曾教授是本届唯一获此殊荣的化学计量学家,是继湖南长沙举办的CAC2015会议颁发给俞汝勤先生的又一中国人。另外,Lutgarde Buydens 教授就梁逸曾教授的杰出贡献作详细介绍。梁逸曾教授“化学计量学终身成就奖”证书“化学计量学终身成就奖”奖章  常任委员会主席Lutgarde Buydens为梁逸曾教授颁发“化学计量学终身成就奖”奖章和证书,中南大学许青松教授代其领奖  梁逸曾教授。师承俞汝勤院士,88年于湖南大学获理学博士学位 90-92年于挪威Bergen大学进行博士后研究, 94年获该校哲学博士学位(Dr. Philos.)。97年评为国家有突出贡献的中青年专家,国家教委和国家人事部优秀留学回国人员。98年评为湖南省优秀留学回国人员和跨世纪学术带头人,享受国务院政府特殊津贴。近二十年来发表科学论文被美国科学引文索引(SCI)收录400多篇,SCI h-指数为45,SCI引用超过10000多篇次,单篇SCI引用最高次数为626次,入选中国高被引学者榜单。现为国际化学计量学学会(CAC)常任委员会委员,中国化学会分析化学专业委员会委员,中国化学会计算机化学专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会近红外分会近红外光谱分会,中国化学会教育委员会委员,并受聘为国际刊物《Chemometrics and Intelligent laboratory Systems》副主编、《Journalof Separation Science》、《Near Infrared Analysis》及国内刊物《分析化学》、《计算机与应用化学》、《分析测试学报》杂志编委。出版著作(包括译著和外文著作)5本以及教材4本,包括《Support Vector Machines and Their Application in Chemistry and Biotechnology》,《Chemometrics from Basic to Wavelet Transform》,《白灰黑复杂多组份分析体系及其化学计量学算法》,《分析化学计量学》,《化学计量学》,《化学计量学基础》双语教材,《医科大学化学》,《分析化学手册(第10分册)》,《复杂体系仪器分析——白灰黑分析体系及其多变量解析方法》等   梁逸曾教授曾首次在国际上提出有关白灰黑分析体系的分类概念,受到国内外同行高度认可与好评,中药指纹图谱技术的研究成功应用到中药质量控制中,近年又提出广义灰色分析体系以及基于集群分析的思想开发化学建模新算法来解决存在的分析化学问题。他长期从事分析化学,化学计量学和中药现代化的研究,主持和参与国家、部、省级科研课题20多项,获奖6项,其中一项获湖南省科技进步一等奖(2002年)(排名第二) 一项获国家教委科技进步(甲类)一等奖(1995年)(排名第一) 一项获机械工业部科技进步(甲类)二等奖(1994年)(排名第一)。国家自然科学二等奖(排名第二,2004年),湖南省自然科学二等奖(排名第一,2009年)。培养了众多化学计量学相关人才,包括45位博士研究生和超过100位硕士研究生,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人和青年骨干 近年参与欧盟项目Erasmus Mundus,共同培养了来自5个国家的8名来华交流留学生。  梁逸曾教授多次举办化学计量学会议,1997 年,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,谱写了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新篇章 2004年,与同济大学共同主办亚洲首次化学计量学与生物信息学国际会议 2015年在湖南长沙成功举办了第十五届国际化学计量学大会,这是该系列会议首次在亚洲举办的大型会议,来自21个国家近300名专家学者参会,国外学者近80名,这次会议受到国内外学者的一致好评与认可,也充分提高了中国化学计量学在国际上的地位和对促进中国与世界的学术交流起到了积极的作用。同时,梁逸曾教授多次受邀参加各类大型国际会议做大会报告,在业界具有很强的国际影响力。  “Chemometrics Lifetime Achievement Award”(化学计量学终身成就奖)简介  “化学计量学终身成就奖”是从第十二届国际化学计量学大会(CAC 2010,匈牙利布达佩斯)开始设立。该奖项由国际化学计量学科学委员会组织评选、颁发,以表彰为国际化学计量学做出杰出贡献者,具有非常高的国际影响力。目前获得该奖项的化学计量学家有CAC-2012: Vandeginste博士和Forina教授,CAC-2014:Hopke教授和Zupan教授,CAC-2015:俞汝勤院士。  (中南大学 云永欢博士 供稿)
  • 第十五届国际化学计量学大会开幕
    仪器信息网讯 2015年6月23日,在中国湖南长沙,第十五届国际化学计量学大会(以下简称:CAC 2015)隆重开幕。CAC 2015由中国化学会、国家自然科学基金委员会共同主办,中南大学、湖南大学(化学生物传感与计量学国家重点实验室)承办。中国科学院院士、湖南大学俞汝勤教授担任本次会议组织委员会名誉主席,中南大学梁逸曾教授任主席,中南大学许青松教授和湖南大学吴海龙教授任副主席。本次会议为期4天,将安排4个大会报告、16个主题报告、50个口头报告,有近80位海外学者代表和近200位国内学者代表报名出席CAC2015。    大会组织委员会主席梁逸曾教授主持开幕式    大会现场   自1978年以来,国际化学计量学大会已经举办十四届 本次会议是CAC系列会议首次在亚洲举办。本着继往开来、与时俱进的精神,本次会议将全力展现科学家在化学计量学领域的世界最新研究进展及成果,充分提高亚洲化学计量学领域在国际上的影响力,增进广大化学计量学科学工作者们之间的交流与合作,促进亚洲化学计量学事业的发展。   早在1997年,在国家自然科学基金委员会(NSFC)的支持下,湖南大学与挪威卑尔根大学就在中国张家界联合举办了中国第一届国际化学计量学会议 2004年,在上海召开了亚洲化学计量学和生物信息学国际会议(CCBA2004)。 今天终于迎来了CAC 2015。化学计量学在中国已经发展30多年 现在,中国的化学计量学已成为具有国际声誉的、具有特色和优势的重要组成部分,相对独立地开展了化学多维校正、中药现代化与模型集群分析等前沿学术研究。CAC 2015的召开,将有力地推动中国化学计量学的快速进步和蓬勃发展。   首先,中南大学副校长周科朝教授代表承办单位致欢迎词,CAC常任委员会主席Lutgarde Buydens 教授详细介绍了本届 &ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo (Chemometrics Lifetime Achievement Award)获得者俞汝勤先生的杰出贡献,并颁发奖章和证书(详见相关报道:俞汝勤院士荣获&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo )。   中南大学副校长周科朝教授代表承办单位致欢迎词   随后,CAC 2015安排俞汝勤院士作大会特邀报告:A bird&rsquo s-eye overview of research trends from classical factor analysis to modern multi-way algorithms with high-order advantage)。上午会议还安排了2个主题报告:Analysis of designed DATA (B. Walczak University of Silesia, Katowice, Poland)、Selection of variables in a series of spectra collected by continuously changing sample temperature to improve accuracy of multivariate analysis (Hoeil Chung Hanyang University, Seoul, Korea)。   俞汝勤院士(Hunan University)作大会报告   会议同期还设立大规模的&ldquo 墙报&rdquo ,以促进广泛的学术交流 小型的仪器展览也同样引人注目。   墙报展示区   仪器展览区   CAC2015将于26日闭幕,随后还有更多的精彩报告值得关注 会议最后一天,还将颁发两个奖项(CAC 2015 Best Poster Award、The Best Young Scientist),敬请关注!
  • 第十五届国际化学计量学大会顺利闭幕
    仪器信息网讯 6月26日,在中国湖南省长沙市召开的第十五届国际化学计量学大会(CAC 2015)顺利闭幕,会议取得圆满成功。本届CAC会议由中国化学会、国家自然科学基金委员会主办,中南大学、湖南大学承办。会议历时5天,有来自荷兰、西班牙、德国、法国、意大利、比利时、英国、爱尔兰、俄罗斯、波兰、挪威、美国、巴西、澳大利亚、伊朗、印度、日本、韩国、新加坡、泰国等国家近80名专家学者代表和来自国内的包括臧恒昌、袁洪福、李晓霞、杨辉华、翟红林、朱仲良、甘峰、潘涛、李梦龙、蒲雪梅等在内的专家学者,共约300人与会及参会。 本届大会主要围绕7个研究方向,安排了4个大会特邀报告、17个主题报告、50个口头报告,另外还有129篇墙报。大会特邀报告除了首日俞汝勤院士的报告外,还有如下3场报告: 1)Development of a knowledge-generating platform driven by big data in drug discovery through production processes(Kimito Funatsu,日本东京大学); 24日,Kimito Funatsu作大会邀请报告 2)Development and application of chemometric methods for the analysis of high throughput environmental omics data(Romà Tauler,西班牙高等科研理事会环境评价与水质研究所); 25日,Romà Tauler作大会邀请报告 3)Towards a data pre-processing strategy(Lutgarde M.C. Buydens,荷兰奈梅亨大学)。 26日,Lutgarde M.C. Buydens作大会邀请报告 本届大会来自海外的学者专家包括Beata Walczak、Hoeil Chung、Anna de Juan、Tatsuya Takagi、Cliff Spiegelman、Kunal Roy、Yukihiro Ozaki、Alan Ryder、Marcel Maeder、Alexey Skvortsov、Federico Marini、Ludovic Duponchel、Peter Harrington、Barry Wise、Cyril Ruckebusch等做学术报告。来自国内的石乐明、卲学广、朱云平、梁逸曾以及杜一平、张卓勇、李通化、姚小军、褚小立、李华、姚建华、陆文聪、陆锋、陈达、许青松、陈增萍、吴海龙等也参会做学术报告。 表1 CAC2015会议研究方向与墙报数量情况 研究方向 墙报数量 多元校正(Multivariate calibration) 9.8% 化学计量学在工业分析及过程控制中的应用(Chemometrics in industry) 2.5% 新算法和新软件的开发(New algorithms and software development) 18.0% 光谱学与化学计量学(Spectroscopy and chemometrics) 19.7% 化学模式识别、分类和聚类(Pattern recognition, classification and clustering) 4.1% 多元曲线分辨(Multivariate curve resolution) 4.9% 化学计量学在组学研究中的应用(Chemometrics in and for&ldquo omics&rdquo technologies) 7.4% 化学计量学的应用(Applied Chemometrics) 33.6% 国外专家做会议报告 (从左至右:Beata Walczak、Hoeil Chung、Anna de Juan;Yukihiro Ozaki、Alan Ryder、Marcel Maeder;Alexey Skvortsov、Federico Marini、Peter Harrington) 国内专家做会议报告 (从左至右:石乐明、卲学广、朱云平;梁逸曾、杜一平、张卓勇;李通化、姚小军、褚小立) 6月25日还举行了颁奖晚宴,颁发了最佳青年科学家(The best young scientist award)、优秀青年科学家(Outstanding young scientist award)、最佳墙报奖(Best poster award)。中国科学院院士俞汝勤先生为来自伊朗谢里夫理工大学的Hadi Parastar副教授颁发了最佳青年科学家奖,其参会论文为:The central role of chemometrics for data exploration in new generation chromatographic systems。 颁奖人与最佳青年科学家获得者合影留念 CAC大会常任科学委员会主席、Analytica Chimica Acta期刊主编Lutgarde Buydens教授为来自俄罗斯圣彼得堡国立大学的Dmitry Kirsanov、日本大阪电讯大学的Shigeaki Morita、天津大学的陈达、中南大学曹东升颁发优秀青年科学家奖。 颁奖人与优秀青年科学家获得者合影留念 Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems期刊主编Romà Tauler教授颁发了7项最佳墙报奖: 颁奖人与最佳墙报奖获得者合影留念 颁奖晚宴现场 本次会议学术交流活动繁多、会议时间较长,与会者围绕化学计量学当前研究热点展开了充分的交流和深入的探讨;大会还安排了中南大学、湖南大学随访,并参观千年学府&mdash &mdash 岳麓学院。在会议结束之时,国际CAC常任科学委员会主席Lutgarde Buydens高度赞赏本届组委会的努力,祝贺CAC2015取得圆满成功&mdash &mdash "It' s a really, really,very,very wonderful organization!";并特别致谢会务组工作人员云永欢、张志敏、任达兵及所有志愿者的细致入微的工作。 Lutgarde Buydens与大会志愿者合影 参观千年学府&mdash &mdash 岳麓学院
  • 中英文版《现代光谱分析中的化学计量学方法》专著出版
