首次接觸近紅外(NIR)光譜,是參加T.Kameoka先生主持的日本農林水產省重點課題《分散協(xié)調型多次元農産物情報センシングシステムの開発》。這個項目將近紅外用于田間土壤、農作物(西紅柿、葡萄)的實時測定,并將數據返回監(jiān)測中心。后來,在九州大學出席日本化學工學年會,結識了Y.Ozaki教授,對近紅外有了更多的了解。我們的研究先后發(fā)表在Appl Spectros、Bioproc Biosyst Eng、MMAS、JJCE等刊物。赴英國劍橋大學牛頓研究所短期學術訪問,并赴日本早稻田大學與K.Nishihara教授開展合作等。用三年時間完成了我的博士學位。為了吸引海外留學生回國工作,中國留學基金委、中國大使館組織評審“首屆國家優(yōu)秀自費留學生獎”(在美、日、英、德、法五國的博士留學生中評選100人)。我有幸獲選,赴中國大使館(東京)接受中國外交部副部長武大衛(wèi)頒發(fā)的證書和獎金,我的導師T.Kameoka教授作為導師代表發(fā)言。
感念國家的厚愛,蒙臺灣中央研究院院士、斯坦福大學劉太平教授推薦,我于2004年回國,進入暨南大學任教,同年評定為教授。中國科學院長春光機所的陳星旦院士,也是這一年到暨大創(chuàng)建“應用光譜”團隊。和陳院士的認識,頗有傳奇色彩:他讓圖書館買了一本英文的近紅外光譜學專著,這本書剛上架就被我借走了,他很吃驚,找到我,聊了十來分鐘,他說:“你就是搞近紅外的,我們一起做吧!”就這樣,由校長特批,我從信息學院轉入理工學院光電工程系,開啟近紅外之旅。
(一)近紅外過程分析技術(PAT)的探討
2005年,陳院士和我到廣東湛江、廣西宜州的甘蔗糖廠考察近紅外在制糖過程的應用。從原料收購的按質論價、工藝質量監(jiān)控、成品質量分級等環(huán)節(jié),依次需要對初壓汁、混和汁、清汁、清糖漿、糖蜜、白砂糖等中間及終產物的垂度、蔗糖分、還原糖分、pH值、色值等指標進行實時測定。還關注了制糖廢水排放的COD檢測、轉基因甘蔗葉片的無損判別分析等。我們采集大量樣品,通過很多實驗,建立了上述各類樣品及指標的預測模型。為近紅外用于甘蔗制糖過程的在線分析,積累了大量數據和參數,在全國第一屆近紅外會議做了報道。我的體會是:在過程分析技術(PAT)中,近紅外乃是珍貴的一線技術,但尚需要解決諸多技術問題。如,多過程、多目標、多參數的模型優(yōu)化及動態(tài)維護才是問題的核心。
(二)在土壤、農產品、食品領域的創(chuàng)新應用