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至今我還清晰地記得,2005年7月,我的導師胡昌勤教授跟我說,讓我做近紅外光譜用于藥物分析方面的研究方向,并去儀器公司參加培訓。這是我第一次正式接觸近紅外,而剛一接觸,我就認為近紅外這個方向挺適合我的,里面包括了化學、物理、數學還有信息化的一些東西,內容很豐富,引起了我的極大興趣。此后的四年,在胡老師的指導下,我進行了一定的藥物分析標準方法的訓練,并做了大量的光譜掃描、數據分析和建模工作。當時正值國家藥品快速檢測車項目的全國配備工作啟動,我有幸參與了許多工作,主要包括近紅外建模、模型加密、儀器驗收、技術培訓等工作。借著這個項目,我接觸到了各地的快檢專家,也跑遍了大半個中國,當時許多同學都對我頗為羨慕。后來我又數十次向國外來訪客人介紹和演示藥品快檢車和近紅外,引起了外國官員和國際友人的關注和興趣。
在碩博課題研究中,我重點研究了近紅外光譜用于藥品的定性鑒別和定量分析。除了胡昌勤老師的悉心指導和馮艷春師姐的無私幫助,我也做了一些創新性工作。當時近紅外用于藥品分析,往往是一個品種一個模型,有一天我突發奇想,把不同品種的水分建模光譜放在一起,建立了可以用于7個頭孢類品種的水分含量測定通用模型,效果不亞于對單個品種建立的水分模型,后來據此發表了一篇SCI。在我的博士論文中,有一部分內容就是做的這方面的工作。博士論文答辯時,還有幸請到了嚴衍祿教授和袁洪福教授做我的答辯專家,當日正好是嚴老師的生日,我提前給他預定了一個抹茶蛋糕,嚴老師非常高興。畢業之后,我留在了中國食品藥品檢定研究院(簡稱“中檢院”)工作,從事藥品快檢技術的研究與應用,其中重點包括了近紅外。
這些年來,除了辛苦和充實,近紅外帶給我更多的是一份熱情,可以說腦子里天天想的都是近紅外。比如,當時近紅外用于藥品快速鑒別的模型除了定性鑒別模型之外,主要是一致性檢驗模型和相關系數模型,這兩種建模技術各有優缺點,都有一些不盡人意的地方。經過對這兩種模型預測失敗的眾多案例進行逐一分析,我想了一種新的算法,叫做“峰谷相關系數法”,通過抓住光譜中峰和谷的特征,來實現對藥品光譜的快速準確鑒別,小規模驗證結果表明這種新算法比一致性檢驗模型和相關系數模型都要準確、穩定。再如,2006年給各地配備快檢車時,需要對模型加密,把400多個近紅外模型從100多個文件夾里面調入光譜操作軟件,然后加密,費時費力。那時候我天天琢磨如何簡化這個過程。后來我想出了一個辦法,將所有模型放到一個文件夾里面,然后做了一個基于Dos命令的批處理程序,將批量加密后的模型分別復制到不同的文件夾里面,實現了相同的效果,把加密時間從40分鐘降低為4分鐘,大大提高了工作效率,而且不會出現人為錯誤。
為了做好近紅外工作,我還自學了信息化和機械設計。2010年,我想把全國各地400多輛藥品快檢車的工作模式由單機版變為網絡版,從而實現及時的近紅外系統升級、計算機自動建模、各地運行情況實時掌握及在線支持等。為此,我跟Oracle、IBM等一些大公司的相關部門經理溝通平臺設計問題,但是仍然感覺不太清晰。為此,我報名去清華大學利用周末時間學了近一年的Web應用開發培訓班,通過系統學習,我對信息化項目有了較為深刻的理解,并試著設計了“國家藥品快檢數據庫網絡平臺”。后來,該平臺經過多次論證,于2013年啟動委托開發,并于2015年基本結束,目前正在推廣。也正是由于那一年工作和學習太辛苦,身體免疫力下降,我被誘導了過敏性鼻炎,至今仍是折磨我的主要疾病。此外,我自學了Solidworks和ProE機械設計軟件,設計了一套光譜測樣附件,用于膠囊、小藥片、粉末及顆粒、液體、膏劑等,可以使不同人員測定的光譜幾乎完全相同,從而實現了不同人員測定光譜的標準化。
這十幾年來,我們對近紅外的研究應用從最初的我們組織建模、各地學習使用,到各地學習建模、全國交流使用,再到現在的計算機自動建模、各地傻瓜式操作,可以說是經歷了不同的發展階段。在這個過程中,我們傾注了很多心血來研討,并做了許多創新性的工作。近紅外以其簡單、便捷、無損的特點,在多種藥品快檢方法中格外引人關注,其使用率也比較高。由于藥品的制劑工藝比較穩定,近紅外也確實比較適合對藥品的快速定性鑒別和定量分析??傮w來講,在中檢院金少鴻老師、胡昌勤老師等的帶領下,我們對近紅外用于藥品快檢開展了深入的研究并推廣應用,工作做的很扎實。
自2009年以來,我們組織了三屆國際藥品快速檢測技術論壇,其中近紅外無疑是一顆閃耀之星。此外,我們還舉辦了數十次的快檢研討和培訓會議,包括多次500人的大型會議,其中近紅外屬于重點內容。我們本著“全國藥檢是一家”的精神,所做的藥品快檢項目之大、應用之廣,讓老外們連連贊嘆。記得2011年美國FDA派技術專家來我們實驗室現場交流時問我:“你們怎么能在這么短時間里做這么多模型、涉及這么多品種?”我說:“我們在全國有一支‘軍隊’,來共同研究和應用近紅外方法”。中國人的人多力量大和組織管理優勢,讓藥品快檢技術,尤其是近紅外光譜技術得到了快速發展。
回首與近紅外走在一起的旅程,它帶給我的不僅是事業上的成績,也是一份人生的財富。在這些年與近紅外的日子里,我在近紅外用于藥品快速分析方面學習了大量知識,做了大量工作,除了食藥監系統內各位老師和領導的指導和幫助,還有很多收獲是來自食藥系統外的近紅外前輩和牛人們的無私分享,他們做出的成就和貢獻,常常讓我興奮不已。在人生關鍵的二十多歲,近紅外陪伴著我成長,對我來講是一件很幸福的事情,可以說我與近紅外的感情至深至真。
我認為,做過近紅外研究的人都是聰明的人,即使原本不聰明的人也會變得聰明。因為近紅外是一種跨界的基礎和應用學科,通過深入研究近紅外的技術方法,對于理解其他的科學都非常有幫助。不論是現在新潮的大數據、人工智能,還是可穿戴設備及各種二級檢測方法,甚至是股票研究,都可以用得上近紅外的思想。同時,做近紅外研究的人也是幸福的人。在各位近紅外領頭人的帶領下,近紅外事業紅紅火火,近紅外大家庭也越來越興旺。在這個大家庭里,無論是大蝦還是菜鳥,都能夠得到來自“組織”的熱情關懷和無私幫助,都能深切地感受到近紅外大家庭的溫暖和幸福。近紅外就是有這樣一種魔力,能夠讓大家聚在一起,可以毫無保留的暢談技術、展望未來。
雖然這兩年我的工作越來越多,近紅外在工作中的比重也小了一些,但是它在我心里一直占據著重要的地位。現在有了褚博建立的微信群,我也時常關注著近紅外一點一滴的發展和同仁們的動態。我相信,近紅外的明天將會更加輝煌燦爛,我也希望以后能有機會再專心研究近紅外,繼續感受它的無限魅力。
作者:中國食品藥品檢定研究院張學博