    由中石化石油化工科学研究院褚小立博士,中国农业大学黄越博士,海南大学云永欢博士,天津工业大学卞希慧博士撰写的英文专著《Chemometric Methods in Analytical Spectroscopy Technology》,近日由国际著名学术出版社Springer出版发行。Springer出版社于1842年在德国柏林成立,以高质量科技出版物而闻名于世,是全球最大科技图书出版公司。该著作的出版发行,表明我国在光谱结合化学计量学分析技术领域所开展的工作,得到了国际学术界的认可。化学计量学所有的研究内容,在光谱分析中几乎都有所涉及,但光谱分析又有其差异性和特殊性,相关研究和应用已形成了独有的完整体系。该著作全面、系统介绍了用于现代光谱分析的化学计量学方法,主要包括光谱预处理算法、变量选择算法、数据降维算法、线性和非线性多元定量校正算法、模式识别算法、校正样本选择算法、界外样本识别算法、模型更新与维护算法、多光谱融合算法、模型传递算法,尤其对近些年兴起的深度学习算法做了深入讲解。该书的主要特点是从实用光谱分析技术的角度,阐述了各种算法的特点及最新进展,并对许多算法的改进和策略的延伸做了重点评述,为本领域的科研和应用人员提供了很多值得借鉴的新观点和新思路。该著作的中文版《现代光谱分析中的化学计量学方法》也已于近期出版发行,该书由中石化石油化工科学研究院褚小立博士编著,我国化学计量学学科奠基人俞汝勤院士作序,刘文清院士和李培武院士推荐出版,化学工业出版社出版基金资助出版,全书共71万字。俞汝勤院士在序中提到:“本书的出版将会对该技术的进一步深入应用产生积极的推动作用。”
  • 化学计量学能给分析仪器带来什么?——访湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室吴海龙教授
    进入20世纪之后,分析化学已经发展成为一门拥有众多仪器分支的现代分析化学学科和化学信息学科。伴随着大量现代分析仪器出现带来的“数据爆炸时代”,化学计量学得以快速发展并已成为现代分析化学中非常活跃的研究领域。   近期,仪器信息网编辑采访了化学传感器专业委员会主任委员、湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室原主任吴海龙教授,希望借此机会能给大家介绍一下化学计量学的内涵,并同时探讨化学计量学在分析仪器研发方面有什么样的“指导思想”及指导作用。 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室吴海龙教授   Chemometrics(化学计量学)一词于1971年由瑞典化学家在申请一项基金项目时首次提出,类比生物计量学与经济计量学,将研究从化学实验产生的数据中提取相关化学信息的学科分支称之为化学计量学。   吴海龙教授介绍,“化学计量学其任务是研究有关化学测量的理论与方法学,它应用数学、统计学、计算机科学等理论、方法和手段,科学地设计化学实验,选择最优的测量方法,最有效地获取体系有用的特征数据,并通过解析量测数据最大限度地从中提取有关物质的定性、定量、形态、结构等信息。其主要研究内容包括面向化学研究对象的统计学与统计方法、实验设计与优化方法、信号处理、模型构建和参数估计、化学多维多元校正、化学模式识别、多维定量构效关系、人工智能与专家系统、软件以及库检索等。目前,化学计量学的研究范畴包括两方面的内容:一方面指化学量测过程的基础理论和方法学;另一方面就是化学计量学在分析化学及其它相关领域中的应用基础研究”。 化学计量学是分析化学中的“高级医生”   谈到化学计量学在分析化学领域中的“功效”,吴海龙教授幽默地说:“化学计量学是有难度、有‘水平’的,专门解决较困难的问题,形象的比喻就是化学计量学是分析化学中的‘高级医生’,专门研究解决复杂对象定性、定量、定结构问题中遇到的‘疑难杂症’”。   化学世界是一个极为复杂的多维世界,随着越来越多新型分析仪器的问世,取得大量量测数据已不是最困难的一步,最难解决的“瓶颈”问题却是这些数据的解析以及如何从中提取所需的有用信息等。例如,经典分析化学方法,往往只利用仪器光谱中最大吸收波长处对应的吸光度来作定量分析,不仅丢失很多其它有用信息,而且应用很有限,因为它只利用了单点量测数据的信息。我们应该亦必须应用各类最优化的策略、方法及技术迅速而有效地从所获得的多维响应数据中提取尽可能多的有关被测物质的化学成分、结构和生物化学活性等方面的信息。化学计量学就是基于这种使命而发展起来的一门化学分支学科。   化学计量学看似深奥,其实其涉及的很多问题都是分析化学的基础性问题,可以说是复杂体系解析的强有力和有效的工具。例如,在药物混合物的分析中,主导药物及其衍生物以及基体背景和其它干扰物都可能有较灵敏的荧光等响应,但它们相互重叠,而在常规分析过程中样品分离又比较复杂。这种情况下如果采用化学计量学中化学多维多元校正的办法就可以获得较好的分析结果,甚至可以实现性质相似干扰物共存下的感兴趣多组分的直接快速同时定性定量分析;这样可使复杂体系的分析获得“绿色”、经济、在线、近实时等优势。   随着计算机技术及其应用的发展,作为化学计量学核心策略的主成分分析(PCA)方法在实际仪器分析中的应用越来越广泛。例如,PCA 与近红外光谱相结合的应用研究较多,在不丢失主要光谱信息的前提下选择为数较少的新变量来代替原来较多的变量,解决了由于谱带的重叠而无法分析的困难。另外,在生物科学方面,蛋白质的立体结构理论预测一直是生物信息学研究的难题,近来,应用化学计量学的氨基酸主成分分析法克服了原始数据中可能的实验误差和分类上的模糊性带来的不确定因素, 从而提高了预测的准确率。   吴海龙教授还特别提到,化学计量学擅长解决分析化学中有难度的问题,从简单体系到复杂体系都有其“用武之地”:   (1)复杂体系进样之后进行全谱扫描,仪器输出的是复合信号,然后用化学计量学按规律将其分成单个组分信号,进而实现对复杂体系感兴趣组分的定性定量分析,这以化学计量学方法结合三维荧光光谱用于系列复杂体系进行直接准确定量分析最为成功;   (2)复杂体系经过色谱柱等物理或化学分离系统后,如果分离还不完全,仪器输出的信号可通过化学计量学方法作进一步的数学分离,进而进行全谱定性定量分析;   (3)如果复杂体系所有的组分都被分成单一组分了,那就是化学计量学中相对简单的问题了。当然还可作进一步的后续分析,如开展化学模式识别进行聚类、判别等或作多维定量构效关系研究以指导定向合成等。 化学计量学对分析仪器研发的启示   吴海龙教授认为:分析方法的建立和分析仪器的发展是紧密相关的,分析仪器的研发过程,不仅仅是单个方法的建立,而是一个系统分析策略的构建过程。我们希望通过化学计量学研究,创新分析化学方法学,设计出“傻瓜”式实用分析仪器,让医学、环境、食品安全等用户得到最大的便利。   化学计量学中的“数学分离”思想可在一定程度、一定范围内代替“物理或化学分离”   分析化学的发展本身就和分析仪器紧密相连,吴海龙教授介绍到,分析化学如果只是单纯发展方法的话,不会有现在这么大的影响力。一个分析方法建立之后,可以用仪器的方式将其固定下来,并且可以将方法标准中的很多步骤简略掉,最终形成一个简便、完整的解决方案。如何完成这样一个过程,这里面就存在一个发展分析战略的问题,也就是方法学。   吴海龙教授介绍说:通俗地来讲,化学计量学的“功效”就是它可以解决长期以来传统仪器及分析方法难以解决的共存物质基体干扰及“分离”问题。物质分离的过程是从复杂体系到单一组分,但是复杂体系包含的物质成分往往很多,分离体系本身的容量又很有限,所以经常有相当一部分组分分不开,最后从仪器上获得的信号是重叠的、复杂的,化学计量学在怎样分开这些组分方面就表现出了很重要的应用价值。   化学计量学的一个基本功能是“数学分离”。所谓“数学分离”,是指利用数学方法处理复杂体系的复合响应信号,可以根据物质之间的相关性、相互作用或线性加和性等,将复杂体系通过计算机快速“数学分离”成单组分,然后进一步进行各组分定性和定量分析,从而达到与先分离后分析相同的效果。这一过程,又可称作“数学分离”过程。吴海龙教授指出,分析仪器的发展需要方法学上的思路创新,“数学分离”可以成为研发分析仪器的创新点。   “数学分离”一般需要基于三维及以上数阵分析,利用“数学分离”与现代多通道测试手段相结合,可以研发系列新型分析仪器。将化学计量学中多维数阵分析方法与高维分析仪器相结合可以为环境、生命等科学中的复杂问题提供有效的解决方法。吴海龙教授谈到:最近十多年来,我们综合利用现代分离分析技术,在化学计量学前沿基础研究中已经取得了较系统、深入的创新性成果,打开了现代分析科学中三维数阵分析理论及应用研究的新局面,拓展了化学计量学的研究及应用领域,实现了以“数学分离”部分甚至全部代替“物理和化学分离”,开发了相应仪器装置及软件,可用于复杂体系中干扰物共存下多组分同时定量分析(多维校正)和化学动力学过程解析等实际复杂分析难题的解决。这也是我们现阶段的努力目标。   化学计量学注重分析策略的研究,“傻瓜”式分析量测仪器有望面市   吴海龙教授介绍说,在分析仪器的研发设计时,获得单变量响应值的仪器相对简单些,获得多维响应数阵的分析仪器或联用仪器相对复杂些。威力强大的复杂仪器一方面要根据分析方法的思路来设计,另一方面,其产生的数据相对来说信息量丰富,当然同时也是很复杂的,要用化学计量学方法将其进一步细化,然后简单化、信息化。   化学计量学的侧重点在于分析策略的研究,如果分析策略没想明白,即使其中具体的个别环节很好解决了,最后整体来看还是没什么用的。采样、样品的预处理以及之后的分析检测等整个过程就是一个系统工程,所需的全程控制就涉及系统分析策略问题。   吴海龙教授介绍到:用化学计量学的思路来研发仪器,可以省钱、省劳力、提高效益,同时可以使用户得到最大的便利。仪器公司单靠生产传统的仪器获利毕竟有限,他们必须清晰地知道分析仪器的用途,仪器之间、仪器与方法之间如何紧密结合才能达到好的分析效果,了解这些之后研发的仪器才能得到用户的“青睐”。 所以,仪器研制人员都应该来了解一下化学计量学的原理及解决问题的思路。例如,通过化学计量学可以最大限度地获取光谱数据中的有用信息。在仪器的研发过程中将化学计量学和分析仪器如三维荧光等结合在一起,就可以解决很多实际问题,同时也可以使仪器本身迅速增值很多。   分析仪器的智能化将是21世纪分析化学发展的重要趋势。化学计量学方法是新一代分析仪器智能化的关键构件,应予充分重视。吴海龙教授特别提到,这是俞汝勤院士多年来的殷切企盼。我们的设想就是能设计出“傻瓜”式分析仪器,如同“傻瓜”相机一样。只要仪器足够方便、足够智能,作为用户不一定要知道其中的原理及数学分离过程,只要按照操作步骤操作就可以实现复杂分析对象直接快速的定量分析了。   吴海龙教授自信地说:我有一个梦想,就是分析仪器能获得一个什么样的复杂信号(电磁波),我们就可以解决该体系相关的复杂分析问题。不过,要达成这样的目标,在仪器的研发方面就需要有很大的突破。首先,加快化学计量学的发展及应用可以带动分析仪器的研发。化学计量学的前沿研究需要多维响应信号,就必须改进量测仪器装置,完善仪器的配置;其次,分析仪器灵敏度是首先要解决的问题。由于灵敏度是整个仪器系统决定的,尤其是检测器。所以在仪器的研发时,对检测器灵敏度的要求是比较高的。   最后,吴海龙教授还特别强调化学计量学与分析仪器相结合在产业化方面目前也存在一定的困难:   一方面是国家标准的问题,目前,国家标准中指定的分析仪器往往很难改变;另一方面,仪器的生产厂商大都安于已有分析模式,对于新颖的分析仪器的应用前景往往“心有余悸”,所以仪器公司一般不太愿意去进行相应新颖分析仪器的研发。   “这样来说,作为开拓者,就要花很大的功夫去做,对于我自己来说,非常愿意为民族的分析仪器产业的振兴作出自己的应有贡献。所以在这些方面我们已做了很多的努力”。   采访编辑:叶 建   附录1:吴海龙教授个人简历   吴海龙,1961年生,浙江舟山定海人,理学博士、工学博士(日本)。湖南大学化学化工学院、化学生物传感与计量学国家重点实验室化学教授、博士生导师,分析化学国家重点学科建设责任人。任化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)建设项目主要负责人、常务副主任(2001.10-2005.03, 正处级)、主任(2005.03-2009.12)、顾问(2010.01- )。兼任中国化学会有机分析专业委员会副主任委员、计算机化学专业委员会副主任委员、分析化学学科委员会委员(2006.01-2010.12);中国仪器仪表学会分析仪器分会常务理事兼化学传感器专业委员会主任委员、近红外光谱专业委员会委员;中国机械工程学会理化检验分会副主任委员兼化学专业委员会主任委员、湖南省化学化工学会理事兼分析测试专业委员会主任委员等。任《分析化学》等八种学术期刊编委,任多个国家级、部省级重点实验室学术委员会委员。多次担任中国化学会年会化学信息学与化学计量学分会共同主席。   30年来,一直从事化学计量学、化学生物传感技术等方面的教学和科研工作,先后主持完成国家自然科学基金面上项目3项、国家973预研项目、教育部优秀青年教师资助计划项目等课题。目前主持国家教育部创新团队建设项目、国家自然科学基金面上项目,并协作主持国家973课题等。此外,还参研国家自然科学基金重点项目3项。在液膜pH化学传感器研制,稳健统计学新应用,多元校正基础理论及应用,三维数阵分析(秩估计、三线性分解、分解唯一性等)、二阶校正和二阶标准加入法、化学多维校正及多维标准加入分析法的基础理论及应用,三维图像处理、高维联用仪器数据预处理等方面,取得系列创新性成果。在Journal of Chromatography A、Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems、Journal of Chemometrics、Analytica Chimica Acta等期刊发表学术论文逾180篇,其中SCI论文逾130篇,被引用逾800篇次,正面他引逾600篇次。参编著学术书籍7本中8章节(约17万字)。指导培养博士研究生毕业11名、在学7名;指导培养硕士研究生毕业22名、在学22名。任俞汝勤院士学术小组组长逾10年。   曾应邀在清华大学、中科院长春应化所等单位作学术报告,应邀在IUPAC 2001年国际分析科学大会化学计量学分会(东京)、2004年亚洲化学计量学与生物信息学国际学术研讨会(上海)、2009 TRICAP(化学与心理学交叉领域三维数据分析方法国际前沿研讨会,西班牙)等国际会议作邀请报告。曾荣获2002年度湖南省科技进步一等奖和2003年度国家自然科学二等奖(均排名第三)、第四届湖南十大杰出青年科技创新奖(2006年)等,2007年被列入湖南省新世纪“121人才工程”第一层次人选。   附录2: 湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室 http://cbsc.hnu.cn/ 全国人大常委会副委员长路甬祥院士视察湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室
