我与近红外的故事

袁洪福　（北京化工大学）

作者简介

袁洪福，教授，博导，就职于北京化工大学。中国仪器仪表学会近红外光谱分会理事长；中国仪器仪表学会理事，中国仪器仪表学会学术委员会委员；全国专业标准技术委员会（TC481）委员、中国仪器仪表学会标准委员会委员；北京理化测试学会理事；亚洲近红外光谱学会常务理事；《光谱学与光谱分析》编委；《现代科学仪器》编委。长期从事分析仪器、化学计量学和应用研究，发表了逾百篇科学论文、多部专著及多项技术专利。主持开发了基于液相色谱、近红外光谱、红外光谱、LIBS、紫外和化学计量学的系列分析仪器和软件成果，成功用于石化、国防、农业、烟草、食品、质检等领域，获得了显著的经济效益和社会效益。

人生格言 ：从我做起，不以小而不为之；点亮自己，阳光他人为幸事；不在乎结果，品味过程乐在其中；潇潇洒洒，感恩人间，无悔人生。

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！

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5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)，产生了可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（北京分析测试学术报告会暨展览会）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1260万元/年，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，我可以随心所欲地、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。每每获得技术上的突破，都充满着成功的喜悦。其中，2015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，每千克蚕蛹约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（约12枚/秒），错判率为1‰~2‰，单条生产线可以分选2吨/天，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地有意义！

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地不容易。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，能备感受到尊重，能由衷地感到温暖和舒服。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，真是备感鼓舞！

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！