2019北京光譜年會——人工智能與光譜的結(jié)合

2020.1.07

　　分析測試百科網(wǎng)訊 2020年1月7日，由北京理化分析測試技術(shù)學(xué)會光譜分會主辦的2019年北京光譜年會在北京天文館如期舉辦。此次會議旨在圍繞拉曼光譜、原子發(fā)射光譜和光譜計算等光譜方法和應(yīng)用進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，同時會議邀請了諸多領(lǐng)域?qū)＜矣H臨現(xiàn)場并發(fā)表多篇精彩報告。分析測試百科網(wǎng)作為此次會議的支持媒體，全程跟蹤報道。

會議現(xiàn)場

北京理化分析測試技術(shù)學(xué)會副理事長光譜分會理事長孫素琴教授

　　北京理化分析測試技術(shù)學(xué)會副理事長光譜分會理事長孫素琴教授致辭。如今，教育部、科技部、基金委都在關(guān)注人工智能的發(fā)展。人工智能、大數(shù)據(jù)、人工算法與我們每個人都密切相關(guān)，此次光譜年會的重點是圍繞上述前沿技術(shù)與大家進(jìn)行交流匯報，期望大家彼此促進(jìn)，使人工智能在光譜領(lǐng)域健康發(fā)展。

北京礦冶研究總院馮先進(jìn)研究員

　　北京礦冶研究總院馮先進(jìn)研究員發(fā)表主題為ICP-OES新的儀器及技術(shù)的精彩報告。馮先進(jìn)表示，今年我國廣大的儀器研發(fā)工作者在國家重大科學(xué)儀器研發(fā)專項等的支持下，在ICP-OES儀器制造和核心部件研究方面取得了較大的成績。報告圍繞ICP-OES技術(shù)發(fā)展歷程，ICP-OES新產(chǎn)品及技術(shù)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)分享。2019年最近推出的ICP-OES儀器有：安捷倫5800 ICP-OES、斯派克SPECTROGREEN、鋼研納克Plasma 3000 ICP-OES、譜育科技6500 ICP-OES等。其中安捷倫5800設(shè)計了新型自由曲面光學(xué)系統(tǒng)，在極大程度上消除了像散和聚焦的邊緣效應(yīng)。國產(chǎn)鋼研納克、譜育科技ICP-OES產(chǎn)品也均實現(xiàn)了雙向觀測技術(shù)，從而有效改善了成像質(zhì)量。

清華大學(xué)周群副教授

　　清華大學(xué)周群副教授發(fā)表主題為未來可期——拉曼光譜技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展的精彩報告。拉曼技術(shù)發(fā)展至今，多應(yīng)用于生命科學(xué)成像和原位動態(tài)分析等空間、時間分辨當(dāng)中。報告通過回顧葉堅課題組（設(shè)計新型拉曼探針，從而實現(xiàn)52秒完成小鼠活體前哨淋巴結(jié)成像，面積約3.2*2.8cm²），三維層析掃描拉曼光譜成像（隕石MET 00526的三維拉曼光譜成像，發(fā)現(xiàn)了南極隕石中隱藏的非原生有機物質(zhì)），原位分析金屬有機骨架材料的形成機理，原位拉曼光譜技術(shù)用于在線監(jiān)測水果在超臨界二氧化碳中的干燥過程，便攜式拉曼/SERS-LFA閱讀器應(yīng)用等案例詳細(xì)介紹了拉曼技術(shù)的近期應(yīng)用發(fā)展。

北京中醫(yī)藥大學(xué)陳建波研究員

　　北京中醫(yī)藥大學(xué)陳建波研究員發(fā)表主題為問題導(dǎo)向的中藥紅外光譜計算方法的精彩報告。中藥紅外光譜多應(yīng)用于摻假篩查，等級評價，過程分析等應(yīng)用。報告針對紅外光譜相似度量化計算方法，紅外光譜相關(guān)系數(shù)，紅外光譜指紋圖譜相似度評價（當(dāng)歸，沉香摻假篩查），紅外光譜多元分辨——差譜，紅外光譜多元分辨——投影，Adulterant Screen^TM（PE），金銀花摻假增重，青黛成分定量檢測與系統(tǒng)質(zhì)量評價，梔子配方顆粒等輔料檢測，中藥分類識別，金銀花/山銀花品種鑒定，丹參栽培方式識別等中藥中紅外光譜的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。報告指出，在應(yīng)用時要基于可靠樣本進(jìn)行檢測，同時優(yōu)先遵循直觀判斷，簡單解決等原則。