  • 第十六届国际化学计量学大会在巴塞罗那胜利召开
    CAC(Chemomerics in Analytical Chemistry)系列国际学术会议,是分析化学领域化学计量学界学术前沿交流平台,影响广泛。CAC2016 即第十六届国际化学计量学大会——XVI Chemomerics in Analytical Chemistry (http://www.cacbarcelona.com)继CAC2015在中国长沙成功召开后,于2016年6月6-10日期间在西班牙巴塞罗那圆满召开的又一次CAC会议,来自36个国家超过300名专家学者参加了本次大会,中国有15位(大陆14位和台湾1位)代表赴会,中南大学许青松教授、湖南大学吴海龙教授、首都师范大学张卓勇教授以及中国农业科学院油料所张良晓副研究员应邀作了口头报告。本次大会共有279篇论文参会,安排了5个大会邀请报告、7个主题邀请报告以及56个口头报告,还有211个墙报展示。会议首日组织了丰富的化学计量学课程,包括多元曲线分辨,过程控制,数据预处理,实验设计,分类方法,多元图像分析等内容进行辅导,由于化学计量学基础理论知识要求较高,入门较难,课程的组织有利于扎实掌握相关化学计量学基础。中国参会代表  本次会议共分6个主题单元,分别是理论与方法研究、实验设计与过程分析、组学与法医学(Forensic)、食品与传感分析、环境与分离分析、光谱与成像分析等。安排的5个大会邀请报告主要从化学计量学学科的历史和基本概念入手,介绍如何使用化学计量学挖掘化学数据,针对化学问题如何采用化学计量学方法解决等方面,如澳大利亚的Marcel Maeder教授的报告题目为“Chemistry in Chemometrics — Chemometrics in Chemistry”,加拿大的Peter D. Wentzell教授的报告题目为“Known Unknowns and Unknown Unknowns:Unravelling Multivariate Measurement Errors”,波兰的Beata Walczak的报告题目为“Topological Insight Into Chemical Data: A Gentle Introduction”,荷兰的Paul Eilers “Uncommon Penalties For Common Problems”,会议的最后一天,来自阿根廷的Alejandro Olivieri教授还作了题为“Recent Advances In The Estimation of Multivariate/Multiway Analytical Figures of Merit”,系统性地介绍了多变量多维校正分析品质因素研究的最新进展。  会议的第一个主题:理论与方法研究单元的报告数占比很高,尤其是口头报告数,安排长达一整天,体现了CAC系列会议历来比较注重理论与方法研究。口头报告中对惩罚、Boosting、变量选择、PCA中的置换检验、多块(Multiblock)分析、线性模型估计、样本划分、稀疏建模、稳健建模、无监督分类方法、多维分析等方面提出了新算法或新理论,理论性较强,同时又给出应用实例,总体研究水平较高。值得指出的是,该主题单元的两个主题邀请报告都涉及大数据分析,美国的John H. Kalivas作了题为“Taking A Big Data Approach To Local Spectral Calibration”的报告,采用大数据分析校正光谱数据 西班牙José Camacho教授作了题为“Multivariate Big Data Analysis And Its Application To The Internet”,介绍了多变量大数据分析方法以及在网络上的应用,可见大数据分析的研究越来越受到重视。 第二大主题单元是关于实验设计与过程分析,该主题的报告数占比最少,尤其是口头报告。而实验设计又相比过程分析偏少,然而实验设计研究对于实验的指导是必不可少的。而过程分析主要侧重工业的在线分析应用。 第三大主题单元是组学与法医学,该单元报告主要集中在代谢组学和微生物组学,采用NMR、LC-MS和ICP-MS仪器分析较多,除了从体液水平研究代谢组学,还从细胞水平进行研究。与前几届CAC会议不同的是,法医学被列为本次会议主题单元,体现了该领域越来越获到重视,应用也越来越广泛,如针对伪造签名笔迹或犯罪分子指纹体液等通过仪器分析手段获取谱数据或图像数据,结合化学计量学算法进行判别分析。 第三至第六主题单元,分别包括食品与传感分析,环境与分离分析,光谱以及成像分析等内容,以算法+应用为主,包括许多化学计量学应用。食品与传感分析中主要采用NMR或光谱技术量测获取数据再结合化学计量学方法进行定性定量分析,还有篇口头报告以人脑为研究对象进行研究。环境与分离分析单元口头报告数最少,主要应用多元分辨技术(MCR)解决实际问题。光谱与成像分析报告相对较多,尤其是在墙报中,总占比将近四分之一,可见该领域的热门程度。利用太赫兹、激光、荧光、X射线、红外、近红外、拉曼光谱技术和质谱作为分析手段,在食品、药品、中草药、临床、土壤、农作物、饮料、水产品以及相关产品分析中的应用,研究内容涉及到高光谱分辨、模型转移、数据融合、变量选择方法以及各种定量定性模型等。表1 各个主题单元的报告占比  本次会议为期5天,日程安排紧凑,继续本着CAC系列会议团结、严肃、认真、活跃之精神,学术性较高,学术交流内容丰富,讨论活跃,效果明显,与会者围绕化学计量学当前研究热点展开了充分的交流和深入的探讨,取得了非常好的交流效果。墙报展示阶段是本次会议的亮点之一,墙报展出率达到了95%以上,墙报质量非常高,图表非常漂亮,报告人活跃热情地与参会人员交流与解答,值得我们学习。本次会议还颁发了化学计量学终身成就奖、一个青年科学家奖以及三个最佳墙报奖。我国中南大学梁逸曾教授成为本届会议化学计量学终身成就奖唯一获得者(链接)。旅德中国学生郭淑霞(德国耶拿大学物理化学研究所)获得了“最佳墙报奖”,题为“Model Transform for Raman Spectroscopy in Biological Applications”。下一届CAC会议,即第十七届国际化学计量学大会将在加拿大哈利法克斯召开,具体由Peter D. Wentzell教授牵头承办,我们希望有更多的中国化学计量学代表参加,加强与国际化学计量学界的学术交流。  (中南大学 云永欢博士、湖南大学 吴海龙教授 供稿)
  • 一个做近红外的化学计量学人——访南开大学教授邵学广
    p   近年来,我国近红外光谱分析技术无论在基础研究还是应用方面都取得了长足进展。而且在近红外光谱分析技术研究的庞大人群中,总是能看到中国为数不多的化学计量学人身影。其中,南开大学教授、中国近红外光谱分会副理事长邵学广就是其中之一。 /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
  • 化学计量学终身成就奖获得者梁逸曾教授逝世
    p style=" text-align: center " strong 讣告 /strong /p p   中国共产党优秀党员、我国著名分析化学和化学计量学家、国际化学计量学终身成就奖获得者,国家突出贡献中青年专家,中南大学化学化工学院原副院长,教授、博士生导师梁逸曾同志因病医治无效,于2016年10月14日13时57分不幸逝世,享年67岁。 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 梁逸曾教授.jpg" style=" HEIGHT: 337px WIDTH: 350px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/noimg/5f294cf9-d05c-4a72-afea-0a2b829b6e0e.jpg" width=" 350" height=" 337" / /p p    strong 相关回顾: /strong 梁逸曾教授曾在iCS2013 中为大家做过报告,题目 strong 《 /strong a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/video/play/101880" target=" _self" strong 化学计量学在拉曼光谱分析中的应用进展及讨论 /strong /a strong 》 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/video/play/101880" target=" _self" img title=" " style=" HEIGHT: 261px WIDTH: 350px" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201610/insimg/5bb8ad5d-3910-4392-ab0f-9959a93db290.jpg" width=" 350" height=" 261" / /a /p p    strong 媒体采访: /strong a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20161014/203715.shtml" target=" _self" strong 中南大学梁逸曾教授:快乐源自科学研究,幸福源自学生成长 /strong /a /p p & nbsp /p p strong   梁逸曾教授生平 /strong /p p   师承俞汝勤院士,88年于湖南大学获理学博士学位 90-92年于挪威Bergen大学进行博士后研究, 94年获该校哲学博士学位(Dr. Philos.)。97年评为国家有突出贡献的中青年专家,国家教委和国家人事部优秀留学回国人员。98年评为湖南省优秀留学回国人员和跨世纪学术带头人,享受国务院政府特殊津贴。近二十年来发表科学论文被美国科学引文索引(SCI)收录400多篇,SCI h-指数为45,SCI引用超过10000多篇次,单篇SCI引用最高次数为626次,入选中国高被引学者榜单。现为国际化学计量学学会(CAC)常任委员会委员,中国化学会分析化学专业委员会委员,中国化学会计算机化学专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会近红外分会近红外光谱分会,中国化学会教育委员会委员,并受聘为国际刊物《Chemometrics and Intelligent laboratory Systems》副主编、《Journalof Separation Science》、《Near Infrared Analysis》及国内刊物《分析化学》、《计算机与应用化学》、《分析测试学报》杂志编委。出版著作(包括译著和外文著作)5本以及教材4本,包括《Support Vector Machines and Their Application in Chemistry and Biotechnology》,《Chemometrics from Basic to Wavelet Transform》,《白灰黑复杂多组份分析体系及其化学计量学算法》,《分析化学计量学》,《化学计量学》,《化学计量学基础》双语教材,《医科大学化学》,《分析化学手册(第10分册)》,《复杂体系仪器分析——白灰黑分析体系及其多变量解析方法》等 /p p   梁逸曾教授曾首次在国际上提出有关白灰黑分析体系的分类概念,受到国内外同行高度认可与好评,中药指纹图谱技术的研究成功应用到中药质量控制中,近年又提出广义灰色分析体系以及基于集群分析的思想开发化学建模新算法来解决存在的分析化学问题。他长期从事分析化学,化学计量学和中药现代化的研究,主持和参与国家、部、省级科研课题20多项,获奖6项,其中一项获湖南省科技进步一等奖(2002年)(排名第二) 一项获国家教委科技进步(甲类)一等奖(1995年)(排名第一) 一项获机械工业部科技进步(甲类)二等奖(1994年)(排名第一)。国家自然科学二等奖(排名第二,2004年),湖南省自然科学二等奖(排名第一,2009年)。培养了众多化学计量学相关人才,包括45位博士研究生和超过100位硕士研究生,一些优秀的学生已成为中国有关化学计量学方向学科带头人和青年骨干 近年参与欧盟项目Erasmus Mundus,共同培养了来自5个国家的8名来华交流留学生。 /p p   梁逸曾教授多次举办化学计量学会议,1997 年,在湖南张家界举办了中国第一届化学计量学国际会议,谱写了中国化学计量学与国际同行广泛交流的新篇章 2004年,与同济大学共同主办亚洲首次化学计量学与生物信息学国际会议 2015年在湖南长沙成功举办了第十五届国际化学计量学大会,这是该系列会议首次在亚洲举办的大型会议,来自21个国家近300名专家学者参会,国外学者近80名,这次会议受到国内外学者的一致好评与认可,也充分提高了中国化学计量学在国际上的地位和对促进中国与世界的学术交流起到了积极的作用。同时,梁逸曾教授多次受邀参加各类大型国际会议做大会报告,在业界具有很强的国际影响力。 /p
  • 安捷伦隆重推出用于优化化学计量学轮廓分析工作流程的新软件
    2013年12月25日,北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日隆重推出MassHunter Profinder软件,该软件经设计可用于复杂质谱数据的批处理。作为MassHunter软件系列的最新成员,MassHunter Profinder可为化学计量学色谱峰查找工作流程带来增强的批处理功能,实现稳定的数据重挖掘和对齐功能。   美国科罗拉多州丹佛市国家犹太健康中心肺病研究员兼助理教授Rick Reisdorph博士表示:&ldquo 在非靶向代谢组学和蛋白质组学实验中使用Agilent MassHunter Profinder能够显著提高差异分析数据集的质量,我们可以快速轻松地从这些复杂数据集中提取出数千种化合物,然后快速确定不同样品组之间的差别,并选择特定的化合物进行靶向分析。&rdquo   安捷伦液质联用软件产品经理Steve Madden表示:&ldquo 迄今为止,传统的复杂生物样品质谱数据的处理方法存在诸多限制且步骤繁琐,需投入大量的人力、时间和成本。借助我们最尖端的差异色谱峰查找解决方案MassHunter Profinder,研究人员可同时处理多个大规模数据集,仅需少量的人工干预即可获得最大限度的灵活性以及出色的实验结果。&rdquo   Agilent MassHunter Profinder采用特有的数据算法,专为鉴定高度复杂数据中的差异化合物而设计。通过采用新型递归特征提取工作流程,该软件显著降低了数据分析相关的噪音,从而减少了额外的人工编辑操作(如,对峰进行重叠、添加和删除)。最新的用户定义式色谱峰重积分功能可显著减少假阳性/阴性结果,这些都将对后续的统计分析产生重要影响。   了解更多关于安捷伦代谢组学数据分析软件完整产品系列的信息,请访问Agilent MassHunter工作站网站。   关于安捷伦科技   安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测试测量公司,同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,600 名员工,遍及全球 100 多个国家,为客户提供卓越服务。在 2013财年,安捷伦的净收入达到68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息,请访问www.agilent.com。
