近日,從哥本哈根傳來一個振奮人心的消息,中國力壓對手奧地利、加拿大,成功拿下2021年大會(ICNIRS)主辦權(quán),這將是中國首次主辦ICNIRS會議,標志著我國近紅外光譜技術(shù)已躋身國際舞臺。
1880年,紅外光譜被發(fā)現(xiàn)于英國斯勞的一個實驗室。天文學(xué)家弗里德里?!ねず招獱?FriedrichWilhelmHerschel)在一次實驗中偶然發(fā)現(xiàn)將放在光譜紅端外測溫時,溫度上升得最高,于是他得出結(jié)論:太陽光中包含著處于紅光以外的不可見光線。但近紅外光譜技術(shù)的真正被運用于科學(xué)研究中,是在二十世紀中葉。近紅外之父——Dr.KarlHNorris以及同時期一些科學(xué)家將近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品檢測。
因其快速、無損、可實現(xiàn)多組分同時測定的技術(shù)特點,近紅外光譜被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、石化、制藥、食品、煙草等領(lǐng)域。在國際市場中,賽默飛、布魯克等專業(yè)的近生產(chǎn)企業(yè)也逐漸涌現(xiàn)。
相較于國外,我國近紅外光譜技術(shù)發(fā)展的較晚,我國對其研究始于20世紀八十年代?!捌呶濉逼陂g,國家提出科技攻關(guān)計劃項目,近紅外光譜技術(shù)就是研究重點之一。
八十年代初,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴衍祿教授組建中國農(nóng)業(yè)大學(xué)近紅外光譜分析實驗室,在國家自然科學(xué)基金、科技支撐計劃、836計劃等科研項目的資助和支持下,與北京瑞利分析儀器公司、德國布魯克公司等國內(nèi)外近紅外儀器企業(yè)的合作,實現(xiàn)了多項技術(shù)突破。2005年,中國工程院院士劉文清帶領(lǐng)的研發(fā)團隊開展紅外光譜算法研究,開發(fā)了基于非線性最小二乘擬合的紅外光譜定量分析方法,并建立起包含有393種組份的標準吸收數(shù)據(jù)庫;2007年,研究團隊在863計劃大氣多組分污染物及其時空分布連續(xù)自動監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備”項目的支持下,開發(fā)了抽取式傅立葉變換紅外光譜監(jiān)測系統(tǒng)等一系列科研成果,打破國際技術(shù)壟斷。
如今,作為現(xiàn)場快速篩查和加工過程實時檢測的理想手段,近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)及科研工作中起到了越來越重要的作用,但由于起步較晚,一些關(guān)鍵技術(shù)仍受到國外制約。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,目前中國市場中進口品牌近紅外光譜儀器有2700臺左右,而國產(chǎn)的近紅外光譜儀器約500臺,市場占有率較低。模型數(shù)據(jù)庫不夠豐富、完善、穩(wěn)定,正是制約此項技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用的瓶頸之一。
作為近二十年來發(fā)展最為迅速的過程分析技術(shù)之一,近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用前景必將越來越廣闊。在過去的30多年里,我國近紅外光譜儀在分析模型建立以及實際應(yīng)用等方面都有了長足的進展。未來,近紅外光譜將向著更深層次、更廣泛的領(lǐng)域推進,同時,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,生產(chǎn)模式將逐漸轉(zhuǎn)向精確控制型,而生產(chǎn)過程控制則需要依賴先進的分析技術(shù),因此,近紅外光譜技術(shù)在生產(chǎn)過程控制環(huán)節(jié)中也將有更深入的應(yīng)用。據(jù)專家預(yù)計,5年后國內(nèi)近紅外光譜分析技術(shù)的年產(chǎn)值將高達數(shù)億元。
可以預(yù)見,隨著我國社會生產(chǎn)力水平的不斷提升,近紅外光譜技術(shù)將在信息化與工業(yè)化深度融合的過程中發(fā)揮越來越大的作用,形成一個前景光明的分析儀器制造產(chǎn)業(yè)。
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