清華大學(xué)電機系張麗陽

　　清華大學(xué)電機系張麗陽發(fā)表主題為念珠菌紅外光譜分型技術(shù)及算法研究的精彩報告。微生物鑒定多應(yīng)用于細(xì)菌/真菌鑒定和藥物敏感性分析等，張麗陽首先分享了FTIR發(fā)展歷史和基本原理，隨后針對項目——“基于FTIR的病原微生物快速檢測系統(tǒng)研發(fā)及柔性便攜電磁滅菌樣機研制”進(jìn)行了介紹，主要表述了病原微生物的紅外光譜識別算法軟件開發(fā)，建立不少于150種常見病原菌的紅外光譜數(shù)據(jù)庫，臨床病原微生物的紅外光譜法標(biāo)準(zhǔn)操作流程鑒定等。

島津企業(yè)管理（中國）有限公司市場部石欲容

　　島津企業(yè)管理（中國）有限公司市場部石欲容發(fā)表主題為想您所想——島津ICP-MS附件典型應(yīng)用介紹的精彩報告。島津ICPMS-2030時間分辨分析結(jié)合高速檢測模式可以準(zhǔn)確分析納米顆粒的粒徑分布，濃度等性質(zhì)。單顆粒ICP-MS方法靈敏度高、分析速度快、操作簡便，為環(huán)境和生物樣品中低含量納米顆粒的分析提供了強有力的分析手段。利用高通量的霧化室搭配微流量進(jìn)樣可以實現(xiàn)單細(xì)胞的元素分析，得到單個細(xì)胞間的差異，并且可以以某種元素含量區(qū)分細(xì)胞群，為金屬組學(xué)，納米毒理學(xué)的研究提供新的分析方法。

伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司銷售經(jīng)理孫程博

　　伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品（上海）有限公司銷售經(jīng)理孫程博發(fā)表主題為KnowItAll軟件在拉曼光譜解析中的應(yīng)用的精彩報告。KnowIAll為光譜解析軟件，支持各種文件格式，結(jié)合世界最大譜庫準(zhǔn)確解析未知物。目前，紅外庫收錄近28萬張數(shù)據(jù)，拉曼庫收錄近4萬張數(shù)據(jù)，核磁收錄92萬余張數(shù)據(jù)，質(zhì)譜庫收錄110余萬張數(shù)據(jù)，紫外庫收錄3萬余張數(shù)據(jù)。隨后報告圍繞5F-PB-22（多技術(shù)同步解析毒品），自建拉曼數(shù)據(jù)庫，拉曼匹配中的校正，拉曼光譜PCA法解析藥物反應(yīng)等案例進(jìn)行了詳細(xì)分析。

布魯克公司尚柏羊

　　布魯克公司尚柏羊發(fā)表主題為布魯克拉曼技術(shù)及最新應(yīng)用的精彩報告。報告介紹了拉曼拉曼光譜原理，現(xiàn)代光柵和傅里葉拉曼光譜儀發(fā)展以及拉曼光譜技術(shù)特點。布魯克SENTERRA 2研究級光譜儀具有峰位實時自動校準(zhǔn)，100張譜/秒的快速掃描成像，標(biāo)準(zhǔn)分辨率為4cm^-1,，可選高分辨率為1.5cm^-1等卓越性能，整個光譜范圍，無需切換光柵，具備快速自動切換多個激光器能力。SENTERRA 2應(yīng)用SureCAL^TM技術(shù)，可實現(xiàn)波長自動校準(zhǔn)，永久穩(wěn)定。此外儀器可采用RamanScope3,1064nm模塊，選擇波長較長的激發(fā)光來應(yīng)對熒光干擾難點。

北京鑒知技術(shù)有限公司司星宇

　　北京鑒知技術(shù)有限公司司星宇發(fā)表主題為拉曼光譜在食品藥品快檢領(lǐng)域的應(yīng)用的精彩報告。北京鑒知為同方威視子公司，目前申請拉曼ZL超過150項，曾榮獲國家ZL獎優(yōu)秀獎。食品安全檢測模式正從實驗室抽檢向日?？鞕z/實驗室抽檢的組合模式轉(zhuǎn)變，快檢技術(shù)速測化趨勢明顯。北京鑒知提供食品安全拉曼技術(shù)全套解決方案，覆蓋六大類100余種檢測物質(zhì)，樣品前處理時間小于30分鐘，檢出限在ppb-ppm量級。RT5000食品安全檢測儀可進(jìn)行非定向篩查，一鍵檢測，檢測時長小于1分鐘，可廣泛應(yīng)用于食品安全快檢等諸多場景當(dāng)中。

北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孫禧亭

　　北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孫禧亭發(fā)表主題為一種新型智能光譜分類算法及復(fù)雜形態(tài)樣品鑒定應(yīng)用的精彩報告。不同紡織品價格差別較大，普遍的摻假情況較難檢測，普遍檢測方法多使用高倍的精密光學(xué)顯微鏡進(jìn)行鑒別。課題組考慮到實際質(zhì)檢部門對紡織品檢測環(huán)境需求開展了基于便攜式光柵式光譜儀對紡織品的快速、無損鑒別方法研究。報告針對烘干紡織品樣品、不同含水量紡織品樣品的建模方法、紡織品樣品NIR譜圖、PCA聚類圖，SIMCA模型分類效果圖進(jìn)行了分享探討。針對水分變化對檢測結(jié)果的影響機制，課題組提出了新型的智能光譜分類算法和智能光譜分類算法及復(fù)雜形態(tài)樣品鑒別應(yīng)用。