  • 化学生物传感与计量学国家重点实验室召开第二届学术委员会会议
    2008年12月27日,化学生物传感与计量学国家重点实验室第二届学术委员会会议在湖南大学召开。实验室学术委员会成员、科技部基础研究司、湖南省科技厅和湖南大学等单位的有关同志出席会议。 实验室负责人结合一年来科研工作、队伍建设和人才培养、对外开放与交流以及今后努力方向等,向学术委员会作了全面汇报。与会学术委员们认真听取汇报后认为,实验室近年来在传感器分子识别体系的构建、生物医学工程方向、生物医学传感方法与器件、化学计量学基础研究、基于纳米生物技术的生物医学研究等领域取得了显著成绩,实现了跨越式发展。 同时,与会学术委员们对实验室今后的发展、管理以及科研组织等方面的工作提出了宝贵的建议,并希望依托单位继续加大对实验室的支持力度。
  • 中仪标化“近红外分析技术与化学计量学高级培训班”5月19日将于西安举办
    中仪标化(北京)技术咨询中心,是专业从事光谱、色谱、质谱等仪器分析培训、实验室培训、高级化学检验员培训的专业培训机构。 是中国分析测试协会、中国仪器仪表学会分析仪器学会团体会员单位,国家质检总局质量技术监督行业国家资格取证委托培训单位。中仪标化目前已在全国各地成功举办100多期相关培训班,每年培训来自全国各地仪器分析测试人员及实验室管理人员近千名。   中仪标化将于2014年5月19日西安再次举办&ldquo 近红外分析技术与化学计量学&rdquo 高级培训班,邀请闵顺耕教授、孙素琴教授、褚小立研究员三位专家全面讲授近红外光谱基础概述、产生原理、仪器组成及工作原理,仪器的性能指标、测试方法、应用技术等内容。  【培训详情】 培训时间:2014年5月 19日-5月24日   培训地点:西安   培训对象:各企事业单位从事近红外光谱分析的工作者和科学研究人员   授课专家:   闵顺耕教授 中国农业大学(农业科学近红外光谱专家)   孙素琴教授 清华大学(药品、食品和保健品中、近红外光谱专家)   褚小立研究员 石油化工科学研究院(石油化工近红外光谱专家)   培训内容:详见培训通知 【报名详情】 报名官网:http://www.fxyqpx.org/Spetrain/19_1096.html   本网报名:http://www.instrument.com.cn/training/training_info.asp?TRI_No=101092   咨询电话:010-52573244   报名传真:010-61772365   报名邮件:fxyq06@126.com
  • 第十五届分析化学中的化学计量学会议通知
    会议开始时间:2015/06/22   会议结束时间:2015/06/26   会议地点:湖南长沙   主办单位:中国化学会和国家自然科学基金委员会   承办单位:中南大学和湖南大学   会议概览   由中国化学会和国家自然科学基金委员会主办,中南大学和湖南大学承办的&ldquo 第15届分析化学中的化学计量学- XV Chemometrics in Analytical Chemistry&rdquo ,将于2015年06月22-26日在湖南长沙召开。   分析化学中的化学计量学会议(Chemometrics in Analytical Chemistry, CAC)是国际化学计量学协会发起的系列国际性化学计量学会议,是全球的化学计量学家提供展示研究成果与交流的平台,为化学计量学领域的研究人员搭建起一座相当重要的信息交流桥梁。首届CAC会议(CAC I)于1978年在荷兰首都阿姆斯特丹举办。在1978年至2000年之间,每4年一次 自2000年之后,每两年一次,目前已经成功举办过14次会议,并逐步发展为有200以上与会人数的大中型学术会议,会议的承办国家主要以欧洲与美洲的国家为主。   本次会议是CAC系列会议首次在亚洲举办,本着继往开来、与时俱进的精神,会议将全力展现全世界科学家在化学计量学领域的最新研究进展及成果,充分提高亚洲化学计量学领域在全世界的影响力,增进全世界广大化学计量学领域科学工作者们之间的交流与合作,促进亚洲化学计量学事业的发展。届时会议将邀请国内外的著名专家学者到会作大会报告,同时会议还将组织各类专题讨论和学术交流。我们真诚期待着国内外同行在2015年6月相聚在历史文化名城&mdash &mdash 长沙。   组织结构   CAC常任委员会   R. Boqué (ES), L. Buydens (NL), M.M.C. Ferreira (BR), M. Forina (IT), N.B. Gallagher (US), P. Hopke (US), J.C. Menezes (PT), J.M. Roger (F), H. Smit (NL), B.G.M. Vandeginste (NL), Y. Vander Heyden (BE), P. Van Espen (BE), B.M. Wise (US)   CAC2015科学委员会   R. Bro (DK), R. Brereton (UK), H. Chung (KR), K. Esbensen (DK), P. Gemperline (US), K. Hé berger (HU), K. Varmuza (AT), P. Hopke (US), P. Wentzell (CA), Y. Heyden (BE), A. de Juan (ES), J. Kalivas (US), O. Kvalheim (NO), M. Maeder (AU), F. Marini (IT), Y. Ozaki (JP), A. Pomerantsev (RU), D. Rutledge (FR), A. Smilde (NL), C. Spiegelman (US), R. Tauler (ES), J. Trygg (SE), B. Walczak (PL), J. Westerhuis (NL),杜一平,李华,邵学广,石乐明,徐峻,张卓勇,褚小立   CAC2015组委会   荣誉主席:俞汝勤 院士   主席: 梁逸曾   副主席:吴海龙,许青松   秘书:卢红梅  征文范围   1. 化学计量学方法在组学研究中的应用,包括代谢组学,蛋白组学,微阵列数据计算及基因组学,转录组学。   2. 多元曲线分辨,包括理论研究,自模式曲线分辨,交叉最小二乘及其新进展   3. 多元校正,包括变量(波长)选择,优化方法及其在近红外,拉曼光谱的应用等等   4. 化学模式识别,包括聚类分析,判别分析,有监督,无监督及集成学习方法   5. 化学模型建立与验证,包括模型选择,不确定处理,交互检验,重采样技术,重排分析,外部检验等等   6. 化学计量学在工业分析及过程控制中的应用,包括过程分析技术,多元过程控制,程序控制,实验设计双线性模型,硬模型等等及其他们的应用   7. 化学与生物医学研究中的生物信息学   8. 定量结构活性结构分析(QSAR)及药物发现,包括定量结构性能结构分析,特征选择,拓扑描述,计算机辅助药物设计,分子模型,高通量筛选等等   9. 化学计量学中新算法及新软件开发,包括数据挖掘,智能分析,优化方法,信号处理,核方法,大数据,缺省数据等等   10. 化学计量学在色谱与光谱中的应用,包括基线校正,谱峰校准,平滑,微分,分辨等等   论文要求   1. 论文内容必须是未在期刊杂志上发表过或其它国际会议宣读过。   2. 论文只接收英文摘要。   3. 提交论文摘要一份,纸张大小用A4 纸版式,不能超过一页纸(用Office word 或rft软件排版,页边距为2cm,单倍行距)。   4. 论文摘要有模板下载供参考,可按以下顺序排版:文题(四号Times New Roman粗体,居中) 作者(小四号Times New Roman粗体,居中) 单位(五号Times New Roman斜体,居中,含所在省市、邮政编码、电子邮址(如有) 论文的创新性,研究意义与结果(小四号Times New Roman居中) 关键词和主要参考文献(自版芯左起,五号Times New Roman)。   5. 具体投稿要求可参看会议论文摘要模板(http://www.chemosolv.com/cac2015/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=13),稿件经审稿后录用将会邮件通知作者,录用的论文可有机会发表到Analytica Chimica Acta 特刊上。   6. 论文摘要截稿日期: 2015年1月31日,通过论文上传系统提交。   论文提交方式   欢迎大家通过网站提交论文,请您注册登陆CAC-2015官网(http://www.chemosolv.com/cac2015/ )点击论文提交上传您的论文。论文将采用网上评审的方式,你可在网上浏览对您论文的评审结果和修改意见。   报告形式   为充分利用会议时间,提高学术交流的效率,会议采用&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报展示&rdquo 两种方法进行学术交流。无论是口头报告还是墙报展示,均属大会同等学术交流,无水平高低之分。为尊重个人意见和便于组委会的安排,请投稿人注明选择自己的稿件为&ldquo 口头报告&rdquo 或&ldquo 墙报&rdquo 的字样。在安排&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报&rdquo 时,将充分考虑作者的意见。为表彰那些研究水平高、能突出研究内容要点、条理清晰的&ldquo 口头报告&rdquo 和&ldquo 墙报&rdquo 。   本次会议将设立&ldquo 优秀青年科学家奖&rdquo ,&ldquo 优秀墙报奖&rdquo ,&ldquo Elsevier奖&rdquo 和&ldquo 化学计量学终身成就奖&rdquo ,大会将给获奖作者颁发优秀论文证书和奖金。   会议还将邀请国内外知名专家学者就化学计量学领域的前沿热点问题作大会报告和主题报告。主要报告形式有:   1. 大会邀请报告:主要邀请国内外知名专家学者报化学计量学的前沿技术在各个领域的最新应用及进展。   2. 论坛主题报告:本次会议将选择化学计量学的热点应用领域,开设多个专题论坛,邀请在该领域的知名专家作论坛主题报告。   3. 论坛邀请报告:邀请专家学者围绕论坛主题进行学术交流。   4. 墙报展示:作为本次会议的主要交流和展示形式之一,会议将统一安排墙报的讲解时间,希望作者能按时到位。   重要日期   开始注册:2014年10月15日   论文截稿日期:2015年1月31日   论文接收通知:2015年2月28日   缴费截止日期:2015年3月31日   会议召开期: 2015 年6月22-26日   请您经常浏览官网主页,了解会议筹备情况和会议具体安排。网址: http://www.chemosolv.com/cac2015/.   产品展示   会议热忱邀请国内外仪器厂商前来展示近红外、拉曼各类光谱仪以及色谱、质谱、核磁相关仪器设备。我们将在会议现场提供展出场所,希望各厂商充分利用这次机会展示自己的最新产品。   联系方式   大家若有对召开本次会议的建议和想法,可与组委会联系,电子邮箱cac2015@csu.edu.cn,   联系人:张志敏:13976110646,zmzhang@csu.edu.cn   云永欢:15874029402, yunyonghuan@foxmail.com   联系地址:湖南省长沙岳麓区中南大学本部化学楼3楼   组委会电子邮件:cac2015@csu.edu.cn   邮 编:410083
  • 文献解读丨GC×GC-MS结合化学计量学测定草鱼不同部位挥发性化合物
    GC×GC-MS结合化学计量学 | 测定草鱼不同部位挥发性化合物Doi: 10.1016/j.fbio.2023.103403研究背景淡水鱼的香气是富含多种挥发性分子的混合物,具有令人不悦的泥土气味。这些挥发性分子来源于各种生化反应。因此,人们对鱼的气味研究越来越感兴趣。目前,用于阐明非靶向香气特征的常用分析技术是GC-MS。然而,由于生物样品的复杂性,可能含有成百上千种挥发性成分。传统的一维GC-MS由于其分离能力不足,可能会出现共洗脱等问题。为了识别重叠峰,引入了全二维气相色谱质谱(GC×GC-MS)联用技术。GC×GC-MS由于具有优越的分离能力和更高的峰容量,能够生成大量的数据,这对处理和分析气相色谱数据提出了巨大的挑战。对于有针对的靶向研究,质谱解卷积工具足以使研究人员从所需化合物中有效地提取信息。相比之下,在无针对的非靶向研究中,研究者缺乏关于样品成分和相关化合物的先觉知识。因此,先进的数据处理工具对于处理GC×GC-MS数据是非常重要的。本研究改进并建立了一种检测草鱼挥发性化合物的新方法。采用具有高分辨率的GC×GC-MS完全分离挥发性化合物,使用基于Matlab编写的脚本、PCA、OPLS-DA等化学计量学方法对挥发性成分进行大规模、非靶向的研究,鉴定出了用于区分草鱼不同部位的51种关键挥发性候选物。方法和结论采用GCMS-TQ8050全二维气相色谱质谱系统,配备AOC-5000注射器、双级环型单调制器:DB-5MS色谱柱1(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm)和BPX-1色谱柱2 (2.5 m × 0.1 mm × 0.1 μm),系统由Cycle Composer软件控制。配备65 μm PDMS/DVB(poly-dimethylsiloxane-divinylbenzene)萃取头的AOC-5000注射器自动执行HS-SPME过程。将色谱图数据文件加载到GC image软件中进行处理,生成省略S/N值小于100的blob表,该表包含如化合物ID、化合物名称、两根色谱柱的保留时间和RI、峰面积、blob体积等信息。由于不同样品的相同化合物在blob表中的ID是不同的,因此编写了基于Matlab的脚本来自动比较不同样品的相同物质。一个化合物种类最多的blob表被用作模板,其他blob表与其比较,以生成包含不同样品的相同化合物的矩阵。该矩阵被提交给Malab和SIMCA分别进行PCA和OPLS-DA分析,利用VIP值找出区分草鱼不同部位的关键挥发性成分(图1)。图1. 技术路线图2比较了来自相同样品的两个色谱图,其是使用相同仪器获得的。