【近红外的故事】梦开始的地方——我们的近红外之路
p strong span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 摘要： /span /strong /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 本篇介绍的是中国农业大学食品学院当年一群学习近红外光谱的青春学子的故事。如果没有国家“十五”和“十一五”重大科技攻关课题的支持，他们这些食品专业的学生，是很难会接触到近红外光谱技术的，更不会在那些痛苦并快乐的时光中，把近红外原理、仪器、软件、算法和应用从头到尾研究了一遍。虽然，他们中很多人，现从事的工作已离近红外渐行渐远，但学习、钻研近红外光谱技术的那些日日夜夜，却是他们走上科研工作之路的起点，也教会了他们许多科研之外的软技术。他们以此文来纪念那美好的青春，纪念那携手同行的友谊，纪念那不忘的师生情，献给梦开始的地方。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/da7a6cf5-1e6c-43b4-a326-b2595d7fc6b1.jpg" title=" 摘要配的图_副本.jpg" / /p p 阿庆、大史、大洲、老董、阿屠我们五人，扛起了实验室近红外研究方向的大旗。阿庆，人称镇长，在密云某镇挂职过副镇长，我们的带头大师姐。大史，大师兄，人称“食品学院美男子”、“学院路高校舞王”，拿过北京市舞蹈金奖。老董，英语高手，留学之父俞敏洪弟子，在新东方娶了个媳妇，俞敏洪证的婚。大洲，超级学霸，该拿的奖学金都拿了。阿屠，人称秀才、军师，天文地理人文历史，无所不知。就是这样一群当时食品学院的风云人物，聚集到计网中心305那个小屋，在食品学院籍保平教授、信电学院孟超英教授的带领下，开始了长达五六年的硕博连读之路。 /p p 从事近红外工作的同志们，开始接触近红外光谱技术的目的和诉求会各不相同。有些专门从事硬件研究的同志，致力于近红外仪器的实用、国产、便携 有些是研究化学计量学的，则致力于研究各种算法，以期让近红外技术能更精准、稳定的应用于实际分析检测中 更多的同志可能是在自己本身研究领域中想要解决某些快速检测的实际问题，于是走上了将近红外这种快速检测技术运用于自身行业，并不断应用推广的道路 而我们与近红外结缘，基本上是因为我们的导师承担国家“十五”重大攻关课题，于是我们这些基本没有任何近红外相关基础的食品专业的研究生们，开始走上了一条近红外光谱学习、研究之路。 /p p 最开始接触近红外的那段时光，对我们来说实在是太痛苦了，以至于现在过了十多年回想起来，那种痛苦感还是那样的清晰。刚到实验室，传给我们的消息是，前面一个做成像的师兄，实验不顺，延期了，据说光谱比图像更难，这直接给了我们当头一棒。懵懵懂懂中，我们上了半学期课，天天捧着陆院士的黑宝书和严老师的红宝书，开始近红外技术的入门。陆院士的是那本《现代近红外光谱分析技术(第一版)》，严老师的是《近红外光谱分析基础与应用》，这两本书是我们当时进入近红外领域的超重量级学习工具，也是我们近红外知识的启蒙之书，那两本书被翻看了无数回，以至于到最后都不成形了(建议实验室永久保存，呵呵)。那个时候，对于基本没有任何近红外相关基础的、学习食品专业的我们来说，近红外就像是一个巨大的黑匣子，神秘的让人感觉无从下手。没有任何仪器分析背景的我们，手上也没有任何一台现成的近红外仪器，于是乎我们只能从书本中、从文献中、从展会中去学习近红外仪器的原理、各种不同检测仪器和检测附件的优劣及应用范围。没有任何化学计量学背景的我们，手上也没有任何一个现成的近红外分析软件，只能慢慢的摸索着学习化学计量学和多元统计分析，自己尝试从计算机编程零起点开始去写代码实现算法。