鋼研納克股份有限公司儀器中心孫曉飛

　　鋼研納克股份有限公司儀器中心孫曉飛發(fā)表主題為直讀光譜儀穩(wěn)定性評價方法的精彩報告。直讀光譜儀作為鋼廠主力儀器機型，具有測量速度快，可進(jìn)行多元素分析，抗環(huán)境干擾強的特點。報告介紹了儀器驗收指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)測量方法，包括短期精度判斷依據(jù)、長期精度判斷依據(jù)、時段內(nèi)數(shù)據(jù)精密度檢驗、時段內(nèi)數(shù)據(jù)正確度檢驗、時段內(nèi)重復(fù)性檢驗、時段內(nèi)精密度檢驗、總均值正確度檢驗、長期穩(wěn)定性時間上限確定等。SparkCCD7000通過上述標(biāo)準(zhǔn)測量，結(jié)果顯示其短期重復(fù)性符合檢定規(guī)程A級指標(biāo)；長期穩(wěn)定性優(yōu)于進(jìn)口光譜儀，更明顯優(yōu)于國產(chǎn)光譜儀。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李永玉副教授

　　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)李永玉副教授發(fā)表主題為基于表面增強拉曼光譜的有害化學(xué)殘留物實時篩查研究的精彩報告。針對食品添加劑，農(nóng)藥，獸藥等物質(zhì)，表面增強拉曼光譜信號重現(xiàn)性欠佳，受系統(tǒng)環(huán)境因素、人為因素、表面增強劑影響，只能多應(yīng)用于定性或半定量分析。為改善檢測誤差，課題組開展了基于外加內(nèi)標(biāo)物的拉曼特征峰強校正（硝酸鈉內(nèi)標(biāo)物的山梨酸鉀拉曼特征峰強校正），基于底物內(nèi)標(biāo)的拉曼信號校正方法（蜂蜜中硝基呋喃妥因拉曼信號校正），表面增強劑和液態(tài)樣品自動混合控制裝置等課題研究。

北京郵電大學(xué)楊輝華教授

　　北京郵電大學(xué)楊輝華教授發(fā)表主題為深度學(xué)習(xí)在光譜分析中的初步應(yīng)用研究的精彩報告。報告介紹了深度學(xué)習(xí)在光譜分析中的研究背景。課題組在稀疏降噪自編碼和DBN在光譜應(yīng)用工作中，提出了近紅外光譜的DBN、SDAE等深度學(xué)習(xí)建模方法，解決有效特征提取和大數(shù)據(jù)高級精度建模問題。在堆棧降噪自編碼結(jié)合隨機森林的黃龍病鑒別中，提出了利用隨機森林算法代替堆棧降噪自編碼頂層的Softmax和參數(shù)反向微調(diào)，提出了SDAE-RF黃龍病鑒別模型。在基于堆棧壓縮自編碼的近紅外光譜藥品鑒別方法中，提出了加入雅克比矩陣作為損失函數(shù)的約束項，解決了自編碼網(wǎng)絡(luò)中過度學(xué)習(xí)的問題，提高了分類準(zhǔn)確度，減少了運行時間。

中實國金國際實驗室能力驗證研究中心鄭國經(jīng)老師

　　中實國金國際實驗室能力驗證研究中心鄭國經(jīng)老師發(fā)表主題為從BCEIA 2019看國產(chǎn)光譜分析的發(fā)展水平的精彩報告。本屆BCEIA國產(chǎn)儀器制造技術(shù)日益成熟，應(yīng)用上專業(yè)化明顯，推出多款新分析功能的特色光譜儀器，得到很好的展示。原子熒光光譜分析儀器方面，海光HGF-V9獲得2019BCEIA金獎和百家講壇ANTOP大獎，北京吉天Kylin S18亦獲得了本屆BCEIA金獎。安捷倫5800ICP-OES采用了垂直雙向觀測（VDV和RV），新型自由曲面光學(xué)準(zhǔn)直鏡技術(shù)，有效改善檢測器的邊緣效應(yīng)和像差。原子吸收光譜方面，東西分析的AA-7090塞曼型原子吸收分光光度計火焰/石墨爐一體化儀器，采用橫向加熱，縱向塞曼效應(yīng)石墨爐技術(shù)，獲得了2019ANTalK百家講壇ANTOP大獎。另外，鄭國經(jīng)還介紹了光譜分析技術(shù)的發(fā)展前景。