图2a显示了GC×GC曲线,图2b是1D GC(冷喷涂装置关闭,其他条件相同)。图2a的相应强度是图2b的3倍以上,这意味着GC×GC-MS比常规GC-MS更灵敏。图2. 相同样品的GC×GC (a)和1D GC (b)的 TIC色谱图图3展示了某一草鱼样品的GC×GC-MS指纹图谱(a: 1D-GC, b: GC×GC, c: 3D-GC)。可以看出,色谱柱1出现了峰重叠等现象,许多blob均在色谱柱2上分离。此外,在GC箱温度程序中,加热速度非常慢(2 ℃/min),这意味着这些重叠峰很难通过优化色谱柱来分离。由此得出结论,相对于传统一维GC-MS,岛津的GC×GC-MS(GCMS-TP8050)能够检测出更多的挥发性化合物。以图2b为例,共检测出8749个blob,当S/N50时有3042个blob,当S/N100时有1469个blob。显然,一维GC是不能分离这么多峰的。图3. 某一背肉样品的1D-GC (a), GC×GC (b), 3D-GC (c) 指纹图谱表1展示了体积最大的前100种挥发性化合物,包括8种醇、7种醛、3种酮、33种烷烃、7种烯烃、21种酯、2种吡啶、1种酸、1种酚和17种其他化合物。其中,63种首次在草鱼中发现,44种首次在鱼和相关鱼制品中鉴定。表1. 体积最大的前100种挥发性化合物(部分)表2展示了51种关键挥发性候选物,这些化合物被认为是区分草鱼不同部位的最有影响的变量。热图(图4)表明大多数化合物浓度较低,这表明化合物浓度越高,不代表其区分草鱼各部分的能力就越强。文献调研表明,51种关键挥发性候选物除了可能来自于鱼或鱼产品,也可能来自于植物、杀虫剂、环境污染物等。表2. 51种关键挥发性候选物(部分)图4. 51种挥发性候选物的热图文献题目《Determination of volatile compounds in different parts of grass carp using GC✕ GC-MS combined with chemometrics》使用仪器岛津GCMS-TQ8050全二维气相色谱质谱联用仪(GC×GC-MS)岛津AOC系列多功能自动进样器作者赵国强, … , 江勇*等 江西科技师范大学Guoqiang Zhao, Ya Yuan, Hong Zhou, Li Zhao, Yong Jiang*
  • 中国计量学院采购142台/套仪器
    杭州求是招标代理有限公司关于中国计量学院环境工程实训中心设备的公开招标公告   根据《中华人民共和国政府采购法》等有关规定,杭州求是招标代理有限公司受中国计量学院委托,就环境工程实训中心设备进行公开招标,欢迎国内合格的供应商前来投标。   一、招标项目编号:QSZB-WZJL-1108484   采购组织类型:分散采购委托代理   二、招标项目概况(内容、用途、数量、简要技术要求等): 标项 序号 设备名称 数量 一 1 高效液相色谱(进口) 1 二 2 原子吸收光谱仪(进口) 1 三 3 废水处理自动化控制系统 1 四 4 声级计 2 5 精密声级计 1 6 12面声源 1 7 声级校准计 1 8 便携声级计 1 9 振动计 2 10 生物显微镜 1 11 净化工作台 2 12 生化培养箱 2 13 厌氧培养罐 4 14 恒温鼓风干燥箱 2 15 恒温摇床 1 16 水浴恒温摇床 1 17 智能人工气候箱 1 18 光学显微镜 10 19 高压蒸汽灭菌锅 1 20 紫外线杀菌、消毒器 2 21 冰箱 1 22 万用电炉 5 23 COD多参数水质测定仪 1 24 精密pH计 2 25 pH计 4 26 饱和甘汞电极 4 27 铂电极 4 28 调压器 2 29 溶解氧仪 4 30 透明度盘(塞氏圆盘) 4 31 污水流量计\流速仪 2 32 有机玻璃采样器 4 33 浊度计 2 34 微波炉 2 35 超声波清洗机 1 36 电子天平 1 37 移液枪 6 38 电热恒温水浴锅 1 39 真空泵 1 40 磁力搅拌器 2 41 大气采样器 4 42 电磁辐射检测仪 2 43 压力试验机 1 44 混凝试验搅拌机 1 45 污泥沉降实验装置 1 46 曝气充氧能力测定装置 1 47 玻璃交换柱 10 48 标准稠度与凝结时间测定仪 2 49 养护箱 1 50 水泥胶砂搅拌机 1 51 混凝土振动台 1 52 台秤 1 53 蠕动泵 5 54 微量注射泵 1 55 空气调节器 2 56 空气调节器 2 57 电动生物转盘 1 58 小型氧化沟 1 59 膜生物反应器 1 60 旋风除尘器(数据采集型) 1 61 手持式紫外辐射仪 2 62 台式高速离心机 1 63 电镀升降台 5 64 架盘天平 1 65 万用电炉 1 66 双光束紫外分光光度计 1  67 实验室改造设备 1批 68 耗材设备(详见耗材清单) 1批   三、投标供应商资格要求:   符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定的投标人资格条件   1.具有独立承担民事责任的能力   2.具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度   3.具有履行合同所必需的设备和专业技术能力   4.有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录   5.参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录   6.法律、行政法规规定的其他条件。▲投标人的特定条件:1.注册资本人民币50万元(含)以上   2.本项目不接受联合体投标   四、招标文件的发售时间及地点等:   时间:2011年8月22日至2011年8月31日(双休日及法定节假日除外)   上午:8:30-11:30   下午:13:00-17:00   地点:杭州市西湖区浙大路38号,浙江大学玉泉校区设备楼301   标书售价(元):每本300(售后不退)   五、投标截止时间:2011年9月13日 09:30   六、投标地点:杭州市下沙高教园西区学源街中国计量学院明德北楼B-311室   七、开标时间:2011年9月13日 09:30   八、开标地点:杭州市下沙高教园西区学源街中国计量学院明德北楼B-311室   九、投标保证金:   投标保证金(人民币):标项一、二、三各叁仟元,标项四:陆仟元。   投标人应于2011年9月12日下午16:30前在杭州市西湖区浙大路38号浙江大学玉泉校区设备楼杭州求是招标代理有限公司(三楼财务室)交纳并到帐。   交付方式:现金/汇票/支票/电汇   收款单位(户名):杭州求是招标代理有限公司   开户银行:工行浙大支行   银行账号:1202024609900033043   十、其他事项:   1、投标人购买标书时应提交的资料:1.经有关部门年检通过的企业法人营业执照副本及复印件(复印件加盖单位公章)   2.报名人有效身份证件及复印件   查看原公告   2、联系方式   采购代理机构名称:杭州求是招标代理有限公司   地点:杭州市西湖区浙大路38号,浙江大学玉泉校区设备楼301   联系人:伊老师   联系电话:0571-88981888   传真:0571-88981888   邮箱:qszb@zju.edu.cn
  • 近三年光谱结合化学计量学分析技术综述文献的评述(一)
    近三年光谱结合化学计量学分析技术综述文献的评述(一)Commentary on the review articles of spectroscopy technology combined with chemometrics in the last three years褚小立(中石化石油化工科学研究院有限公司,北京,100083)摘要:近些年,现代光谱分析技术得到了迅猛发展,该技术的一个关键特征是采用化学计量学方法对光谱数据进行处理,从而尽可能多地获得有用信息,并且,该技术可直接对不同形态的复杂混合物进行定性和定量分析,在检测速度、成本、效率、通用性、自动化和便携性等方面表现出优于多数传统方法的特殊优势,在农业、食品、制药、石油、化工、烟草、环保和医学等各个领域得到了广泛的应用。因此,现代光谱分析技术也日益得到关注和重视。本文对近三年(2020-2022年)发表的涉及光谱结合化学计量学为主题的综述论文进行评述,主要论述了这类技术的发展现状、存在的挑战以及未来的发展方向,引用文献351篇。1引言现代光谱分析技术,如紫外可见光谱(UV-vis)、中红外(MIR)、近红外(NIR)、拉曼光谱(Raman)、三维荧光光谱(EEM)、太赫兹(THz)光谱、核磁共振(NMR)光谱、激光诱导击穿光谱(LIBS)等,可直接对不同形态的复杂混合物进行定性和定量分析,具有速度快,效率高,可无损和在线分析等优势,在农业、食品、制药、石油、化工、烟草、环保和医学等各个领域得到了广泛的应用(图1)。该技术的一个显著特点是借助化学计量学方法从光谱数据中尽可能多的提取详细的有价值的化学信息,其目的是为了显著提高分析结果的稳健性和准确性,使传统光谱技术不可实现的应用成为现实。图1 光谱结合化学计量学方法的分析技术框架图近年来,随着人工智能、大数据、云计算等,尤其是深度学习的快速发展,为化学计量学注入了新思路、新途径和新方法,用于光谱分析的新型化学计量学方法如雨后春笋般涌现出来,成为国内外本领域专家学者的重点和热点研究方向。借助材料学、MEMS制造技术、计算机技术等的进步,光谱类仪器及其应用也得到了长足发展。近三年(2020-2022年),光谱结合化学计量学的综述论文也如井喷式般的出现,涉及到光谱学、光谱仪器、化学计量学(机器学习)方法、以及在诸多领域的应用研究等方方面面。本文以“化学计量学(chemometric)” 或“机器学习(machine learning)”,“光谱(spectroscopy)”或“光谱技术(spectroscopic technology)”或“光谱仪(spectrometer)”,以及“综述(review或overview)”为关键词,以2020年至今为时间段,在Science Direct、Scopus、Web of Science、Google Scholar和知网(CNKI)上进行检索,对检索到的351篇综述类论文进行了整理、归纳和评述。2 光谱学与光谱技术2.1近/中红外光谱Beć等综述了量子计算化学在近红外光谱解析方面的进展,指出振动光谱学与计算化学形成的显著的协同作用,随着理论方法和计算机技术的进步,将大大提高振动光谱,特别是近红外光谱的应用潜力[1]。在另一篇综述中,他们论述了明确且详细的谱带归属研究对深入认识和理解近红外光谱的重要意义,解释了不同微型光谱仪所提供的化学信息贡献的差异的原因[2]。水光谱组学是一门研究水和水系统分子间氢键组成形态的新兴科学,它通过观察近红外光对水的作用所表征特征峰的变化来分析水系统中溶剂与溶质间的作用关系,具有非侵入性、分析速度快和定性定量等特点。孙岩等总结了用于温控近红外光谱分析的化学计量学方法,以及利用温控近红外光谱技术研究小分子的结构和蛋白质、温敏聚合物结构转变过程等方面的研究工作,利用随温度变化的水光谱信息,可实现对含水混合物的定性和定量分析[3]。陈定芳等梳理了水光谱组学的历史沿革、研究方法及其应用现状,阐明了水光谱组学用于测定人体经络脏腑的超分子结构特征的可行性[4]。褚小立等从振动光谱基础理论、光谱仪器硬件和化学计量学3个方面对近红外光谱分析技术的最新进展进行了综述,认为以近红外光谱为核心的商业产品将在不同应用领域进一步提供深化和细化的服务,近红外光谱有望成为与时代发展特征(如人工智能、大数据、云计算和物联网等)最相关的一项分析技术[5]。王家俊等探讨了在网络化应用环境中,近红外光谱仪器设备存在的硬件差异以及传统化学计量学方法在建模、数据处理存在的不足对近红外光谱的深度应用产生的影响,提出了云计算应用的解决思路,并对大数据时代近红外光谱分析网络化模式的应用前景进行了展望[6]。Fakayode等介绍了近红外光谱、傅里叶变换红外光谱仪器和拉曼光谱的最新技术创新进展,对2015-2018年期间近红外光谱、傅里叶变换红外光谱仪器和拉曼光谱在药品、食品等质量控制和保证等方面的应用现状进行了探究[7]。霍学松等综述了近些年新型的商品化微小型(便携式、手持式和袖珍式)近红外光谱仪器及其应用进展,指出物联网技术在智能农业、智能工厂、智能医疗和智慧城市等众多领域的兴起,成为推动近红外光谱传感器向着微型化方向发展的主要力量[8]。Zhu等综述了商品化便携式近红外光谱仪的主要类型,总结并比较了它们的性能指标,还介绍了促进小型化的新技术,对仪器未来发展的前景进行了展望[9]。表面增强红外吸收(SEIRA)是一种超灵敏的红外光谱技术,能够实现亚单层膜水平的表面选择性探测。Zhou等对SEIRA传感机制和理论模型的进展进行了综述,从结构设计、材料选择到结合机器学习算法等方面讨论了优化SEIRA性能的方法[10]。2.2拉曼光谱Pan等综述了人工智能方法结合拉曼光谱用于分析复杂混合物的进展,包括化学品、食品、药品和医学诊断等,指出拉曼光谱如SERS可以与红外光谱相结合,以增强物质识别能力[11]。Orlando等综述了拉曼光谱在先进材料科学表征中的应用进展,认为随着现场拉曼分析的推广应用,该技术在未来有望成为材料表征的常规分析技术[12]。Löbenberg等系统比较了不同拉曼分析技术的特点,介绍了拉曼光谱作为过程分析技术(PAT)工具在医药产品和工艺开发中的应用进展[13]。图2 用于体内上皮组织诊断的快速光纤共焦拉曼光谱系统Heng等综述了现代拉曼仪器、微型光纤拉曼探针设计和制造的最新进展(图2),论述了实时光纤拉曼光谱在临床内窥镜检查期间改善体内癌前病变和癌症早期诊断等方面具备的潜力[14]。Barik等概述了用于体内测量的不同光纤探针,重点介绍了用于生物医学的拉曼光谱探头,并对影响探针提取最佳光谱特征的各种方面,如光纤探头、辐射源、探测器和光谱仪等进行了探究[15]。 图3 基于SERS的传感器在农业应用示意图表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高度灵敏的技术,可增强由某些纳米结构材料支撑的分子的拉曼散射。Han等概述了SERS设备、SERS活性材料制备和SERS测量的详细信息,重点介绍了SERS与化学计量学结合在多个研究领域的最新应用,包括探测表面反应和界面电荷转移、结构表征和化学/生物传感。此外,还讨论了SERS光谱再现性、技术局限性和可能的优化方法[16]。Liu等对目前SERS农业传感器现状和发展进行了总结,较全面地阐述了SERS在农产品质量安全控制中,对农药残留等有害物质检测的发展和应用(图3),介绍了SERS 传感器/基底在不同应用场景中的优势和价值[17]。空间偏移拉曼光谱(SORS)技术可在一定程度上克服通过包装对材料进行定性或定量分析的问题。Arroyo-Cerezo等综述了SORS结合化学计量学方法在食品和农业领域的应用,比较了商业和工业分析仪以及实验室规模的食品和饮料SORS实施情况,讨论了未来在农业食品供应链中的部署途径[18]。