分子光谱发展要“ 顶天”“立地”-田中群院士
目前, 分子光谱的整体发展趋势有两个方向, 即“ 顶天” 与“ 立地”。“ 顶天”是指分子光谱继续往更高的原创方向发展,
“ 立地” 指的是分子光谱以更开放的姿态走向市场, 甚至走进千家万户。
分子光谱的研究离不幵光源、光谱仪器, 也离不开数字分析、数据处理等等。在这些领域, 我们已经拥有一批具有突破性的研究与技术。如光源、先进制造业、信息技术等领域的发展, 给分子光谱的研究提供了前所未有的机会。因此,“ 顶天”应该成为分子光谱工作者的追求目标。
我国要成为引领技术的先进型国家,必然要求在原创性方面有很大突破, 绝不能一味跟着国际团队或者别人的方向走,而需要我们多关注、会思考、勤分析, 最终找出具有自己特色的、原创性的方向来做。而且一定要借用科学与技术的各个领域的进步与发展, 比如人工智能等, 这些技术都有可能为分子光谱的发展做出贡献。

另一方面, 人工智能等新技术的发展也可以让分子光谱更加地“ 立地”。科学问题驱动造就科研仪器去探索科学前沿, 科研仪器在技术问题的驱动下, 发展为解决产业问题, 科学仪器在民生需求驱动下,发展各类小型微型仪器以自我快速检测分析。最终是要满足国防安全、制造业等国家需求和食品饮料、家庭安全等百姓需求。拉曼技术的小型化、便携化的硏究就是为了此目的。从基础研究到产业化的转化时间越来越快, 其中蕴含着很多机会。
可以预见到, 未来十年内, 分子光谱仪器将大量地从实验室走向千家万户, 走进普通老百姓的家庭。当前的先进制造业已经可以将仪器越做越小, 先进的数据处理、检测灵敏度、光谱分辨率等技术也都在快速发展。如果能把握这些机会, 中国就有可能成为分子光谱技术在这方面的领跑者。仪器的小型化发展非常重要且关键,而旦具有鲜明的特色和方向。
我国应用市场规模非常庞大, 如果科研界能够群策群力共同发力, 相信在分子光谱仪器进入市场与千家万户的大趋势下,
中国的分子光谱领域将有望逐步在国际上实现领跑

我们研究团队在分子光谱仪器小型化领域也做了许多尝试。在过去七八年间,我们的一些产品已经开始进入市场, 在食品安全检测、环保检测、环境污染检测,以及公共安全、反恐甚至医学快速检测等方面, 都取得了较好的成果。例如针对食品安全中不同的检测需求, 我们成功研发了基于表面增强拉曼光谱技术的便携仪器; 针对食品中苯并芘的检测仪器准确度可达到2- 5 p pb , 样品前处理时间缩短到1 0 -1 5 分钟, 检测速度小于1 分钟。除此之外,色素检测仪器、食品安全快速检测箱等仪器在实际检测中均有上佳的表现。
目前我们团队已经成立产业化的公司,运行非常健康, 发展也很迅速。基于拉曼光谱和表面增强拉曼光谱技术的便携仪器将于明年实现有一定规模的产业化。我们对于今后5 至1 0 年内小型仪器进入千家万户非常有信心, 这是一个能够实现的远景目标。
今后, 科学仪器将不单单只作为大型设备在实验室、高等院校、科研院所、企业或者检验机构里使用, 它将成为手掌型的、便携型小型仪器, 在人类社会发展进程中发挥重要作用。
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