2017年光譜產(chǎn)業(yè)十大關(guān)鍵技術(shù)突破

　　作為科研和生產(chǎn)的“眼睛”，光譜儀器是人們“善其事”的“利器”，在環(huán)境保護、食品檢測、生物醫療、物理化學(xué)、科學(xué)探索等領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用。在過(guò)去的一年里。得益于全球科研工作者的刻苦鉆研，勇于嘗試，光譜技術(shù)及其科技成果轉化實(shí)現跨越式發(fā)展。

　　光譜產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)與應用方法層出不窮，科研成果轉化加速，整個(gè)產(chǎn)業(yè)呈現欣欣向榮的發(fā)展現狀。2017年科研領(lǐng)域涌現了哪些光譜技術(shù)與精尖科技成果，一起來(lái)看看：

　　全球首款晶圓級傳感器芯片或掀起光譜儀應用革命

　　2017年1月17日，領(lǐng)先的高性能傳感器解決方案和模擬IC供應商艾邁斯半導體公司(amsAG)宣布推出全球首款高性?xún)r(jià)比的多通道光譜片上傳感器解決方案，為消費和工業(yè)應用實(shí)現新一代光譜分析儀開(kāi)辟了道路。新的光譜傳感解決方案大大降低了光譜分析的成本及方案尺寸，廣泛適用于食品安全、產(chǎn)品認證、常規測試等應用，幫助更好地保護人們的身體健康和生活環(huán)境。

　　中科院研發(fā)高光譜掃描儀提高光譜儀器制造能力

　　高光譜這雙“火眼金睛”的本領(lǐng)可不僅僅是幫助鑒定、修復文物。因其能呈現人眼看不到的細節、辨別不同成分的物質(zhì)，因此該技術(shù)在國防軍事、精準農業(yè)、水環(huán)境監測、地礦勘察等領(lǐng)域都有廣闊應用價(jià)值?；诟吖庾V原理，科研人員目前正在研發(fā)可供智能手機使用的高光譜檢測應用系統。未來(lái)手機有高光譜檢測功能，結合云計算、大數據，人們將隨時(shí)隨地用手機快速檢測食品安全問(wèn)題。

　　中科院成功研制干涉式大氣垂直探測儀 實(shí)現代紀跨越

　　據中科院上海技術(shù)物理研究所獲悉，該所研制的多通道掃描成像輻射計、干涉式大氣垂直探測儀在衛星上同時(shí)運行，也經(jīng)受住了考驗，并在國際上率先實(shí)現了高時(shí)效的對地三維大氣探測。干涉式大氣垂直探測儀是國際上第一臺在地球靜止軌道衛星上運行的紅外高光譜設備。它為人類(lèi)深入研究大氣對流，更精細預測災害性天氣，提供了新的可能。

　　表面增強拉曼光譜技術(shù)首次實(shí)現細胞作用定量分析

　　近些年，隨著(zhù)激光技術(shù)、納米科技和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，SERS已經(jīng)在界面和表面科學(xué)、材料分析、生物、醫學(xué)、食品安全、環(huán)境監測和國家安全等領(lǐng)域得到了廣泛應用。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農業(yè)工程研究所研究員黃青研究組利用SERS技術(shù)，實(shí)現了DHA對HeLa細胞的作用和效果的定量分析和評估。

　　中科院蘇州生物醫學(xué)工程技術(shù)研究所研制深層光譜治療儀

　　由中國科學(xué)院蘇州生物醫學(xué)工程技術(shù)研究所研制的深層光譜治療儀已通過(guò)省醫療器械檢測所全性能檢測和臨床試驗，可穿透皮下病灶深度達5cm以上，遠遠超過(guò)現有光療產(chǎn)品的穿透深度，對疾病治療有很好的治療效果。目前，該儀器治療光具有從可見(jiàn)光到近紅外的超寬光譜，涵蓋了多種有效治療譜段，主要用于慢性炎癥、血管及組織再生、炎性疼痛、運動(dòng)損傷、惡性疾病治療等領(lǐng)域。

