近紅外技術(shù)正如古龍武俠小說中描寫的武林高手，三個字“快、準(zhǔn)、狠”。我的理解和詮釋：“快”是快速，“準(zhǔn)”是準(zhǔn)確，“狠”是捕集相關(guān)官能團信息狠。

上海煙草集團北京卷煙廠（技術(shù)中心）?馬雁軍

　　從事近紅外技術(shù)工作，我是半路出家，第一次與其親密接觸是在2004年。當(dāng)時，上級領(lǐng)導(dǎo)發(fā)現(xiàn)其能同時多組分快速分析，既節(jié)能降耗又能提升工作效率，就訂購了兩臺布魯克公司的MPA型號近紅外光譜儀。按采購周期，年底才能到貨，恰逢布魯克公司5月在成都辦培訓(xùn)班，我去天府之地受訓(xùn)。周學(xué)秋老師五天的苦口婆心講解，終于明白了一點?？截惲艘惶譕PUS軟件，回北京后就開始了“桌面推演”的模擬學(xué)習(xí)。沒有儀器實體，收效甚微。儀器12月到貨，周學(xué)秋老師親臨現(xiàn)場安裝調(diào)試講解，對近紅外儀器和技術(shù)研究又有進一步了解。

　　近紅外入門容易，研發(fā)一個實際應(yīng)用確實很難。煙葉是農(nóng)產(chǎn)品，季節(jié)性收購，且煙葉由4千多種化學(xué)成分組成，屬于復(fù)雜的化學(xué)體系;煙葉品種和等級較多，煙葉質(zhì)量每年受自然氣候影響較大，收集齊有代表性樣品需要2至3年時間，而研發(fā)一個穩(wěn)健準(zhǔn)確的定量模型，需要足夠量的代表性煙葉樣品和準(zhǔn)確的理化檢測數(shù)據(jù)支撐才可以完成，兩者缺一不可。牽涉具體應(yīng)用，還要考慮實驗條件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化問題。

　　為了能將近紅外技術(shù)應(yīng)用研究盡快開展起來，領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系了上海煙草集團公司技術(shù)中心副主任張建平博士，他欣然同意。于是我?guī)蟽晌煌略诖汗?jié)前坐火車去了上海，開始第一次拜師學(xué)藝。張建平博士是煙草行業(yè)最早研究和成功應(yīng)用近紅外技術(shù)的知名學(xué)者，他是我近紅外應(yīng)用技術(shù)研究的啟蒙老師。那次在上海的培訓(xùn)，我記憶猶新。張建平博士推掉了其他事務(wù)，花了一天時間客觀辯證講解了他從1997年以來從事煙草行業(yè)近紅外技術(shù)的研究心得，我從中知曉了“近紅外技術(shù)不是萬能的”道理，研發(fā)一個穩(wěn)健準(zhǔn)確適用煙草的近紅外快速分析模型需要對譜圖采集和實驗操作進行規(guī)范化，如樣品的形態(tài)、顆粒度大小、采集樣品量、實驗條件(如溫濕度要求)、化學(xué)分析操作等都要一致，分析結(jié)果準(zhǔn)確前提下才能采用多種化學(xué)計量學(xué)方法開展模型優(yōu)化研究。為了保證培訓(xùn)效果，特地安排葛炯和楊凱兩人對我們進行三天實驗操作規(guī)范性嚴(yán)格培訓(xùn)和具體建模優(yōu)化方法的培訓(xùn)，達標(biāo)后才讓回北京。一年以后的一天，他又抽出時間專門聽我匯報建模研究進展情況，指出研究工作中的不足和改進的地方。通過2年多化學(xué)分析實驗積累和建模優(yōu)化，我將本企業(yè)用到的煙葉原料，按烤煙、馬里蘭煙(含白肋煙)、曬紅煙、香料煙(含曬黃煙)四個類別分別建立煙葉中水分、總糖、還原糖、總煙堿、揮發(fā)堿、總氮、氨、氯、鉀、蛋白質(zhì)等多個化學(xué)指標(biāo)中離線近紅外快速分析模型，成功應(yīng)用到本企業(yè)的原料化學(xué)質(zhì)量檢測工作中，并將晾曬煙(含馬里蘭煙、白肋煙、曬紅煙、香料煙曬黃煙)離線近紅外模型推廣應(yīng)用到集團公司下屬幾個復(fù)烤廠的質(zhì)量檢測工作中。

　　在2009年卷煙產(chǎn)品降害研究工作中，我發(fā)現(xiàn)同事在采用GC-TEA儀器分析白肋煙中四種微量級煙草中N-特有亞硝胺，每天從早上上班開始忙到下班，一天只能平行測定四個煙草樣品，耗時長效率低，我看在眼里，想在心里，既然是含N化合物，近紅外能不能作?我找同事要來測試樣品和分析數(shù)據(jù)，掃描近紅外譜圖后進行近紅外建模探索，四種亞硝胺單量建模R2在80%左右，TSNAs(四種亞硝胺總量)建模R2能達到90%，但用布魯克公司的OPUS軟件試了很多次，R2很難再提高。我找到南開大學(xué)邵學(xué)廣教授，把我的猜想告訴他。邵學(xué)廣教授認(rèn)為我的想法很好，但亞硝胺含量低，從目前近紅外應(yīng)用研究看希望不大，只能試一試。兩周以后的某天晚上九點多，他打電話給我，激動地告訴我，這是一個發(fā)現(xiàn)，近紅外建模測定亞硝胺是可行的，R2能達到97%，交叉驗證均方差也可接受。那天晚上我激動的一晚上沒睡好覺，隨后我和邵學(xué)廣教授合作兩年，擴充樣本集到700個，采用邵老師的波長變量篩選和小波變換等聯(lián)用方法完善了白肋煙中四種亞硝胺近紅外模型，現(xiàn)已用于白肋煙和馬里蘭煙的原煙現(xiàn)場收購質(zhì)量把關(guān)環(huán)節(jié)有五年了。這件事鼓舞了我，后續(xù)在邵老師指導(dǎo)下又開展了煙葉中重金屬和白肋煙中氨基酸近紅外建模探索工作，經(jīng)過兩年半的能力，建立了四種重金屬(鎳、鉛、砷、鉻)和三種氨基酸(天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸)近紅外模型，現(xiàn)已應(yīng)用于實際生產(chǎn)工作中。