低频拉曼光谱(LFR)探测与长程有序(即结晶度)相关的振动模式,该模式可提供固态结构特征和其他特性的独特信息。Bērziņš等详细讨论了LFR的基础理论、仪器和数据分析(包括化学计量学和计算技术的应用)的各个方面,并总结了LFR在药物分析中的新应用[19]。2.3太赫兹光谱随着光源和探测器组件的迅猛发展,太赫兹(THz)谱技术最近在医学、材料、生物传感和制药工业等多个领域都得到了较快发展。Feng综述了太赫兹光谱与化学计量学结合的最新进展,以及太赫兹谱在评估食品质量和确保食品安全方面中的应用,并讨论了太赫兹谱的优势和一些固有的局限性[20]。Rawson等讨论了太赫兹光谱的原理和仪器,重点介绍了太赫兹技术在水分监测、土壤传感、种子分类、品种来源鉴别、残留检测、微生物、毒素和食品腐败检测、食品掺假鉴定、食品或农产品中的异物检测等方面的应用[21]。2.4 LIBS光谱激光诱导击穿光谱法(LIBS)是一种简单、直观、多用途的原子发射光谱法,它将快速脉冲激光束聚焦到样品上,形成含有其组成元素的等离子体,然后使用发射光的光谱分析检测存在的元素。激光诱导击穿光谱技术具有多元素同时检测、结构简单、检测速度快、不受样品形态影响等特点,在诸多领域展现出广阔的应用前景。Andrade等综述了近些年LIBS样品制备、定性分析、校正策略以及提高LIBS分析灵敏度方法的进展,指出现场应用、在线应用、以及与化学计量学方法的深度融合是未来LIBS技术的主要发展趋势[22]。李祥友等综述了激光诱导击穿光谱技术的机理、装置类型、基础研究进展(信号增强方法、定性定量分析方法),以及在深空探测、地质勘探、环境污染、食品安全、工业冶金和生物医疗等领域的应用进展,指出为了实现海量材料的快速、高灵敏度检测,在线 LIBS 装置的研制将是未来的发展趋势[23]。Harmon等论述了实验室和现场LIBS分析技术,综述了LIBS在大气、天然水、矿物、岩石、沉积物和土壤等地球科学领域中的应用研究进展[24]。Wang等总结了LIBS定量分析技术的最新进展,包括不确定性和误差产生机制、硬件改进和定量校正方法(包括基于物理原理的校正模型、基于数据驱动的校正模型和混合模型),解释了信号不确定性和矩阵效应对LIB定量分析性能的影响,提出了LIBS定量分析的改进策略框架[25]。Chen等综述了激光诱导击穿光谱(LIBS)与机器学习相结合在地球化学和环境资源勘探中的最新进展,提出了LIBS在未来发展中的潜在应用,包括现场快速筛选和极端环境下的远程探测等。由于LIBS可同时分析轻元素和重元素含量,在工业中,特别是在钢铁、汽车和飞机制造业中变得非常流行[26]。Velásquez-Ferrín 论述了LIBS在分析食品微量营养素、基本成分和有毒物质的应用进展,包括谷物、蔬菜、盐、酒精饮料、烟草、糖、肉、鱼、咖啡、茶和水等[27]。Legnaioli等综述了激光诱导击穿光谱(LIBS)在工业应用中的进展,包括能源工业、制药业、金属工业、建筑业、食品和饲料工业、资源回收工业等[28]。图4 激光诱导击穿光谱成像技术的应用示意图曾庆栋等综述了便携式LIBS的发展历程,对各种激光光源(小型 Nd:YAG固体激光器、二极管泵浦固体激光器、微片激光器、光纤激光器以及光纤传能的方案)应用于便携式LIBS系统的最新研究进展进行了综述和分类讨论,提出在应用领域应当从“专机专用”的角度着手,即一个样机只针对某个领域的某几种元素,甚至是某几个谱线来设计[29]。Limbeck等综述了LIBS成像仪器和相关化学计量学方法的最近进展,总结了LIBS成像在生命科学、地质学和材料科学领域的应用实例(图4),展示了LIBS在空间分辨分析中的优势,还讨论了该技术的未来前景和潜在应用[30]。2.6微型光谱仪光学、半导体、智能手机和许多其他制造技术的最新进展促进了光谱仪器的小型化和微型化。从未来的角度来看,这些传感器的小型化和性能改进将导致广泛的传感网络与物联网相结合,提供前所未有的现场诊断,从而为医疗保健和环境监测等许多其他应用提供实时分析。Yang等对光谱仪微型化的技术路线、技术突破及其后续应用进行了系统的分析,总结了过去三十年中所发展的四种微型光谱仪(图5),即色散型(dispersive optics)、窄带滤光型(narrowband filters)、傅里叶变换型(Fourier transform)和计算光谱(reconstructive)。论文指出了微型光谱仪发展历程中的重要技术突破,认为微型光谱仪的发展主要依赖于加工技术的进步和计算能力的提升[31]。图5 超小型微型光谱仪的四种策略示意图Biswas等概述了智能手机光谱仪的最新发展,重点是光收集、色散、检测和光谱校准,这些光谱仪可以利用实时物联网将边缘数据传输到云端,在未来,该仪器或将为使用者提供前所未有的现场诊断[32]。Zhi等总结了国内外微型光谱仪的发展现状,重点介绍了微型光谱仪在精准农业中的应用研究进展,指出随着新原理、新工艺和新材料的发展,微型光谱仪在提高特异性的同时,正朝着高性能、高集成度和单芯片方向发展[33]。荧光传感器有着高灵敏度和特异性的优点,Shin等论述了便携式不同类型荧光传感器的特点,并讨论了其在水质监测、生物医学等领域的应用进展[34]。Zhang等从理论、实现和性能指标方面系统地回顾了芯片傅里叶变换光谱仪(FTS)的进展,尤其是芯片静态FTS,包括空间调制、时间调制和空时共调制FTS,指出芯片FTS的应用将会逐渐扩展到食品安全、健康分析和大气探测等领域[35]。Ravindran评述了用于微光谱仪的光栅技术的新研究趋势,探究了评估光栅性能的主要参数,发现光栅效率、凹槽密度、自由光谱范围和分辨率对光栅性能有重要影响[36]。王飞等论述了片上光谱成像系统的分光原理、集成方式,展望了片上光谱成像系统在生物医疗、环境监测、军事装备和智能消费电子等领域的应用前景,指出未来基于片上光谱成像系统的各种光谱成像设备将真正进入掌上时代,深度融入个人日常生活,在食品安全、移动健康等方面展现出其独特的魅力[37]。3 化学计量学算法与策略3.1概述Wang等从实用性的角度综述了近十年来在现代光谱分析中应用的各种化学计量学方法,包括光谱预处理、波长(变量)选择、数据降维、定量校正、模式识别、模型传递、模型维护和多光谱数据融合等[38]。Houhou等重点介绍了化学计量学、机器学习和深度学习等人工智能方法用于光谱和成像分析的最新研究和趋势,包括核磁共振、质谱、振动光谱、X射线、原子力显微镜、电子显微镜和二维色谱等,他们认为深度学习在生物医学中的应用,以及数据融合方法,是未来研究的主题之一[39]。Zhang等汇总了用于LIBS多元定量和定性分析的机器学习方法(图6),讨论了模型可解释性、数据集大小、过拟合以及噪声、干扰等问题和挑战[40]。Costa等也综述了用于LIBS的化学计量学方法,比较了多种定量校正方法的优缺点[41]。图6 人工智能、机器学习、化学计量学之间的关系示意图图7 用于电化学、光谱学和联用质谱学中的化学计量学方法框架图Peris-Díaz等引用300多篇文献回顾了2018~2020期间化学计量学方法在电化学、光谱学和联用质谱学中的应用研究和发展趋势(图7),并论述了使用这些方法时要避免的潜在陷阱[42]。图8 光谱分析中常用的化学计量学方法工具箱Meza Ramirez等介绍了应用于光谱分析的机器学习和人工智能背景、概念和方法,及其在生命科学和医疗领域的最新研究进展,并给出了光谱分析中常用的机器学习和人工智能工具箱(图8)[43]。Oliveira等综述了各种分析技术与化学计量学方法结合用于石油泄漏研究中的应用和研究进展,讨论了化学计量学方法的一些概念性和不当使用等问题[44]。Aleixandre-Tudo等对化学计量学在食品科学和技术研究领域的应用进行了文献计量学评估,结果表明,化学计量学是一个内容丰富且发展快速的领域,广泛应用于食品领域[45]。Rocha等综述了2008-2018年期间非线性方法(人工神经网络、支持向量机、自组织映射等)在食品(蔬菜、水果、食用油和奶制品等)分类和预测分析中的应用,讨论了非线性方法相对于传统多元分析方法的优缺点[46]。Carolien等用实例对用于食品质量评估的多种化学计量学方法进行了探究,指出食品科学家和统计学家之间需要跨学科合作,以便正确使用数据分析方法并合理解释结果[47]。Ma等全面综述了神经网络在食品分析(如食品识别、食品供应链安全和组学分析等)中的应用进展,提出友好界面软件包的空白、难以解释的模型行为、多源异质数据等是阻碍神经网络广泛推广应用的主要挑战[48]。3.2光谱预处理与波长选择由于测量模式、样品状态和其他外部物理、化学和环境因素,光谱仪等分析仪器产生的数据可能包含不必要的变化。数据预处理的总体目标是从信号中去除不必要的变化或影响,以便与感兴趣属性相关的有用信息可用于有效建模。基线漂移是拉曼、中红外、近红外以及激光诱导击穿光谱等光谱仪器测量过程中经常出现的问题,会对光谱的定量和定性分析产生不利影响。王海朋等系统评述了光谱基线校正的基本算法、改进算法和新型算法及其应用研究进展,认为目前的基线校正算法大都没有从机理或光谱本质方面对基线漂移做出解释,在具体应用时应根据具体的对象加以选择和改进[49]。Mishra等系统介绍了用于光谱预处理的方法,重点论述了新出现的集成融合预处理方法,并归纳出了三种基于集成融合的预处理策略[50]。波长(变量)选择是近红外光谱(NIR)多元校准的重要步骤,也是近红外光谱研究的一个热点。现如今,已经开发了大量的变量选择方法,由于其原理和应用范围的不同,它们具有不同的优点和缺点。Fu等归纳了基于联合策略开发的变量选择方法,联合方法的目的是应用两种或多种变量选择算法,利用它们各自的优势,从高维NIR数据集中更有效地选择特征波长[51]。de Araújo Gomes等则概述了用于食品光谱数据分析中的波长变量筛选方法,并通过定量校正和分类识别实例论述了变量选择的重要性[52]。3.2多维高阶算法化学多维校正方法具有突出的“二阶或更高阶优势”,被视为借助绿色智能的“数学分离”来替代或增强传统的“物理/化学分离”,这避免或显著简化了样品预处理过程,减少了分析时间。此外,可以消除背景基体和干扰信号的影响,即使在存在未知干扰的情况下,也可以实现对感兴趣的多个分量的同时、快速和准确的定量分析。Wu等综述了基于各种高阶分析数据的多维校正的理论和分析应用的最新进展,重点讨论了多线性模型及其扩展、具有二阶或高阶优势的多维校正算法以及其他基本问题,并着重介绍了它们对绿色分析化学的贡献,例如在环境样品定量分析中的应用[53, 54]。在另一篇综述中,吴海龙等则系统综述了近5年来二阶、三阶、四阶校正方法与不同高阶分析仪器相结合的代表性应用,强调了多维校正方法对绿色分析化学的贡献[55]。图10 近红外光谱成像与高阶化学计量学算法用于药物杂质测定和有效期估计的分析流程图Sun对用于化学和生物制造过程中张量数据分析的方法进行了综述,指出张量数据分析是一种有前景的过程理解和优化工具,为提取有用的过程信息开辟了新的可能性[56]。Vignaduzzo等讨论了高阶化学计量学与多种仪器技术(如紫外-可见光谱、荧光、色谱、电化学等)相结合解决药学定性和定量问题的研究进展,是解决包括降解研究、杂质和原料药测定(溶解试验、均匀性试验等)等问题的有力工具(图10),还讨论了该策略在药物鉴定、PAT和QbD中的应用潜力[57]。Yu等综述了多维校正算法与近红外光谱结合在食品工业过程控制、质量评价、欺诈识别和分类、以及图像分析等方面的应用进展,作者认为,多维算法与光谱数据的结合可以将食品加工数据信息转化为操作知识,能进一步提高对食品系统和食品过程的理解[58]。Mazivila等论述了如何利用多维分辨方法从基于分析物触发的半导体量子点(QD)荧光调制(猝灭/增强)的传感平台中体现激发发射荧光矩阵(EEFM)的二阶优势,包括平行因子分析(PARAFAC)、多元曲线分辨交替最小二乘(MCR-ALS)和基于残差双线性的未展开偏最小二乘(U-PLS/RBL)[59]。de Juan等系统论述了多元曲线分辨(MCR)方法50年的发展历程,重点介绍了MCR在组学、成像或多维色谱等领域的新应用[60]。Mazivila 等则重点论述了MCR-ALS结合光谱和色谱技术在过程分析化学(PAC)和过程分析技术(PAT)中用于实时过程监测和控制的进展[61]。Park等系统综述了二维相关光谱在概念、实验方法和应用研究等方面的进展,强调了二维相关光谱与多元分辨和多元校正方法的结合[62]。Yang等重点综述了二维相关光谱结合多维化学计量学方法在乳制品、酒精饮料、食用油等食品质量检测中的应用[63]。Liu等综述了二维相关光谱在水环境、土壤环境和大气环境检测和分析中的应用,特别是在研究环境中有机物的分子特性以及与金属离子的相互作用机理等方面的进展[64]。Rutherford等讨论了应用于生物流体红外光谱分析的机器学习分类算法,强调了二维红外光谱的多维性及其具有的丰富信息,其与分类算法结合具有令人鼓舞的潜力[65]。本文为评述第一部分,第二部分查看请点击此处
  • 检测机构GRGT与中国计量学院开展合作
    3月31日,广州广电计量测试技术有限公司(GRGT)与中国计量检测领域唯一的专业高等学府中国计量学院举行合作签约仪式,正式建立战略合作伙伴关系。   GRGT和中国计量学院将在人才培养、科研开发、技术成果转换、实验室利用等方面展开全方位、多层次的合作。   双方决定在中国计量学院成立“广电质量学院”,并建立“中国计量学院广电计量实验室” 同时,在GRGT建立“广电计量中国计量学院实习基地”,广电质量学院将专门开设计量、自动化、质量管理、电磁兼容检测及认证等专业特色班,双方通过“3+1”联合培养模式,有针对性地为企业输送实操性强的品质管理人才 此外,双方还将联合开展计量检测技术研讨和学术交流等合作。
  • B&W Tek正式发布新一代化学计量学分析软件BWIQ
    BWIQ&trade 化学计量学分析软件,可与i-Raman® 和其他高分辨率拉曼产品配合使用。 BWIQ&trade 是一款多功能分析软件,它通过分析光谱来发现光谱和变量的定量关系以及进行样品分类分析。BWIQ&trade 的独特之处在于其完善的光谱预处理方法,其中包括必达泰克公司自主知识产权的荧光背景扣除算法(airPLS),光谱平滑算法(Wittaker),等等。在化学计量学算法方面,除了传统算法如:偏最小二乘回归(PLSR),主成分回归(PCR)之外,还有专用于非线性系统的SVR算法。 BWIQ&trade 是拉曼定量分析的最佳选择。
  • 中国计量学院与普洛医药共建联合实验室
    日前,中国计量学院生命科学学院的教学大楼里又多了一块金灿灿的牌子——中国计量学院—浙江普洛医药科技有限公司联合实验室。这是学校充分发挥优势学科,加强校企合作,与企业合作建成的又一处产学研科技创新平台。   据联合室验室主任、中国计量学院药学系周益峰博士介绍,实验室实行双方共建共管共用,主要从事医药原料药与中间体的创新合成。根据合作协议,实验室每年将承担完成浙江普洛医药科技有限公司指定的2-3个原料药的开发及若干中间体的技术开发和技术改进项目 而浙江普洛医药科技有限公司将以项目形式向联合实验室提供不少于每年30万元的科研经费。目前,双方已签订协议,联合室验室首期科研经费为期三年,经费总额为100万元人民币。