然而这种“学了一会硬件，没任何进展 转头去学算法，又没任何进展 外加没有实践运用的突破”所带来的挫败感和无力感，深深打击着我们团队中的每一个人，让我们这个基本是以保送直博研究生组成的团队，心中那些小骄傲，早已荡然无存。 /p p 现在回想起来，当时在那种对某种技术各个方面都一无所知的情况下，没有主次、没有重点的全面学习和研究的过程，的确是一件让人十分痛苦和备受摧残的事情，但没有如此痛苦的经历，也就没有后面不断突破时所带来的那份真心的快乐。就像俞敏洪老师说得那样：“在绝望中寻找希望,人生终将辉煌”。而当时让我们坚持下来的动力，是我们敬爱的导师籍保平教授、孟超英教授对我们不断的鼓励和引导，是我们大师姐勇扛大旗的魄力与勇气，是我们团队中每个人互相鼓励、互相帮助和互相学习。最开始，大史、老董、大洲组成“三剑客”，跑遍了农大的各个近红外实验室，跑到通州的卓立汉光、跑到望京的爱万提斯、跑到南四环的英贤公司、跑到国展的光谱检测技术展、跑到中国计量学院光学与激光计量科学研究所、跑到天津大学精密仪器学院，调研元器件、考察检测器、搭建实验台，在与天大精仪学院徐可欣教授、英贤仪器总经理姚建垣、爱万提斯总经理张志伟等这些业界大佬的交流中受益良多。老董英语好，擅长谈判，砍价专业户、气氛润滑剂，以至于后来去研究所工作时导师都觉得可惜了这块好料，应该去外企发挥。而我们的阿庆师姐，则围绕机器视觉技术，开始了一条全新的激光散射技术探索研究，并且在留学德国之前实现了该技术，到德国后成功完成了相关实验，发表了2篇SCI，授权了1项欧盟发明专利和1项中国发明专利，为后来师姐拿到国家自然科学基金打下了扎实基础。这一下提振了我们的信心，于是我们瞄准信号处理和应用中存在的问题，开始进行钻研，大史重点攻关神经网络、遗传算法，大洲攻关偏最小二乘回归、正交信号校正、小波变换和支持向量机，老董则继续构建光谱硬件系统(由于这份经历，后来令他得到了QUANTUM量子科学仪器的一份技术销售offer)。后来阿屠加入团队，“三剑客”变成“四大金刚”，他把异常样本等前处理和定性分析给打通了。通过大伙的齐心协力，在籍老师的鞭策敲打下，我们在追求近红外道路上执着的不断前行。籍老师还常说：你们是学生，你们不要怕犯错误，也不要怕向专家们请教低级的问题。孟老师则更像一位慈祥的母亲，在我们实验失败或遇到困难时，给我们心灵的安慰，缓解压力，让我们不断去向近红外领域的各个高点冲击，我们面前的困难一个个被攻破。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/dc2f48a7-24a6-4d4e-8e4f-004aee8549fd.jpg" title=" 2017-06-23_150333.jpg" / /p p 慢慢的，近红外这个黑匣子变的不是那么神秘了，看到那些光谱曲线也不枯燥了、也能看出门道了，我们开始渐渐走进近红外光谱，尝到了收获的喜悦。我们搭建了基于AOTF和CCD的近红外光谱测量系统 我们不仅自己编程实现了各种常规光谱预处理算法和PLS算法，还研究和实现了小波变换、正交信号校正、遗传算法、人工神经网络和支持向量机等多种新型算法在近红外中的应用 我们开始尝试将近红外快速检测技术在食品领域进行应用，对苹果、芒果等固体食品，对苹果汁、牛奶、蜂蜜等液体食品，均进行了大量应用研究，研究不仅涉及到常规成分的定量检测，还涉及到微量成分富集检测、掺假判别、产地和品种判别等定性判别领域 我们研究建模范围和建模稳定性之间的关系，提出了食品等复杂样品来源领域的建模策略 由此，我们荣幸受邀参与了严衍禄教授从事近红外30多年的经验与思考大作《近红外光谱分析的原理、技术与应用》一书的出版工作，将我们在固体和液体食品近红外研究和应用过程中的体会，与广大近红外从业者分享，并参与介绍了近红外光谱分析的预判参数指标体系、梳理了近红外模型的性能评估体系。在学业上团结奋进、协同作战的同时，我们的三剑客、四大金刚还形成了业余婚庆工作室，互相操办了我们几个的婚礼。