　　“書到用時方恨少”，參加工作后才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，一直想再進學(xué)校深造，2008年通過全國GCT統(tǒng)考和專業(yè)課考試，我考入北京化工大學(xué)化工學(xué)院讀工程碩士，專業(yè)是化學(xué)工程。北京化工大學(xué)對在職讀工程碩士要求比較嚴(yán)，只集中組織上5門公共課，其它課都要跟著在校學(xué)生一起上，我擠時間花了兩年半時間去學(xué)習(xí)學(xué)位必修課和我想學(xué)的專業(yè)課，多數(shù)是有關(guān)數(shù)學(xué)建模的課，跟著在校生一起聽課、交作業(yè)及參加閉卷考試，我堅持了下來。共修了46學(xué)分，后來學(xué)位辦通知我學(xué)分已夠可以找導(dǎo)師做畢業(yè)論文了。我一直想拜袁洪福教授為導(dǎo)師，想讓他指導(dǎo)我結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)線做在線近紅外應(yīng)用方面的畢業(yè)論文，但苦于不認(rèn)識他。通過邵老師幫助引見，我終于拜袁洪福教授為導(dǎo)師。拜師那天，袁老師語重心長對我講：“你要有心理準(zhǔn)備，咱按北京化工大學(xué)研究生要求，對你進行必要訓(xùn)練，完成訓(xùn)練才能畢業(yè)”。我當(dāng)即表示沒問題，我能承受，越嚴(yán)格越好。

　　在袁老師指導(dǎo)下，采用在線近紅外分析技術(shù)以解決在卷煙生產(chǎn)線重點工序在制品過程中理化質(zhì)量監(jiān)測問題為課題，從應(yīng)用原理入手，到采用在線近紅外技術(shù)監(jiān)測的具體質(zhì)量指標(biāo)實現(xiàn)，花了兩年多時間，終于基本完成了設(shè)立目標(biāo)。由于我半路出家學(xué)近紅外，功底較差，在理論總結(jié)和條理說清楚方面可費老鼻子勁了。每次將修改完的論文發(fā)給袁老師，他無論多忙都擠時間，爭取第一時間審閱，指出要修改之處讓我改，他對我的碩士論文先后審閱修改了十稿，我能想象出他戴著老花鏡審閱論文認(rèn)真程度，我每當(dāng)想起此事，滿懷感恩之情外都挺不好意思的，后悔本科畢業(yè)時沒能努把力上研究生多學(xué)點，現(xiàn)在這么費力。隨著畢業(yè)論文提交的截止日子臨近，我越來越著急，在臨近最后一天時，我請示袁老師我的碩士論文能不能提交，明天是本年度提交論文的最后期限。袁老師說：“交不交，是你的事!改不改，是我的事!你的論文還得改!”我當(dāng)時都崩潰了，又從頭至尾認(rèn)真修改了一遍，沒有得到袁老師肯定情況就著急上傳提交了，后來袁老師說對我沒訓(xùn)練夠，我也因為此事內(nèi)疚好久。答辯是在化工學(xué)院進行的，按在校生要求我順利通過答辯，領(lǐng)到工程碩士學(xué)位證書。一年后我的同事去答辯他的畢業(yè)論文，評審的陳院長還記得起我當(dāng)時答辯過的論文。我非常感激袁老師對我的培養(yǎng)!目前我在袁老師指導(dǎo)完成在線近紅外對生產(chǎn)線的檢測研究一直在生產(chǎn)線應(yīng)用。

　　我作為煙草生產(chǎn)企業(yè)一名工匠，近紅外技術(shù)在企業(yè)應(yīng)用研究已伴隨我工作12年有余，正如我開頭講的那樣，近紅外技術(shù)如古龍武俠小說中的武林高手，三個字“快、準(zhǔn)、狠”。“快”為快速，“準(zhǔn)”為準(zhǔn)確，“狠”為捕集相關(guān)官能團信息狠，即使是微量亞硝胺，也能抓到關(guān)鍵相關(guān)信息。近紅外技術(shù)在煙草行業(yè)屬于發(fā)展階段，雖然近年來離線近紅外技術(shù)在煙草行業(yè)中又不斷研發(fā)出真假煙鑒別、三醋酸甘油酯、卷煙煙氣中七項有害成分等快速檢測方法，但在線近紅外應(yīng)用價值潛力還沒有挖掘出來，如在線煙葉挑選分級和原料過程控制等還在沉睡中，如何將其潛能開發(fā)出來?是靠袁洪福老師、邵學(xué)廣老師及更多其他老師技術(shù)幫助，才能把近紅外技術(shù)的“快、準(zhǔn)、狠”在煙草行業(yè)實際生產(chǎn)中的應(yīng)用價值開發(fā)出來，發(fā)揮其更大作用。

　　談了一點生產(chǎn)企業(yè)人的親身感受，沒有那么高的理論層次和深度，不當(dāng)之處，請多多海涵!

　　2016年5月5日星期四完稿