行业透视,位专家论中国近红外的“喜”与“忧”

从第一台商品仪器开始，近红外光谱仪的技术发展经历了滤光片型、光栅型、声光调制型、二极管阵列型、偏振干涉型、傅立叶变换型等。由于测试方便，仪器成本低、非常适用于在线分析，分析速度快速，分析效率高等优势，近红外光谱仪已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的重要分析手段之一，且发展势头迅猛。

QY Research的最新报告显示，2016年，全球近红外分析仪行业销量约为5638台，全球近红外分析仪市场约4.38亿美元。2018年，全球近红外光谱(近红外分析仪)市场价值4.6亿美元，预计到2025年底，该市场将达5.6亿美元，2019-2025年之间复合年增长率为2.7%。

　　我国从20世纪80年代开始进行近红外光谱的研究和应用工作，90年代后期以产业链的方式逐渐应用于农业、石化、制药和食品等多个领域。经过过去几十年的发展，目前的发展形势如何？取得了哪些成果？又有哪些问题值得大家思考？日前，仪器信息网特别采访了6位近红外大咖，大家一起来分析中国近红外的“喜”与“忧”。

　　中国近红外学科发展处在急剧上升阶段 成绩可喜

　　对于当前我国近红外光谱的发展态势，北京化工大学袁洪福教授认为：“一个学科发展趋势通常呈S型，我个人认为中国近红外学科的发展处在急剧上升的阶段。” 袁洪福介绍说，中国的近红外走过了一个从了解、质疑，到认可的过程，经过长时间的努力，不断磨合，现在近红外光谱技术已经逐渐被各领域用户接受、认可，并得到了很好的应用，为用户创造了客观的经济价值。

　从整体需求来说，我国近红外设备这几年一直处于稳步增长的趋势。据某仪器有限公司产品经理李德勇介绍。近红外技术在粮油质检系统的应用已经非常广泛，无论国家级的粮食科学研究院还是政府各县级单位，都有配备近红外设备。同时，近红外设备也为广大一线的粮油加工厂创造了很多效益。

从仪器及技术发展的角度，我国近红外光谱研究已经取得了一系列的成果。在采访过程中，各位专家也分享了各自的研究成果：北京化工大学与某公司合作，并为企业量身定制了蚕蛹雌雄高速鉴别与分选设备，1秒钟可以分选10个蚕蛹，1套设备一天可以分选1.2吨，正确率在98%以上，为企业节省用工成本的同时还提高了效率；南开大学邵学广教授提出的温控近红外光谱技术已经开展了一系列的研究，比如根据血清的近红外光谱对疾病的诊断等；刘燕德课题组围绕水果的内部品质快速无损在线检测和水果的成熟度便携式仪器、水果表面质量安全方面开展了一系列的仪器研发和基础应用研究工作工作。据悉，具有自主知识产权的，用于水果内外品质和内部缺陷检测的动态在线分选仪器，并在多个水果主产区推广应用，围绕水果成熟度、糖度分析的便携式仪器也已经开发到第四代。

　　近红外光谱“大有可为” 制约因素不容忽视

　　无一例外，各位专家一致认为我国的近红外光谱还依然“年轻”，未来大有可为。

　　山东大学臧恒昌教授在采访中特别介绍说，制药领域对近红外光谱技术的需求非常旺盛。药品的质量直接关系到人们的生命健康安全，但质量是设计出来的，也是生产出来的，不是检验出来的。近红外光谱技术就像是生产过程中长了一双眼睛，可以准确的知道物料行为的变化，从而使物料行为显性化，给与准确的控制，就可以实现产品的质量预期。从仿制药的角度，能更好的忠实于产品的工艺过程，实现疗效和质量的一致性。从创新药物的研究以及药物的生产角度，可以忠实的按照工艺设计的预期达到最终的质量预期。

　某企业管理(上海)有限公司应用与研发经理/在线产品经理倪勇提到了在线近红外技术的应用前景，他特别用了用方兴未艾、需求广大、前景广阔几个词来形容。据其介绍，他在线近红外仪器未来一定是一个新的发展方向，发展潜力比实验室近红外仪器更加广阔，特别是在中国快速发展的制造业，以及智能制造等的大背景下，在线分析技术的发展和应用更具优势。