  • 中国计量学院“海克斯康班”就业不难
    ■中国教育报记者 朱振岳 通讯员 王颖 顾佳隽 开班才两年,每年毕业生在4月前就全部找到工作。面临全球金融海啸,中国计量学院&ldquo 海克斯康班&rdquo 又在危局中找准了自己的机会,轻松解决就业难题。 毕业生供不应求 &ldquo 海克斯康班&rdquo 是中国计量学院和海克斯康测量技术(青岛)有限公司在2007年合作成立的,一方是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校,一方是中国唯一的世界级数控三坐标测量机专业制造厂商。独特的优势引来了众多企业的青睐。今年,该班毕业生早早地就被上汽集团、上海飞机设备装备有限公司、福禄克测试仪器(上海)有限公司、中国航天科工集团六院、中国电器科学研究院和北京仪表厂等企事业单位一抢而空,深圳市思瑞精密机器有限公司、宁波双林集团等晚来一步的用人单位只能空手而回。 最后一个学期,&ldquo 海克斯康班&rdquo 的学员都在海克斯康青岛总部实习,前阵子,浙江南洋计量仪器有限公司吴育定总经理专程赶到青岛招聘,一口气把最后4位毕业生招入麾下。尽管如此,吴经理还是有点遗憾:&ldquo 本来还想多要几个的。&rdquo 他让机器&ldquo 活&rdquo 了过来 杭州的一家压缩机制造企业几年前购置了一台三坐标测量机,却因没有技术全面的操作人员而一直闲置。今年,&ldquo 海克斯康班&rdquo 的郑栋加入公司后,立即让这台沉睡多年的机器&ldquo 活&rdquo 了过来,将其应用到公司的产品质量控制过程中,有效地提高了产品的质量。 郑栋告诉记者,在实习期间,&ldquo 海克斯康班&rdquo 的学员进入公司车间都由一线师傅指导,实行&ldquo 车间化教学&rdquo 。经过培训,学生既拿到高校颁发的学位、毕业证书,也拿到了企业颁发的三坐标测量机操作员证书。 &ldquo 这些训练除了提升了我们的就业竞争力外,还让我们在求职过程中有了&lsquo 工作经验&rsquo 这张王牌。&rdquo 郑栋说。 就业起点高、动手能力强、质量好,&ldquo 海克斯康班&rdquo 的学员素质从第一届毕业生开始就得到了广大用人单位的肯定。去年,&ldquo 海克斯康班&rdquo 首届41名毕业生在3月份就提前实现全部就业。 就业上岗零过渡 陈果是&ldquo 海克斯康班&rdquo 的第一批学员,现在他已成为海克斯康的正式员工。校企的深度合作,实现了学生&ldquo 实习实训&mdash 毕业设计&mdash 就业&rdquo 的连续培养,对于这段经历,他深感幸运:&ldquo 在这里学到的东西对我们今后的工作大有帮助。&rdquo &ldquo 海克斯康班&rdquo 是中国计量学院开辟校内外相结合的育人渠道和就业模式走出的一条新路。学生前3年在学校系统学习专业理论知识,第4年到企业里完成生产实习和毕业设计等实践教学环节。 在&ldquo 海克斯康班&rdquo ,学生学习到了最新的测量技术、测量基础理论和专业测量软件的知识,经常能听到公司的资深技术专家和工程师为他们讲授测量行业的新发展、最新技术动态,还有人力资源专家作的企业文化、职业规划等方面的宣讲。这种校企合作、工学结合的人才培养模式,为毕业生就业抢占了先机,成功实现了毕业生和企业的无缝对接,就业和上岗的零过渡。
  • ChemPattern® 先进化学计量学系统解决方案软件2017版正式发布
    1.发行说明  自ChemPattern® 先进化学计量学系统解决方案1.0版于2014年正式推出以来,承蒙来自国内外分析化学和仪器分析各领域专家学者及用户老师的广泛关注和好评,以及大家对软件的进一步开发和完善所提出的宝贵意见和建议。特别是包括协助开展测试及评估、提供各类样本数据,项目联合研究以及共同发表研究论文等在内的各种形式的参与和支持方式,在此一并表示衷心的感谢!  分析化学和仪器分析领域正经历着日新月异的变化,我们共同感到非常有必要近几年来有关化学计量学的最新应用、分析仪器特别是高维高分辨质谱仪器的快速发展,以及人工智能与大数据挖掘技术与分析化学具体实践相结合的探索工作等丰富内容,反映到ChemPattern这个不断成长壮大的平台当中。有鉴于此,在大家的热心帮助下,经过两年时间的紧张开发,ChemPattern先进化学计量学系统解决方案 2017版(2.0版)终于正式与大家见面了。在此也诚挚欢迎广大分析化学和仪器分析界的前辈、同仁及朋友,对新版本软件多多批评指正,以期共同促进指纹图谱、化学计量学、代谢组学以及大数据分析等前沿技术更好地服务于分析化学和仪器分析行业,从而为该领域用户的科研、生产、管理及教学等工作带来更大和应有的贡献。  2.鸣谢  借此机会特别鸣谢以下专家学者对本项目所给予的指导和帮助:谢培山 教授、再帕尔 阿不力孜 教授、贺玖明 副研究员、康利平 副研究员、陈 林 副研究员、孙 磊 副研究员、沈 瑶 博士、郭晓宇 副教授、高 妍 博士、李 宁 博士、姜东明 高级工程师、王家俊 高级工程师、郭春涛 高级工程师、陈 波 教授、张 村 研究员、姜 勇 教授、林兆洲 博士、牛 凡 博士、刘秀明 博士、张志敏 副教授、王 进 副研究员、尹宝华 研究员、杨天鸣 教授, 何 森 总经理、Prof. Teris van Beek等。  所在单位  中国食品药品检定研究院  中国中医科学院中药研究所  中国医学科学院药物研究所  中国医学科学院药用植物研究所  中国科学院上海药物研究所  广州市口岸药检所  广东省药品检验所  新疆维吾尔自治区食品药品检验所  北京大学医学部  香港科技大学  澳门科技大学  国际竹藤中心  公安部物证鉴定中心  人民公安大学  中央民族大学  中南民族大学  中南大学  湖南师范大学  北京中医药大学  河南中医药大学  福建省茶叶研究院  北京安飞达技术开发有限责任公司  北京普析通用仪器有限责任公司  云南中烟工业有限责任公司  衡水老白干酿酒集团  Wagnigien University等  谨此纪念:梁逸曾教授。ChemPattern开发组Chemmind Technologies2016.12.13
  • 中国计量学院建灾害监测技术与仪器实验室
    近日,浙江省发展和改革委员会批准中国计量学院“灾害监测技术与仪器浙江省工程实验室”立项建设。   中国计量学院“灾害监测技术与仪器浙江省工程实验室”拥有监测仪器及传感器、公共安全监测技术、在线校准与标准化技术三大研究团队。实验室将运用当今先进技术和相关理论进行灾害监测方法、传感器技术、仪器的核心技术研究,开发相关产品,研究制订、建立相关在线计量校准的国家标准和装置,为浙江省乃至全国的灾害监测服务,为浙江省仪器仪表行业乃至全国的仪器仪表行业提供相关技术成果和技术服务。   据悉,浙江省工程实验室是浙江省发改委于2009年开始设立,旨在提高全省产业自主创新能力和核心竞争力,突破产业结构调整和重点产业发展中的关键技术装备制约,强化对全省重大战略任务、重点工程的技术支撑和保障。
  • 国家磁性材料质检中心落户中国计量学院
    6月30日,国家磁性材料及其制品质量监督检验中心(以下简称“中心”)在中国计量学院正式揭牌,开创了浙江省高校建立国家质检中心的先河。国家质检总局产品质量监督司司长刘卓慧,浙江省质量技术监督局党委委员、总工程师陈振华,浙江省教育厅高科处处长郜正荣,校长林建忠共同为中心揭牌。   浙江是我国磁性材料产业大省,磁性材料产品占全国的70%以上,每年约1/2的产品出口到欧美、日本、东南亚等国家,在国际上有相当的知名度,但由于我国缺少一个权威的磁性材料监测机构和监测体系,严重制约了磁性材料产业往高、精、尖方向发展,从而使我国磁性材料产业在国际上缺乏较强的竞争力。“希望中国计量学院能够集产科研于一体,使中心服务于国家磁性材料及其制品的发展,能在国内打造出一流的国家质检中心,并能尽快于国外同类的一流实验室相接轨,更好地服务于我国经济又好又快发展。”刘卓慧代表国家质检总局对中心的成立表示祝贺。据了解,该中心于2006年12月由国家质检总局授权建设,以现有的原财政部资助的“中国计量学院磁性材料工程检测中心”和浙江省政府资助的“浙江省磁性材料试验基地”为载体,集产品检测、研究开发和人才培养于一体。中心主要面向磁性材料生产企业开展研究及检测工作,对各种磁性材料及产品进行质量监督检测和可靠性试验,研究开发新型高性能磁体,解决行业关键技术和共性技术 同时参与制订磁性材料的国际标准、国家标准,为进一步完善我国磁性材料检测标准体系,提高产品质量,加快磁性材料产业发展发挥积极作用。   着眼于磁性材料检测技术的最前沿,中心开展了磁性材料检测设备研制以及磁性材料检测技术和检测体系标准化研究,先后承担了国家自然科学基金、国家质检总局项目、省国际合作重大项目、省科技攻关项目、省科技计划项目、省分析测试基金等20余项科研项目。中心成员先后参与了《稀土永磁材料磁性温度系数测量》、《永磁材料标准样品磁特性》、《软磁材料交流磁特性标准样品》等几项标准的制订和修订工作 累计发表文章50余篇,其中30篇被三大检索收录 申请发明专利10余项。由葛洪良教授主持的“CoPtW永磁薄膜及微型磁体制备”获得浙江省科学技术奖二等奖,浙江省高校科研成果奖一等奖。由舒康颖教授主持的浙江省科技计划重大项目“高工作温度钕铁硼磁体的研制”通过省科技厅验收,验收组专家一致认为项目技术性能指标达到国际先进水平,并实现了批量生产,产值达4000万,并获浙江省科学技术奖二等奖。由刘亚丕副教授主持的国家质检总局项目“磁性材料磁畴动态测试仪研制”获得浙江省高校科研成果奖二等奖。   “中心的成立是我省加快公共检验检测基地建设,提升公共检验检测能力的一件盛事。”省质量技术监督局党委委员、总工程师陈振华说。据介绍,通过中心这个公共技术平台,不仅可以大大方便企业磁性材料的出口,而且还可以向企业提供国内外标准宣传(国际、国内标准)、企业标准申报与评审组织等服务,为我国磁性材料企业逐步走向国际标准化、集团化乃至全国磁性材料产业的发展作贡献。随着业务水平的增强,中心在国内乃至国际磁性材料检测领域的影响力越来越大。中心目前已承接包括浙江大学、上海硅酸盐研究所等20余家省内外高校和科研单位的磁性能测试任务,检测业务辐射至国内10多个省市,优质的服务为中心在省内外赢得了良好的声誉。在2009年1月公布的第一批全国质量监管重点产品检验方法标准化技术委员会(检标委)专业工作组中,国家磁性材料及其制品质量监督检验中心被确定为磁性材料检验方法专业工作组的组长单位,负责本领域的标准立项和标准草案初审。这意味着中心正逐渐成为国内磁性材料检测的权威机构。   中国计量学院校长林建忠表示,“学校将坚持‘公正科学、优质高效、改进创新’的方针,依法独立开展工作,同时更好地整合和利用省内外在磁性材料及相关产品检测方面的设备、技术、人才等资源优势,在一个更高的起点、更高的平台上,把中心做大做强。”据悉,接下来,中心还计划建立材料磁特性参数的数据库平台,利用在检测过程中积累的大量实践经验和原始数据,为磁性材料行业提供信息资源,为材料开发可行性提供依据,这对于实现信息资源共享,节约生产成本,促进磁性材料产业又好又快发展具有重要的现实意义。
  • 陈星旦院士团队拉曼光谱检测研讨会在中国计量学院召开
    p   10月21-24日,由中科院长春光机所、大连理工大学、暨南大学、南方医科大学、广东光阵光电科技有限公司和中国计量学院等单位相关专家组成的陈星旦院士光谱分析及仪器团队,在陈星旦院士倡导下,在中国计量学院召开了 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" 拉曼光谱 /a 检测及仪器研发研讨会。中国计量学院副校长俞晓平教授出席了会议并讲话。会议由光电学院院长金尚忠教授主持。 /p p style=" text-align: center " img title=" 201510286065.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/noimg/d86afa03-663d-4af3-8bbe-8017ec542379.jpg" / p   俞晓平副校长代表学校欢迎陈星旦院士莅临指导,衷心感谢陈院士长期以来对中国计量学院的关心,特别是对中国计量学院光学工程学科发展和团队建设给予的指导,希望陈院士一如既往地关心支持学校发展,并祝本次研讨会圆满成功。 /p p   陈星旦院士在会上致辞。他说,作为中国计量学院的特聘教授,为中国计量学院的学科发展做些事情是应该的。他强调,此次拉曼研讨会将主要围绕表面增强拉曼光谱分析技术及拉慢慢光谱仪器研发这一方向展开,而该方向是中国计量学院光学工程学科的重要研究方向之一,希望通过研讨促进中国计量学院相关研究的深入发展。 /p p   研讨会上,与会人员分别从拉曼仪器关键技术和器件的研制、表面增强拉曼基底的研制、拉曼增强机理的研究、表面增强拉曼基底的FDTD仿真及应用、表面增强拉曼光谱在食品安全检测及癌症早期诊断的应用等方向的研究及进展情况进行了汇报,并开展了广泛的交流和深入的讨论。会议期间,与会人员还参观了光电学院计量测试技术与仪器教育部工程研究中心、浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室。 /p p br/ /p /p
  • 2010年全国流量计量学术交流会在沪召开
    近期,2010年全国流量计量学术交流会暨中国计量测试学会流量计量专业委员会年会在上海召开。   本次会议共收录论文67篇,并遴选其中20余篇论文在大会现场宣读和交流。论文主题包括热量表及其检测技术发展、凝析天然气两相流量测量研究、气体流量计量研究现状及国内外最新的发展动态及展望、国内流量仪表生产概况及其发展等,内容涵盖流量计量技术的发展、流量计量技术的研究与产业界的关系等多个方面。与会代表就论文内容展开广泛讨论,并到市计量院流量实验室,实地了解实验室装备情况及流量计量技术水平,与专业技术人员进行现场交流。   本次会议由中国计量测试学会流量计量专业委员会秘书处主办,市计量院协办,来自全国近80家单位的200多名代表参加会议。
  • 中国计量学院产品质检中心获CNAS国家实验室认可
    原标题:中国计量学院产品质检中心获得CNAS国家实验室认可   本报讯 (记者徐 风)日前,中国计量学院产品质量检测中心顺利通过中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可,检测中心出具的认可范围项目的检测报告和结果,将在中国、美国、德国、日本、英国等60多个国家和地区得到互认。   据介绍,在中心建设的过程中,有30余名学生在老师的带领下,参与了质量管理体系文件编写、仪器设备校准等工作,学到了大量与质量、计量及标准有关的专业知识,提高了实践动手能力。   取得证书后,检测中心将进一步加强建设,提高新产品开发的检测服务。同时检测中心将作为实践基地对学生全面开放,为学生将来走上工作岗位进行培训和锻炼,以便和用人单位的要求实现无缝对接,为质检人才培养做出贡献。
