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FIIF 2023饲料行业近红外专题活动圆满举行

2023-08-24 10:46

携手同行,“近创”未来!2023年8月8日至10日,北京朗丽兹西山花园酒店,FIIF 2023饲料行业近红外专题活动圆满举行。本次活动议程包含第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛、首届饲料行业近红外技术应用研讨班和近红外应用闭门会议。


2023年8月8日召开第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛,本次论坛以“科技铸造实力 创新引领未来”为主题,由中国高科技产业化研究会饲料分会和中国仪器仪表学会近红外光谱分会主办,上海谱绿科技服务有限公司和四川威斯派克科技有限公司联合主办,吸引了200余人出席会议。


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FIIF 2023第三届饲料行业近红外光谱检测及相关技术研究分论坛现场


会议伊始,国家饲料工程技术研究中心李德发院士,中国农业科学院油料作物研究所李培武院士,中国仪器仪表学会张莉副秘书长,中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立分别为大会致辞,向莅临会议的嘉宾们表示热烈的欢迎和诚挚的问候,并预祝本次会议取得圆满成功。


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国家饲料工程技术研究中心李德发院士致辞


李德发院士代表中国农业大学、国家饲料工程技术研究中心和中国高科技产业化研究会饲料分会发表致辞。致辞中,李德发院士表示饲料行业近红外创新中心(NIRSAAS)与饲料营养大数据平台(FeedSaas®)深度融合推出的一整套软、硬件结合的PANSAAS(精准动物营养解决方案),是我们在中国饲料行业发展历史上又一次新的突破。通过融合光谱建模和饲料原料数据深度挖掘,为饲料配方的精准配制和畜禽的精细饲喂提供技术保障。用新的手段来实现精准营养,降低成本,进一步提高饲料转化效率,也是饲料行业又一创新举措。


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中国农业科学院油料作物研究所李培武院士致辞


李培武院士表示此次分论坛的召开,必将推动近红外光谱技术在饲料行业更加广泛的应用,为推动饲料行业健康可持续发展做出更大的贡献。他在致辞中提到李德发院士团队在近红外光谱应用和饲料原料大数据挖掘领域取得了重要突破,利用近红外光谱技术实现饲料原料品质快速检测、即时评估原料的营养价值,推动精准动物营养解决方案PANSAAS的落地,保障饲料的精准配制和畜禽的精细饲喂。


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中国仪器仪表学会张莉副秘书长致辞


张莉副秘书长代表中国仪器仪表学会对第三届近红外光谱检测及相关技术研究分论坛的顺利召开表示祝贺。其介绍说,FIIF作为饲料行业高级别的创新论坛,能够将近红外光谱分析技术作为其中非常重要的话题,充分显示了近红外光谱分析技术在咱们饲料行业的重要性。


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中国仪器仪表学会近红外光谱分会褚小立秘书长致辞


褚小立秘书长在致辞中首先感谢本届大会组委会精心组织这次活动,近红外光谱在饲料行业中的应用一直是我国近红外领域的一面旗帜。他相信在李德发院士等老一辈科学家的带领下,这面旗帜一定会勇走创新之路,在推动饲料科技自强、自立自强中再创新梦,让这面旗帜永远飘扬。


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论坛由中国农业大学王军军教授(左上)、青岛华测技术支持负责人隋莉(右上)、中国农业大学杨增玲教授(左下)、中高会饲料分会理事刘焕龙博士(右下)分别主持,会议共邀请了14位近红外光谱分析领域的知名专家进行报告分享。


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国家饲料质量检验检测中心(北京)研究员、常务副主任樊霞


报告题目:饲料质量安全检测技术研究和政府监管思路


饲料工业是链接种植业、养殖业、畜产品加工业等的中轴产业,饲料质量安全对维系饲料工业可持续健康发展、动物源性食品质量安全及人民身体健康具有重意义。饲料质量安全快检测技术及标准化研究不仅是饲料质量安全监管的前提和基础,更是保障饲料安全的现行科学、规范,高效的重要手段。樊霞研究员基于我国饲料质量安全监管中核心品质成分快速检测技术和标准/标准物质缺乏的问题,本着“创新一高效一实用”的方针,全面而系统的在饲料核心品质成分,如氨基酸、维生素、微量元素的快速检测技术以及检验方法标准和标准物质研制方面开展研究。


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中国仪器仪表学会近红外光谱分会秘书长褚小立


报告题目:近红外光谱数据分析的统计学基础与应用


近红外光谱分析是将近红外谱区的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术。数据分析及统计是这项技术的一个关键点,它能从光谱中获得尽可能多的有用信息,从而提高分析结果的稳健性和准确性。褚小立老师介绍说,近红外光谱数据分析主要涉及两个方面:一是光谱预处理方法的研究,目的是针对特定的样品体系,通过对光谱的适当处理,减弱和消除各种非目标因素对光谱的影响,净化谱图信息,为校正模型的建立和未知样品组成或性质的预测奠定基础;二是近红外光谱定性和定量方法的研究,目的在于建立稳定、可靠的定性或定量分析模型,并最终确定未知样品和对其定量。


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上海谱绿科技服务有限公司技术负责人端木军


报告题目:国产近红外技术在饲料质量检测中的应用


端木军老师向大家介绍了上海谱绿发展的价值理念:推广普及近红外快检技术,高性价比,强大数据库,定标应用开发及维护技术服务支持。同时提到公司愿景希望让每一家需要近红外技术检测分析的企事业单位,都有机会了解合作,真正享受谱绿带来的实惠与专业化服务。最后,他提到国产仪器竞争无处不在,重点在于自身的发展与提高。