　　北工大研發(fā)拉曼光譜檢測儀 助力果蔬快速檢測

　　如何把好舌尖上的安全關(guān)，檢測檢驗是至關(guān)重要的環(huán)節?？上鹘y的實(shí)驗室檢測，需要切片、細菌培養等諸多環(huán)節，時(shí)間長(cháng)、花費大、效率低，在“大批量進(jìn)出”的果蔬檢測領(lǐng)域“心有余而力不足”。北京工業(yè)大學(xué)鄭大威團隊研發(fā)拉曼光譜檢測技術(shù)，適用于快速篩查檢測。目前，研究團隊已開(kāi)發(fā)出拉曼光譜檢測儀器，希望儀器未來(lái)上市，能為食品和醫療安全提供檢測服務(wù)。

　　研究員研發(fā)出高性能遺傳編碼熒光探針iNap

　　生物反應器工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室(華東理工大學(xué))楊弋教授、趙玉政研究員研究團隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)劉海燕教授合作，開(kāi)發(fā)了一系列特異性檢測NADPH的高性能遺傳編碼熒光探針iNap。不僅可應用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代謝途徑與通路分析，還可用于衰老及相關(guān)疾病創(chuàng )新藥物的發(fā)現。

　　借助“光譜束組合”技術(shù) 美國研發(fā)出高功率光纖激光器

　　美國空軍研究實(shí)驗室與洛克希德·馬丁公司簽署了一份價(jià)值2630萬(wàn)美元的合同，后者將設計、開(kāi)發(fā)和建造一個(gè)高能激光系統，并在2021年前在戰術(shù)戰斗機上進(jìn)行測試，最晚于2021年裝備在戰機上。這一系統的核心是一種多千瓦光纖激光器的改進(jìn)版本。借助“光譜束組合”技術(shù)，美國將研發(fā)出高功率光纖激光器 ，可廣泛應用于軍事領(lǐng)域。

　　美國紐約科學(xué)家成功研發(fā)新型基于芯片的甲烷光譜儀

　　來(lái)自紐約約克鎮IBM Thomas J. Watson研究中心的科學(xué)家研發(fā)出了一種新型甲烷光譜儀，比現在的標準光譜儀體積更小，制造成本更為經(jīng)濟。在光學(xué)學(xué)會(huì )的高影響因子雜志《Optica》中，研究人員詳細介紹了這種新型光譜儀，并表明它可以檢測濃度低至萬(wàn)分之一的甲烷氣體。

　　美國研究人員研發(fā)出用于行星探索的緊湊型光譜儀

　　12月21日來(lái)自美國弗吉尼亞州漢普頓的消息稱(chēng)，一種用于行星探索的緊湊型光譜儀器已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)。該系統被稱(chēng)為定位超小微型拉曼(SUCR)儀，能夠以10微米的分辨率在幾厘米(2-20厘米)范圍內檢測和鑒定礦物質(zhì)、有機物和生物材料。該主動(dòng)遙感系統由一個(gè)532納米激光器和一個(gè)微型光譜儀構成。夏威夷大學(xué)的緊湊型儀器將所有光學(xué)元件直接連接到光譜儀上，與光纖耦合拉曼系統相比，由于信號損失較少，系統的性能得到了顯著(zhù)的提高。

　　客觀(guān)上來(lái)看，全球光譜儀器市場(chǎng)一直呈現持續、穩定增長(cháng)的趨勢?？捎^(guān)的是，在部分領(lǐng)域，國內光譜技術(shù)已達到甚至超越國際同類(lèi)領(lǐng)先技術(shù)水平，滿(mǎn)足社會(huì )生產(chǎn)與國家經(jīng)濟建設的需要。有的產(chǎn)品還走向國際市場(chǎng)，在國產(chǎn)儀器中首屈一指。

　　但光譜儀器領(lǐng)域的前沿技術(shù)和新的應用正在不斷涌現的關(guān)鍵時(shí)期，產(chǎn)業(yè)參與者應該搶抓時(shí)機，總結光譜儀器發(fā)展的成功經(jīng)驗，以史為鑒，迎頭趕上，使我國的光譜儀器科研和制造水平盡快全面趕超世界水平。2017年以來(lái)，國內外光譜技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，而且針對于市場(chǎng)需求也有新的光譜儀器陸續研發(fā)出來(lái)。未來(lái)，在多領(lǐng)域大發(fā)展形勢下，科研機構、高校院所、企業(yè)研發(fā)將選準要攻克的關(guān)鍵技術(shù)，持續拓展應用領(lǐng)域，為產(chǎn)業(yè)蓬勃壯大加油助力。