　虽然前景美好，但当前的应用现状也让不少专家有所担忧。“近红外光谱的普及程度还很低，仅仅是有些企业采用了或者试用了。可以说，近红外光谱仪在生产过程中的应用还处于初级阶段。”山东大学臧恒昌分析到，“目前有不少制约近红外光谱应用的因素，首先，人才是一个很重要的因素。现在从事近红外光谱研究的人员还不是很多，许多单位想用近红外光谱仪，但是苦于没有或者缺少这样的人才；其次，与一般通用分析方法不同，近红外光谱是一种个性化的分析方法，不同样品、不同应用场景对其模型的建立都有不同的要求，这种个性化的特点，在一定程度上增加了近红外光谱仪的应用难度；再者，相对来说，近红外光谱仪的价格还比较高，尽管需要近红外解决的问题非常多，需求也非常旺盛，可是由于成本的问题很难普及使用。

　　国产近红外仪器的“当务之急”

　　“在行业的广度方面，国外近红外技术发展历史比较久，覆盖的行业也比较广泛。而国产近红外发展历史相对较短，目前还是集中在与粮食加工相关的行业，其他行业有应用但并不完善。在专业化程度方面，近红外技术正朝着一个非常专业的设备方面走，国外的厂商都在努力淡化近红外的概念，而国内厂商目前则还是围绕近红外的技术做。”李德勇介绍说。

　　国产仪器与进口仪器的差距，是现阶段逃不开的一个讨论话题。面对现在的发展态势，国产近红外光谱仪器该如何破局?

　　袁洪福在采访中表示：虽已经取得了一定的成果，但国产近红外光谱仪在硬件方面与国外相比还有一定的差距；在数据库的建设、模型的建立和维护等方面需要一定的突破；应用拓展和标准建设也亟待加强。

　　从仪器研发的角度上，南开大学邵学广教授认为，“一方面，我希望中国在科研型近红外光谱仪方面能有突破，做出领先的、从原理上创新的分析仪器；另一方面，从实际应用的角度出发，在线分析需要大量的仪器，因此我们要把重点放在价格便宜、小型的分析仪器上，特别是专用仪器。” 同时，邵学广还强调说，“这些小型、专用仪器在功能上不需要特别全面，但对仪器的稳定性以及台间的一致性要求比较高，所以希望生产厂家能在工艺上多下功夫；另外，为了配合大数据平台的使用，数据传输的灵活性上也要加强。”

基于多年在近红外光谱仪研发的经验，华东交通大学刘燕德教授说，目前中国的制造水平还不是特别高，如何解决重复性、稳定性和准确性是国产仪器走向实用性的关键；另外，当前国产仪器在核心光电部件方面做得还不是特别好，仪器的核心技术不少还依赖于进口，如何实现自主知识产权核心部件的研发和突破是国产近红外光谱仪要解决的当务之急。

寄语2021国际近红外光谱大会

　　袁洪福：2021年中国召开国际近红外大会，标志着中国近红外走向世界的舞台。这是中国近红外的盛事，希望中国近红外人在科学研究、仪器制造、应用等方面扎扎实实工作，努力提高到一个新的水平，迎接2021国际近红外光谱大会在中国顺利圆满地召开。

　　邵学广：China needs NIR , NIR needs China!2021国际近红外光谱大会是我们经过很多次努力争取得来的，我希望大家利用好这次机会，重点展现中国近红外光谱创新性的研究成果、领先的技术，具有中国特色的研究领域等。

　　臧恒昌：我参与了本次会议的申办，非常期待会议的召开。我认为应该以此次会议为契机，掀起我国近红外研究和普及的热潮，大家要多投高质量的稿件，用学术文章、报告向世界展示我们的研究应用进展，证明中国的近红外光谱研究已经走在了世界前列!

　　刘燕德：现在是一个开放包容的世界，2021国际近红外光谱大会能够让我们了解前沿，增进友谊，合作共赢，最后实现国产近红外达到国际先进的水平。