  • 计量学院食品快检仪器与试纸实现2.15亿元产值
    苏丹红、瘦肉精、三聚氰胺&hellip &hellip 近年来,各类&ldquo 毒物&rdquo 频现,一次又一次冲击着消费者对食品安全的信任。食品安全问题,成为老百姓心头挥之不去的阴霾。有没有准确、快速、便捷的检测技术能够帮助我们远离这些有毒有害食品呢?   中国计量学院副校长俞晓平教授及团队通过近7年的研究,成功研制出自动中空纤维膜微萃取仪、多残留快速检测试纸条和试剂盒等40余种产品,打破了该类产品市场被国外垄断的局面。   近日,这项名为《农产食品中有毒有害物质快速检测关键技术研究及应用》的成果,荣获国家质检总局2013年度&ldquo 科技兴检奖&rdquo 一等奖。   几毛钱的试纸供家庭使用 检测更灵敏更便捷   &ldquo 我们之前常用的色谱、光谱、质谱等仪器确证技术,检测结果虽然准确可靠,但耗时长、费用大、要求高。&rdquo 俞晓平教授介绍说,传统的检测方法大都是粗放式的抽样检查,存在一定的风险。   2011年的&ldquo 瘦肉精事件&rdquo ,险些拖垮我国最大肉类加工企业,其关键原因,就是无法实现生猪原料的全面、准确、快速检测。   项目组最早投入的就是瘦肉精快速检测技术的研发。他们研制出了多种&beta &mdash 兴奋剂快速检测试剂盒和试纸条,使生猪逐头检测成为可能,并且陆续应用在2008年奥运会、2010年亚运会和世博会,从源头上控制了进入奥运村的食物的安全性,保证运动员不会因为食用猪肉等食物而误摄入兴奋剂。   如今,项目组已经与双汇集团签订了快速检测试纸条和试剂盒的专供协议,帮助企业在第一时间和现场检测肉类产品的安全和质量。   在科研人员的攻关努力下,原来需要一台40&mdash 50万元的专业精密仪器才能进行的检测,如今一张几毛钱的试纸条就能轻松搞定 原来需要用溶剂萃取,经化学反应,一到两天后再与标准曲线比对的复杂过程,现在几分钟就能出结果 原来需要专业技术人员才能完成的检测,现在普通人就能轻松看懂。   这种更简单、更便捷、更快速的检测方法未来也能走入普通家庭。&ldquo 如果老百姓对自己买来的蔬菜等食品不放心,自己切个小片,放到试纸条上检测就能得到结果。&rdquo 俞教授描绘了这样一幅画面。   项目为食品安全撑起了一道道安全屏障   民以食为天,食以安为先。   2008年三鹿奶粉事件,使得人们对国产鲜奶及奶制品的安全失去信心,造成了巨大的经济损失和社会负面影响。   项目组研制了三聚氰胺快速检测ELISA试剂盒和试纸条,并与蒙牛、伊利等大型奶业企业签订了长期购销合同,有效保障了相关产品的安全。   致病微生物污染是餐饮业中产生食品安全风险的主要来源之一。项目组研制的食源性致病微生物LAMP 检测试剂盒,可帮助快速分析和确定污染源,从源头监测和控制食品安全状态。   &ldquo 像前段时间在某小学爆发的饮用水安全问题,知道水中的病毒核酸后,我们就可以根据它的核酸序列,研发出相对应的快速检测技术,以后就可以检测这项指标了。&rdquo   据俞教授透露,近年来关注度颇高的转基因食品的快速检测也正在研发中。该项目未来还可以应用于生态安全、环境安全等方面,例如外来入侵物种的检测,保护我国特有的珍稀物种等。   项目已实现产值2.15亿元   多残留检测用人工抗体制备、中空纤维膜筛选和制备、新型标记技术开发、可视化和可溯源的环介导等温扩增&hellip &hellip 一个个关键技术被突破。与此同时,整个农产食品安全检测行业的发展也在不断向前推动。   据悉,项目的研究成果已实现产业化,近三年累计生产销售各类试剂盒2万多盒、试纸条2000余万条、检测仪器1000多台(套),累计产值2.15亿元,新增利润4304万元,并逐年递增。   产品在全国20多个省市的食品安全检测项目中中标,已应用于双汇、雨润、伊利与新希望等10余家大型食品加工企业的生产和质量监测。   在传统的校企合作模式中,&ldquo 高校科研人员单方面提供研发的产品,而企业为了节约成本就不愿尝试生产新产品。&rdquo 这样既无法保证被检验品的安全,也无法促进企业的发展。   与研发团队合作的迪恩科技有限公司,去年的年销售额达到了4800万人民币,按照合同,其利润的10%作为研发经费,支持团队不断地研发更先进的快速检测技术和产品。研发团队的教授也在公司担任技术总监,监督生产运作。   &ldquo 这是一种新型的发展模式。&rdquo 俞教授说。现在看来,符合可持续发展观的&ldquo 产&mdash 学&mdash 研&rdquo 一体的新型发展模式也正被越来越多的企业所接受。
  • 中国计量学院预算600万元采购场发射透射电镜
    2015年3月31日,中国政府采购网发布招标公告显示:中国计量学院将采购一台进口场发射透射电子显微镜,预算金额为600.010442万元。   中国计量学院已拥有日本HITACHI公司的SU8010 FE-SEM冷场发射扫描电子显微镜(分辨率:1.0 nm(15 kV)、1.3 nm(1 kV),配置了美国EDAX公司的TEAM Apollo XL EDS(电制冷能谱分辨率:129 ev 窗口面积:30)。   目前,SU8010 FE-SEM主要用于材料的显微结构分析和材料元素的定性和半定量分析,材料范围包括:(1)生物:种子、花粉、细菌等 (2)医学:血球、病毒等 (3)动物:大肠、绒毛、细胞、纤维等 (4)材料:陶瓷、高分子、粉末、环氧树脂等 (5)化学、物理、地质、冶金、矿物、污泥(杆菌)、机械、电机及导电性样品,如半导体(IC、线宽量测、断面、结构观察&hellip &hellip )电子材料等。
  • 国产近红外光谱仪将在民用市场大有所为——访长春光机所卢启鹏研究员、中国计量学院金尚忠教授、暨南大学潘涛教授
    从上世纪70年代末,我国近红外光谱分析技术在粮食和饲料领域的应用开始,经过近30年的发展,我国近红外分析学科获得了长足的进展,目前我国近红外光谱分析在农业、石化、制药、食品、烟草等众多领域的研究十分活跃,并且形成了包括科研、应用和仪器产业的完整体系。我国能够在近红外光谱技术研究领域取得这样突出的成绩,离不开国内各个科研团队长期以来的坚持和努力。   近日,在全国第四届近红外光谱学术会议召开期间,仪器信息网编辑特别采访了陈星旦院士“应用光谱”团队的成员:长春光机所卢启鹏研究员、中国计量学院金尚忠教授、暨南大学潘涛教授,他们多年来致力于近红外光谱仪器的开发,对于近红外光谱仪器的发展和市场需求有着自己的独到见解。 近红外光谱仪器研制技术日臻成熟 市场推广面临重重困难   Instrument:首先,请您们谈谈各自从事近红外光谱仪器研制的经历?   卢启鹏研究员:上个世纪80年代末,国内进口了数十台近红外光谱仪器,但是由于软件模型不匹配,无法在中国开展应用,陈星旦院士便接手来解决这个问题,长春光机所也由此开始了近红外光谱仪器的研究。 长春光机所卢启鹏研究员   在陈星旦院士的带领下,“七五”国家科技攻关计划我们研究了用于粮食成分检测的近红外光谱仪,当时整台仪器都采用国产零部件装配,包括硫化铅检测器,这台仪器现在还在实验室;“八五”期间研制了用于饲料检测的仪器;“九五”期间由于国家整体形势的影响,对于科技投入减少,支持中断;到“十五”我们继续深入了对粮食成分检测仪器的研究。经过十几年的努力我们先后研制了“三代”滤光片型近红外漫反射光谱分析仪。 中国计量学院金尚忠教授   金尚忠教授:1998年中国计量学院校庆时,王大珩先生、陈星旦院士建议我们组建近红外光谱团队,研制仪器并且产业化。最初我们研制了用于小麦蛋白质等分析的滤光片型近红外光谱仪;2008年我们推出了商品化的近红外面料分析仪,并由浙江纺织材料检测中心试用进行对外测试服务,并成立了一家光谱仪器公司:杭州星谱光电科技有限公司,但由于企业对近红外光谱仪的需求量不是很大,以及模型的适应性问题,推广方面的工作没有跟进。目前该公司主要还是做紫外可见光谱仪及其应用产品,包括防紫外线性能测试仪、LED光谱分析仪、光谱照度计等。 暨南大学潘涛教授   潘涛教授:2004年我从日本回国,当时陈星旦院士正好在暨南大学成立“应用光谱”团队,需要化学计量学以及应用方法开发方面的人才,陈星旦院士让我来负责模型开发、软件系统建设方面的研究。在陈院士这个团队中,我给自己的研究定位是:面向仪器设计的光谱分析技术研究。   Instrument:请介绍一下三位老师彼此间的合作和交流情况?   潘涛教授:我们三个研究组一般会一起申报项目、一起研发仪器,因为同其他仪器分析技术相比,近红外光谱仪器研发和应用紧密合作的必要性尤为突出。在我们的合作中,卢老师和金老师擅长仪器硬件的开发,我主要是做前期方法开发,确定利用近红外光谱仪进行某类样品分析的可能性,以及仪器软件的开发。   另外,每年我们都会组织召开一个小型的近红外光谱学术会议,会议长春、杭州、广州三地轮流举行。   金尚忠教授:因为陈星旦院士的思路和想法都特别新颖,而且他十分关注农业、食品及医疗等领域的需求,我们的研究也是围绕这些领域的应用及仪器研发来开展,比如潘老师现研究遗传病的血液分析,而我们研究食品的荧光光谱分析、癌症诊断的拉曼光谱分析等,所以在生物医学领域的应用,我们的研究又联系在了一起。   此外,在仪器产业化推向市场的过程中,我们三个研究组进行分工来调查南方市场和北方市场的需求。   Instrument:请卢启鹏研究员和金尚忠教授谈谈研制近红外光谱仪的情况,及研发仪器的市场需求现状?   卢启鹏研究员:我们研发的粮食成分检测仪器已经十分成熟,完全可以推向市场,在推广应用过程中,吉林辽宁两省政府也曾给了我们很大的支持,但是还是很难推广开。对此我们专门在吉林省做了调查,发现尽管近红外光谱仪器在粮食收购中是一个非常有力的工具,但是客户觉得仪器价格太贵,而且在粮食收购中,基本都采用了简单的人为判断方式,如用牙咬判断粮食的水分含量等。另外,农业领域的资金也不是很充裕,所以如果仪器便宜,客户也许可以接受,几万元一般就很难有市场。   根据我们的了解,近红外光谱仪在农业领域的应用,主要不是粮食收购,而是在后加工的企业,因为粮食成分的含量和产出密切相关,所以企业会关注。国外近红外光谱仪在农业领域应用比较多的是美国和加拿大,这两个国家很早就有用近红外光谱仪进行粮食检测的标准,日本也有相应的行业标准,我国于今年年初制定了相关标准,有了标准,仪器的推广效果或许会好一些。   金尚忠教授:我们研发了用于面料检测的光栅近红外光谱仪,光栅委托宁波的一家光栅公司帮助制作,采用了滨松公司256象元 InGaAs阵列探测器的芯片,我们自己研发了探测器的外围驱动及采样电路,整个探测器性能有了很大提升,仪器整体性能、稳定性也优于同类进口仪器,但在外观、软件界面、客户认可度等方面,我们还有待提高。   另外,根据我国国情,我觉得近红外光谱仪的应用及模型的针对性可以局限于某个领域,如对于近红外面料检测,只要创建用于面料检测的模型,将目标客户定位于面料厂、服装厂,或服装商场销售部门就可以了。在浙江省,面料成分检测仪器是有较大的需求量,但因为面料检测的国家标准采用化学方法,精度要求优于1%,这样近红外光谱仪的推广就更难了。所以第一步我们先做到可以利用近红外光谱仪器进行面料分类,进一步的应用可以慢慢深入,面料分类的市场也很大,急需开发这方面的仪器设备。 近红外光谱仪器市场前景广阔 国产仪器面临良好的发展机遇   Instrument:我国近红外光谱仪器的发展面临着怎样的问题?   金尚忠教授:近红外光谱仪器的研制从原理到核心问题,我们都进行了深入的研究,也积累了较好的经验。核心器件中光源、分光系统都已实现国产化。近红外光谱仪的探测器主要为硫化铅和InGaAs探测器,相对来说国产的硫化铅探测器性能还不错、民用的InGaAs探测器同国际水平相比还有一定的差距。   但是当前国家对于近红外光谱仪器研制投入的资金相比其他仪器还是比较少,目前一个近红外仪器相关的项目最多也就百万元级的投入。而如果研制MEMS探测器或分光系统,做出一个关键元器件就要几百万元。同时由于市场还没有得到很好的开拓,所以我们也很难专心去研究近红外光谱仪,研究也断断续续。我们也想借这个机会呼吁一下,希望能加大在近红外光谱仪器研制方面的投入,集中力量协同创新,促进我国近红外光谱仪器的快速发展。   卢启鹏研究员:另外,技术和应用的发展离不开标准,近红外光谱仪应用的市场非常大,但是由于标准没有建立起来,发展比较慢。我们研发仪器也要看有没有相关的标准,没有标准研制出的仪器则很难销售。但是有一个前提条件就是我们国家的仪器一定得跟上,否则市场又被进口仪器占领了。   Instrument:国产近红外光谱仪器的发展前景?   金尚忠教授:当前在我国主要是高校、科研院所购买近红外光谱仪器用于应用研究,而这些单位的采购经费比较充裕,通常都选用进口仪器。我认为只有在企业里推广,或涉及民生检测的迫切需求的增加,国产仪器才有可能打开市场。根据我们的市场调查和经验,一台仪器如果大于5万元,一般只有高校和研究所才会买。对于企业来说,他们希望价格能够在3万元以内,甚至1万元左右,这样国产仪器的价格优势就凸显出来了,当然可靠性是一定要保证的。   潘涛教授:我认为小型、便携、专用的近红外光谱仪器研发一定是国产仪器发展的一个重要方向。进口近红外光谱仪主要是全波段型,造价也比较高。   我和卢老师合作开发了一台土壤分析仪,只选择了几个特征波长,在建模中我们也考虑了哪几个波长组合比较稳定,这样仪器价格要比进口仪器便宜很多,使用维护也比较简单。   卢启鹏研究员:我觉得国产仪器可以从一些定性或被测成分含量较高的应用领域开始推广,如农业领域对分析的精度要求可以低一些,这样仪器成本就能降下来,推广也相对容易一些。   Instrument:我国近红外光谱仪器的市场前景?   金尚忠教授:我认为近红外光谱仪器与应用市场在未来3-5年内,会有大的起色,因为吃穿用等民生需求的市场最大,也是近红外光谱仪最能发挥作用的领域,这种民用市场,我觉得国产仪器很有优势。我们通过两年多的市场调查,发现当前对近红外光谱仪器需求较大的行业,一个是饲料,一个是食用油;还有这两年国家药品打假的力度特别大,使得药品在线监测仪器、药品成分含量检验陆续会使用起来。另外还有化工行业,在线监测仪器的需求也很大,而近红外光谱仪正是过程控制的重要手段。此外大家对食品品质的要求也提高了,《预包装食品营养标签通则》将于2013年1月1日起实施,食品标签需要对营养成分进行标示,这将是一个很大的市场。 采访现场   后记   在全国第四届近红外光谱学术会议中,笔者了解到随着我国经济的快速发展,针对药品、食品、粮食、饲料、生鲜肉、纺织品等重要民生物资的品质安全,迫切需要品质快速检测技术,这为我国近红外分析技术的应用提供了千载难逢的发展机遇。如何抓住机遇,发挥国产仪器在市场竞争中的优势,解决国家社会发展中的重大需求,服务民生,将是近红外光谱仪器科研团队及生产商们未来努力的重要方向。 撰稿编辑:秦丽娟
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制