老董，婚礼总导演 阿庆、大史，学院派、青春派司仪 大洲，多媒体剪辑制作 阿屠，现场DJ师、灯光师 其他师弟师妹，礼仪和后勤服务。每一场婚礼，简约而不简单、平凡而不平淡 朴素却很温馨、低调却很幸福 虽然没有锣鼓喧天，但同样鞭炮齐鸣，虽然没有红旗招展，但也是人山人海，热闹非凡。在我们婚庆公司的打理下，一个个漂亮帅气的家属进入到305团队，成为实验室的一员，成为我们近红外科研道路上的精神后盾与后勤保障。 /p p 《我和近红外的故事》给我们提供了一次宝贵的机会来回顾历史、回顾青春，在此我们要感谢这些将我们引上近红外道路的专家们，感谢中国农业大学严衍禄教授、韩东海教授、李民赞教授、韩鲁佳教授、王一鸣教授(排名不分先后)。感谢两位韩教授及天津大学徐可欣教授实验室的各个师兄师姐和同学们! /p p 特别要感谢严衍禄教授，严老师多次帮我们修改论文，对实验中遇到的问题给予耐心的指导，使我们顺利毕业。严老师对于近红外光谱研究事业的热爱、专注、执着与无私，深深感染着我们，在这个漂一般的年代，每次与严老师见面聊天，又能把我们拉回纯正的学术事业。 /p p 也非常感激我们的导师籍保平、孟超英教授，在当年看着别的老师手把手教着学生设计实验、呼呼出SCI论文的时候，我们着实慌了神，也埋怨研究方向没选好，现在回过头来看，导师留给我们的，不是近红外知识本身，在我们中间，好几个人已经不搞近红外了，但导师教给我们的那种敢闯敢拼、自力更生、勤学好问、团结友爱、互帮互助的精神和能力，却在后来的职场中发挥了重大作用。 /p p 在近红外各个领域不断收获的过程中，对我们更珍贵的是那份经历，我们慢慢学会了去发现问题、分析问题、解决问题(也是导师经常教导我们的“三个问题”)，学会了如何去自主研究，学会在碰到困难时的那份坚持，学会了团队合作和互相学习。 /p p 如今，距离在计网305实验室攻关的日子已经过去十多年了，阿庆后来学而优则仕，为官一任造福一方。大史则转战感官科学领域，把化学计量学与感官分析相结合，将智能感官搞得有声有色，已在国内具有了一定影响力。老董在做了几年实验研究后，通过澳洲访学(恰恰还是基于近红外光谱检测技术申请的公派留学)成功转向了国际教育领域，发挥着他的英语长项和沟通协调能力。大洲则在近红外的基础上，扩展了其他光谱、成像及信息化技术，在农业、食品、健康领域开展交叉研究，走学者之路。阿屠通过在发改委的锻炼，开始走产业咨询之路。后来，又有王右军、王林舸、陈红茜等师弟师妹加入到团队中来进一步拓展，实验室也从计网305搬到了信电新楼582，如今师弟师妹们也都走上了工作岗位。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/d8b87add-da65-45aa-a323-cb068e7ee921.jpg" title=" 结尾图_副本.jpg" / /p p 近红外光谱分析，把我们几个从五湖四海，聚集到一起来战斗，让我们顺利拿到学位。近红外，是一份经历，对于我们是如此重要和难忘。近年来，在国内同行的持续努力下，我国近红外技术已开始走出实验室、走入应用、走进工厂，即将步入寻常百姓家。我们，依然关注着近红外的发展，关注着那里的朋友们。 /p p 最后，再次感谢近红外，给了我们那些如此深刻的日夜，那些如此美好的青春，那些携手同行的友谊，那些忘不了的师生情，这是我们梦开始的地方。 /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 庆兆珅，史波林，朱大洲，董一威，屠振华 /span /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 2017年4月20日 /span /p
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