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核心技術頻獲突破 近紅外光譜產業年產值或達數億元

[2017/6/26]

    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年近紅外光譜大會(ICNIRS)主辦權，這將是中國首次主辦ICNIRS會議，標志著我國近紅外光譜技術已躋身國際舞臺。
 
　　1880年，紅外光譜被發現于英國斯勞的一個實驗室。天文學家弗里德里希·威廉·赫歇爾(Friedrich Wilhelm Herschel)在一次實驗中偶然發現將溫度計放在光譜紅端外測溫時，溫度上升得最高，于是他得出結論：太陽光中包含著處于紅光以外的不可見光線。但近紅外光譜技術的真正被運用于科學研究中，是在二十世紀中葉。近紅外之父——Dr. Karl H Norris以及同時期一些科學家將近紅外光譜技術應用于農產品檢測。
 
　　因其快速、無損、可實現多組分同時測定的技術特點，近紅外光譜被廣泛應用于農業、工業、石化、制藥、食品、煙草等領域。在國際市場中，賽默飛、布魯克等專業的近紅外光譜儀生產企業也逐漸涌現。
 
　　相較于國外，我國近紅外光譜技術發展的較晚，我國對其研究始于20世紀八十年代。“七五”期間，國家提出科技攻關計劃項目，近紅外光譜技術就是研究重點之一。
 
　　八十年代初，中國農業大學嚴衍祿教授組建中國農業大學近紅外光譜分析實驗室，在國家自然科學基金、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外近紅外儀器企業的合作，實現了多項技術突破。2005年，中國工程院院士劉文清帶領的研發團隊開展紅外光譜算法研究，開發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據庫；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自動監測技術與設備”項目的支持下，開發了抽取式傅立葉變換紅外光譜監測系統等一系列科研成果，打破國際技術壟斷。
 
　　如今，作為現場快速篩查和加工過程實時檢測的理想手段，近紅外光譜技術在農業、工業生產及科研工作中起到了越來越重要的作用，但由于起步較晚，一些關鍵技術仍受到國外制約。據數據統計，目前中國市場中進口品牌近紅外光譜儀器有2700臺左右，而國產的近紅外光譜儀器約500臺，市場占有率較低。模型數據庫不夠豐富、完善、穩定，正是制約此項技術大規模推廣應用的瓶頸之一。
 
　　作為近二十年來發展最為迅速的過程分析技術之一，近紅外光譜技術的應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、更廣泛的領域推進，同時，隨著經濟的快速發展，生產模式將逐漸轉向精確控制型，而生產過程控制則需要依賴先進的分析技術，因此，近紅外光譜技術在生產過程控制環節中也將有更深入的應用。據專家預計，5年后國內近紅外光譜分析技術的年產值將高達數億元。
 
　　可以預見，隨著我國社會生產力水平的不斷提升，近紅外光譜技術將在信息化與工業化深度融合的過程中發揮越來越大的作用，形成一個前景光明的分析儀器制造產業。