在日前舉行的全國第十屆近紅外光譜學術會議上,中國林業科學研究院木材工業研究所的楊忠研究員被授予**“中國近紅外光譜30年貢獻人物”**獎項,以表彰他在這一領域做出的杰出貢獻。楊忠研究員借此機會表達了對近紅外光譜領域全體科研工作者,以及對他職業生涯影響深遠的陸婉珍院士、袁洪福教授、禇小立教授等人員的感謝。在會議期間,儀器信息網對楊忠研究員進行了專訪,深入探討近紅外光譜技術在林業領域的創新研究與應用發展。
中國林業科學研究院木材工業研究所研究員 楊忠
“中國近紅外光譜產業經歷了從無到有的發展歷程,從基礎研究起步,逐步邁向實際應用,這期間取得了很大的突破。”楊忠研究員在采訪中談到,自他涉足近紅外光譜領域以來,至今已逾二十載。隨著對近紅外技術理解的不斷加深,他逐漸認識到這項技術具有近乎“萬能”的潛力,不僅技術方法在不斷創新,還在越來越多的領域發揮著重要的作用。
“在林業發展中,樹種的選擇是首要考慮的因素。樹木種植后,需要對材質優劣進行定期檢測。傳統方法需要通過砍伐樹木來獲取樣本,這不僅對樹木本身造成傷害,也給科研工作帶來了不便。”楊忠研究員分析說,“通過近紅外光譜技術,建立好精準的模型,僅需采集少量幾乎無損或低損傷的生長錐樣本,即可準確測得木材的性質。目前,實驗室近紅外光譜設備已經可以實現此項檢測,下一步我們將開發適用于野外作業的小型化設備,以便在林場等生產現場直接使用。”
楊忠研究員將近紅外光譜技術應用到木材科學與技術領域,取得了顯著的科研成果。這些成果不僅體現在論文發表、國家專利申請以及獲得國家自然科學基金的支持上,他還參與制定了相關林業行業的標準等。據介紹,“目前,他的主要工作集中在以下三個方面:一是繼續深化基礎研究,將近紅外光譜技術應用于林木遺傳育種領域。傳統實驗室在檢測基本材性方面存在較大難度,而近紅外光譜技術以其快速、高通量的特點,在此領域表現出色,顯著提升了檢測精度;二是在木材識別上,中國作為木材生產和消費大國,木材種類繁多,不同樹種的價值和性能差異明顯,利用近紅外光譜技術可以實現木材的快速識別,應用前景廣闊;三是近紅外光譜技術在人造板生產檢測中的應用,尤其是在施膠量檢測方面,目前國內外生產線尚缺乏成熟的技術。基于此,楊忠研究團隊成功開發了一套設備,并將其在生產線上進行了測試,效果良好,達到了預期目標,下一步,他們計劃對該設備進行專業化改進并加以推廣。”
對于當前近紅外光譜技術應用面臨的挑戰,楊忠研究員認為:“一方面是模型非通用和不兼容。在某一臺設備上建立的模型,由于不同制造商生產的儀器之間存在差異,導致前期積累的大量數據庫模型難以跨設備使用;其次是較高的成本。在推廣過程中,設備的成本較高成為限制人們廣泛應用的一個重要因素;還有雖“萬能”但不是最佳。在某些應用場景下,需要將近紅外光譜技術與其他方法相結合,如與圖像識別技術融合,效果能夠顯著提升。”
楊忠研究員表示,近紅外光譜技術的便捷性、快速檢測能力等提升值得期待,當其與智能化、5G技術和AI識別等先進技術相結合時,將擁有更多可能性。科學普及與科技創新同等重要。為了促進新技術的普及與應用,楊忠研究員做了木材科普方面的工作,已經先后在中國科學技術協會、中國科學技術館、國家自然博物館等單位開展科普工作,取得了不錯的反響。后面,他將加強近紅外在木材領域內應用科普,希望通過加強科普教育,推動技術創新,開發出更加高效、便攜的設備,以滿足林業及其他相關領域的需求。同時,他也希望,近紅外光譜技術不僅在中國范圍內發揚光大,更希望通過國際合作與交流,將近紅外光譜技術推向全球,惠及更廣泛的社會群體。
供稿:楊忠 中國林科院 研究員/博士生導師、中國儀器儀表學會科普委員;
來源: 儀器信息網