圖片來源：攝圖網

浙江日報消息，12月27日，2023達摩院青橙獎名單公布，楊宗銀成為獲獎的4位浙江青年學者之一。楊宗銀研發(fā)了世界上最小的光譜儀。在他提出了一種全新的結構，用半導體納米材料替代了傳統(tǒng)光譜儀中用到的光柵、探測器陣列和準直光路等大元件，結構非常簡單，因此尺寸能縮小為傳統(tǒng)光譜儀的千分之一。該光譜儀可用于單細胞高光譜成像、光譜監(jiān)測和篩選。此外也可通過材料的替換，使該微型光譜儀的工作波段從可見光延伸到中紅外，從而開拓出更多的應用，如血糖檢測。

在曙光出現(xiàn)前，楊宗銀已經前前后后研究了8年，失敗了150多次?？上驳氖?，他的論文于次年5月投稿給Science雜志，7月便被接受。Science的編輯評價這項成果是世界上最先進的材料合成，最高超的實驗技巧，最巧妙的算法， 楊宗銀的科研成果也讓中國在光譜儀微型化領域走在了世界前列。當時發(fā)表的這篇Science論文，劍橋大學新聞稿用的標題是超越牛頓光學實驗的極限。

——光譜儀定義及分類

光譜儀(Spectroscope)是將成分復雜的光分解為光譜線的科學儀器，由棱鏡或衍射光柵等構成，利用光譜儀可測量物體表面反射的光線，可以廣泛應用到包括食品、化學、電子學、空氣污染、水污染在內的各種領域。

從原理角度講，光譜儀器可以分為：吸收光譜(紫外吸收、可見吸收、紫外可見吸收、氣相分子吸收、紅外吸收、原子吸收等)、發(fā)射光譜(熒光、拉曼、微波等離子體等)、旋光光譜等;從應用角度講，可分為分子光譜(紅外、紫外、可見、紫外可見、旋光、氣相分子、熒光、拉曼等)、原子光譜(原子吸收、原子熒光等)。

據(jù)初步統(tǒng)計，目前國際上的光譜儀器達20多種。但是，使用最多、覆蓋面最廣、最具有代表性的光譜儀器是紫外光譜、紅外光譜、原子吸收光譜等。此外，如今的激光拉曼光譜和近紅外光譜的發(fā)展也非常火爆。

——市場規(guī)模穩(wěn)步提高

光譜分析儀器科學儀器的重要分類，具有功能齊全、操作簡便、分析準確等優(yōu)點，是諸多領域的理想檢測設備?，F(xiàn)如今，光譜分析儀器行業(yè)發(fā)展迅速，市場需求日益凸顯。據(jù)中國分析測試協(xié)會數(shù)據(jù)分析，2015-2018年之間，我國光譜儀器市場年復合增速達到7%，2018年市場規(guī)模達到8.52億美元，約合人民幣56.38億元(按照國家統(tǒng)計局公布的2018年人民幣兌美元的平均匯率6.61741折算)。

——行業(yè)發(fā)展趨勢分析

分析儀器屬于高新技術領域，從其應用到工業(yè)和生產中后，一直處于快速的發(fā)展和變更中。隨著技術發(fā)展帶動的產業(yè)升級，未來光譜儀檢測中，對檢測物的數(shù)量和重量限度將進一步降低，同時檢測的精確度將進一步提高;目前我國市場上已經出現(xiàn)了便捷的手持式光譜儀，國內外知名品牌已在便攜式光譜儀領域進行競爭，未來在應用加深下，便攜式、手持式和個性化光譜儀將進一步發(fā)展;同時萬物互聯(lián)的5G時代和物聯(lián)網時代到來，光譜儀領域單個裝置微型化、智能化趨勢較為明顯。

產業(yè)研究院分析認為，隨著光譜技術和光譜儀器持續(xù)向高科技知識密集化方向發(fā)展，光譜儀器的應用面繼續(xù)拓寬且在原有領域的應用進一步加深，近紅外光譜分析技術和儀器不斷成熟和推廣應用下，小型便攜的光譜儀器將成為目前以及未來的發(fā)展潮流。目前從光譜儀的發(fā)展趨勢來看，實驗室級大型光譜儀器的市場已趨于穩(wěn)定，而工業(yè)和生活中的光譜檢測應用不斷擴大，小型光譜是一個正在興起的新的物理維度。預測，在2019至2024期間，整個光譜儀器市場年增長率為4%，而小型/微型光譜儀的復合年增長率將達7%，2024年整個光譜儀器市場將達104億美元，未來光譜儀市場發(fā)展前景良好。

經濟學人APP資訊組

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