應(yīng)用于果蔬農(nóng)藥殘留檢測的高光譜技術(shù)

不同物質(zhì)有它獨屬的“指紋光譜”，高光譜遙感技術(shù)可準確捕獲這一重要信息，提高人眼及遙感觀測能力。我們知道高光譜技術(shù)能提取古畫的顏料信息，推算顏料產(chǎn)地，從而在修復(fù)時精準選用顏料。那么除文物檢測修復(fù)外高光譜技術(shù)還可以有哪些應(yīng)用？我國在高光譜遙感領(lǐng)域的研發(fā)水平又如何？

1可檢測果蔬農(nóng)藥殘留，未來還可能隨時檢測霧霾

高光譜這雙“火眼金睛”的本領(lǐng)可不僅僅是幫助鑒定、修復(fù)文物。因其能呈現(xiàn)人眼看不到的細節(jié)、辨別不同成分的物質(zhì)，因此該技術(shù)在國防軍事、精準農(nóng)業(yè)、水環(huán)境監(jiān)測、地礦勘察等領(lǐng)域都有廣闊應(yīng)用價值。

將一盆綠蘿展示在大家面前。從表面看，這盆綠蘿的葉子沒有什么特別之處，但經(jīng)過高光譜儀的“眼睛”觀察，一塊白色區(qū)域就在電子屏上顯示出來。綠蘿中有幾片塑料做的葉子，肉眼幾乎難以發(fā)現(xiàn)，但由于它和正常葉子的光譜信息有很大差別，就躲不過高光譜的“眼睛”。

利用該原理，高光譜還能用在果蔬農(nóng)藥殘留的檢測上。有沒有殘留農(nóng)藥、殘留多少農(nóng)藥，呈現(xiàn)的光譜特征會有細微的差別，通過分析這些差別，專業(yè)人員就能做出科學(xué)的判斷。

相較于傳統(tǒng)食品安全取樣化驗等檢測方式，高光譜技術(shù)檢測具有無接觸、無損傷的優(yōu)點，可以大大提升檢測效率。此外，根據(jù)不同生長日期或產(chǎn)地的果蔬光譜特征也不同的原理，高光譜技術(shù)還能用于檢測果蔬新鮮度、進行產(chǎn)地溯源等。

基于高光譜原理，科研人員目前正在研發(fā)可供智能手機使用的高光譜檢測應(yīng)用系統(tǒng)。希望在未來，手機也能有高光譜檢測功能，結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)，人們能夠隨時隨地用手機快速檢測食品安全問題。這樣，農(nóng)民拿手機就能檢測果蔬病蟲害信息，并把這些數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，后方科研人員可以根據(jù)這些信息預(yù)知哪里可能爆發(fā)病蟲害。

從果蔬農(nóng)藥殘留檢測到化妝品重金屬檢測，水體、土壤等環(huán)境污染監(jiān)測，再到牙齒、皮膚等醫(yī)學(xué)檢測，高光譜技術(shù)應(yīng)用有很大的想象空間。不同空氣顆粒反射的光譜不同，未來人們甚至都能通過手機及時、準確地監(jiān)測霧霾。

高光譜技術(shù)屬于遙感技術(shù)范疇。通常人們提到遙感，就往往聯(lián)想到衛(wèi)星遙感、航空遙感等，認為遙感和老百姓的日常生活沒有直接關(guān)系，其實不然。3S技術(shù)（地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感）中，前兩個“S”已經(jīng)與人們的生活息息相關(guān)，人們已在手機中普遍應(yīng)用，現(xiàn)在缺少的是第三個“S”與老百姓的生活關(guān)聯(lián)起來。高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用，表明遙感技術(shù)正在走進人們的生活。而現(xiàn)在我們所做的，就是要使高光譜遙感技術(shù)飛入尋常百姓家。遙感與智能手機的結(jié)合，將使“遙感”無處不在。

2我國在高光譜遙感研究上處于國際領(lǐng)先地位

巨大的應(yīng)用前景，使高光譜遙感技術(shù)成為當前國際上遙感技術(shù)的前沿領(lǐng)域。據(jù)專家介紹，我國在高光譜遙感研究上，處于國際領(lǐng)先地位。

上世紀90年代，中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所與上海技術(shù)物理研究所合作，研制了系列航空高光譜傳感器，并前往日本、澳大利亞、馬來西亞等國進行國際合作，為當?shù)丨h(huán)境、農(nóng)業(yè)、海洋、地質(zhì)等領(lǐng)域的研究提供了重要數(shù)據(jù)，受到高度評價。

我國在高光譜技術(shù)方面有較強的積累，但光譜儀器的一些關(guān)鍵器件還需要進口，一定程度上影響了我國高光譜技術(shù)應(yīng)用的自主性。高端科學(xué)儀器設(shè)備制造方面的不足與我國在材料學(xué)、制造工藝等方面整體水平不高有關(guān)，希望在未來，我們能有更多的、不同領(lǐng)域的科研人員參與到高光譜的研發(fā)中，提高光譜儀器制造能力，使我國成為高光譜研究強國。

萊森光學(xué)（深圳）有限公司是一家提供光機電一體化集成解決方案的高科技公司，我們專注于光譜傳感和光電應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。

審核編輯 黃昊宇