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袁洪福:近红外,我爱你!

实验室资讯网 更新:2016-05-08 点击: 论坛讨论 百度搜索
【导读】我与近红外结缘太久了,整个生活充满着全是近红外,以致不知道从哪儿写起。嗯,那就捡记忆最深的讲吧。那是1993年,恩师陆婉珍先生交给我一个科研任务就是开发国产近红外分析技术,提升炼厂化验室工作效率,以满足当时高速发展的炼油工业对日益增长的油品常......

  当受邀写这个故事时,我竟一时语塞,一个月过后的此时此刻,眼看就要马上要交卷了,还是没能理出个思路来(囧)。是啊,我与近红外结缘太久了,整个生活充满着全是近红外,以致不知道从哪儿写起。嗯,那就捡记忆最深的讲吧。

北京化工大学 袁洪福

  那是1993年,恩师陆婉珍先生交给我一个科研任务就是开发国产近红外分析技术,提升炼厂化验室工作效率,以满足当时高速发展的炼油工业对日益增长的油品常规分析需求。从此,我进入一个全新的研究领域,而且是全身心投入其中至今。

  1995年,我们在石油化工科学研究院分析研究室103组实验室内设计和搭建了一个采用固定光栅和CCD阵列检测器的短波近红外光谱仪试验装置,测得空气和汽油的能量曲线,在康柏286电脑上运算得到了第一张汽油近红外光谱。我大学学的是理科有机化学专业,线性代数知识少得可怜,那时,毕业已过去11年了,对我来讲,进入崭新的化学计量学学科,其难度之大是可想而知的。从图书馆借了几本线性代数自学补课,好不容易找到MATLAB 4.0(4张4吋软盘),开始了艰苦的探索,那时计算机速度很慢,一个程序运行往往需要一夜,也忘记痛苦了多长时间,反正不短,终有一天,自己编写的 PLS1算法MATLAB代码程序通了,使用我们搭建的近红外装置,实现了快速测定汽油辛烷值,当时计算机经过一夜计算获得了这个结果,是在第二天一上班时才发现的,那时候E-MAIL不像现在这样发达,我赶紧把程序和结果打印出来,立刻传真给当时远在美国的陆先生,真的太高兴、太激动了,其情景至今难忘。

  其后历时几年时间,我们课题组(即现在褚小立教授领导的课题组前身)开发了国内第一套化学计量学软件。将CCD近红外光谱仪器样机产品化(INCE2000),并在石化工业上进行了成功应用(150多台),产生了客观的经济效益和社会效益,更重要的则是其示范效应对国内近红外分析技术发展的影响,这项科研成果在1999年获得BCEIA金奖。

  为了推动国内近红外光谱学科发展,在陆院士组织下,我们课题组编写了国内第一本近红外光谱专著《现代近红外光谱分析技术》,于2000年出版。

  2000年后我们开发了国内第一套近红外在线分析仪器,在兰州石化公司催化重整工艺上进行成功应用,随后到2008年期间,在石化领域应用了10多套国产在线分析仪器,其中,广州石化汽油调和工艺应用的经济效益达1260万RMB/a,产生的经济效益明显,为此感到欣慰!

  2006年我到北京化工大学开始了教书生涯,在一个全新的,更加自由的学术环境和氛围下,继续近红外分析技术的研究,不仅仅是研究石化了,我可以随心所欲的,不受限制地研究制药、纤维、食品、水果、医学等领域中的课题,只要我喜欢,真的很开心。在这里,我的研究方向定位于过程分析(PAT),并且是从原料到产品具体工艺过程,到物流,到消费的全过程,当然,信息也不限于近红外了。主持开发用于各种用途的专用、便携、手持和在线的多种分析仪器。每每获得技术上突破,都充满着成功喜悦。其中,去年开始到现在,我们为我国桑蚕产业写了一个很有意义的故事,值得和大家分享。桑蚕杂交制种第一道工序是分拣雌雄,每公斤蚕蛹约500枚左右,在分选季节,用户每天需要分选约8吨,被分选蚕蛹个数无疑是一个天文数字,传统人工根据蚕蛹器官特征分选,需要上千人作业。遗憾的是原先的工人随着年龄增长逐渐退出工作岗位,而今天从事这项工作的年轻人越来越少,使得这个行业面临着难以为继的严重挑战。2015年我们接受了企业的委托,采用近红外进行技术攻关,成功地实现了活体雌雄蚕蛹的无损高速分选(~12枚/s),错判率为1~2‰,单条生产线可以分选2吨/d,彻底攻克了制约我国桑蚕产业可持续发展的技术难题。想一想,我国丝绸之路在历史上的辉煌,还有今天正在发展的一带一路战略,无不与桑蚕承载的文化有关,其文化至今也有着积极的现实意义,而近红外也能在这里发挥着重要作用,可以看出,我们大家现在所从事的近红外是多么的有意义!

  我们近红外是一个大家庭,成员来自众多学科和应用领域,随着我国近红外的快速发展,我国近红外人强烈希望有一个属于自己的学术交流平台,在陆院士倡议和组织下,在2006年召开了全国第一届近红外光谱学术会议。期间大家推举我负责组织成立我国近红外光谱学会,我原本不胜言谈,也不喜欢上台面,深知这恰如赶着鸭子上架。还有,大家也知道现实社会中成立一个学会是多么的不容易。为了不辜负陆先生和大家的重托,和刘慧颖老师,褚小立博士等京津地区的多位老师,还有姚建垣先生等,知难而上,一起开始了艰难的筹备工作。不辜负筹备组多年持续的辛勤工作,2009年终于成立了一个专业委员会。学会自开始就注重品牌学会的建设,在全体近红外人的共同努力下,学会在业界的影响越来越显著。2012年申请举办了近红外发展为主题的香山科学会议,以后就有了3个近红外仪器项目先后获得了国家十二五科学仪器重大科研专项的支持。在中国仪器仪表学会的支持下,2014年成立了近红外光谱分会,规模在逐年增加,如今这个学会已成为我国近红外人的温馨之家,在每两年召开的全国学术会议上,愿与会代表人人能有颇丰的收获,能倍感受到尊重,能由衷的感到温暖和舒服。每每想到这些,就很开心。尤其,看到越来越多各行各业的年轻人加入进来,快速成长,取得那么多骄人的成就,我国近红外后继有人,真是倍感鼓舞!

  哎呀,一不小心篇幅这么多,不希望耽搁大家更多时间,就此停笔。讲起近红外的故事是几天几夜也说不完!今生有幸从事了近红外,我真的很幸福!我与近红外的故事的最后一句话就是:近红外我爱你!

北京化工大学 袁洪福

(来源:北京化工大学)

(责任编辑:大卫)

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