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天津大学徐可欣教授


报告题目:近红外技术研发体会


徐可欣教授分享了近红外技术研发体会,提到近红外技术的研发需要有被测物的选择、间接测量的原理、测量条件的再现性、光谱仪器的制作及水平、分光方式及技术选择等方面的综合考虑。他还提出自己关于如何生产出高质量仪器的几点思考:①高质量的仪器设计;②高度的技术融合人才;③实施求是的落地细节;④质量不过关不投放市场(性能、可靠性优先于成本)。


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江苏大学陈斌教授


报告题目:近红外光谱仪主要技术指标、评价及选型


微机电加工技术的发展,极大推动了小微型近红外光谱仪的发展进程。相较于传统近红外光谱仪,小微型近红外光谱仪具有体积小、功耗低、便于二次开发以及可实现现场快速检测等优点,陈斌教授分享了小微型近红外光谱仪的选型方向:应该走专用型的道路,差异化的选择,要给用户预置模型、模型更新等功能,要让小微型近红外光谱仪物尽其用。小微型近红外是仪器,不是“玩具”,研发需要耐心、静心、忍心,需要有开放的心态。


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华东理工大学杜一平教授


报告题目:在线近红外光谱技术的开发与应用


在线近红外技术能适应生产车间的粉尘、温湿度、光线、震动等环境,使其检测结果不受影响,具有高灵敏度、高选择性、高可靠性的检测功能,可以提供加工过程中的实时信息、自动控制加工过程,并在加工过程中进行人工干预,在很多领域都有成功安装使用的经验。杜一平教授分享了在线近红外技术在中药提取过程的应用,解决了中药提取过程中近红外光谱技术监测的难点。


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青岛蔚蓝生物渊源有自共享实验室首席科学家郭吉原


报告题目:近红外技术在饲料企业应用过程中被忽略的问题


郭吉原老师提到了近红外技术在饲料企业应用过程中容易忽视的问题:①NIR建模样品的选择,②NIR预测结果准不准的问题,③企业NIR团队的组建问题,④NIR是一门检测技术,不是“神”也不是“妖”。报告也从以上四个问题进行分析探讨,解释了人们对于NIR的两个误解:不能神化NIR,NIR是科学检测技术,此技术有适用范围,虽然可以预测非常多的项目,但也有不足之处;不能妖化NIR,认为NIR什么项目都能测的想法是错误的,其在预测能力范围内的工作,在光谱上有明确信号的物质都是可以测定的。


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中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所王培龙研究员


报告题目:饲料质量安全精准检测关键技术与装备


饲料作为畜禽养殖的重要物品,对畜产品的安全和质量有着重要的影响。一些高品质的饲料可以提高畜产品的营养价值,提高养殖效益。饲料质量安全也是国家重大需求和保障生命健康的重要途径。王培龙研究员团队围绕着饲料质量安全检测与评价开展了饲料毒理学和饲料质量安全分析基础两方面研究。饲料毒理学以环境污染物和微生物毒素等为目标,探索机制规律,最终搭建平台建立模型;饲料质量安全分析基础从政府监管和安全保证为主导,以微纳传感、功能材料、空间组学等为基础攻克多项难题。报告中,王培龙也介绍了团队在“瘦肉精”、样品前处理、POPs从环境向食品迁移等多项研究进展,推动了我国饲料畜产品安全检测科技创新,有利支撑了饲料畜产品质量安全监管。


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布鲁克近红外技术应用专家熊罗英


报告题目:布鲁克傅里叶变换近红外在饲料行业中的应用


随着计算机技术的发展和化学计量学研究的深入,加之近红外光谱仪器制造技术的日趋完善,促进了近红外光谱分析技术的极大发展。由于现代近红外分析技术所独具的特点,近红外分析技术已成为近年来发展迅速的快速分析测试技术,被广泛应用于食品、农业和饲料当中。作为业内领先的近红外研发和制造商,布鲁克提供性能可靠近红外分析工具,确保饲料及其原料的安全性,不仅满足常规检测要求,而且善于解决挑战性难题。


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北京伟创英图科技有限公司技术经理韩熹


报告题目:国产仪器定制化服务与应用实践


韩熹老师提到近红外检测仪器也要像游戏机一样做到“量体裁衣”,根据客户需求定制仪器。按需定制要通过检测对象、检测效率、定向优化、软件操作、参考标准、统计报表多方面入手为用户提供服务。伟创英图也吸收、传承了国内外先进制造技术和系统集成经验,推出了便携式、实验室式、手持式、在线式、特种行业应用等多款近红外光谱仪及专业化学计量学软件、测量软件、在线综合监控软件等。


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中国农业大学张丽英教授


报告题目:NIRS应用与基础数据精准性控制


NIRS在饲料检测领域最初是用于饲草原料和谷物类原料中水分和蛋白质含量的检测,随后也应用于饲料和饲料原料中干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、灰分、氨基酸等指标的检测。目前,NIRS也进一步被广泛应用于饲料原料营养品质检测(包括常规养分、氨基酸及可消化氨基酸、有效养分和抗营养因子等)、掺假鉴别和饲料添加剂有效成分快速检测等领域。饲料检测关系到养殖业者的投入成本和成果,也是科学精准的饲养基础。张丽英教授提到饲料检测的质量保证与控制要从“人、机、料、环、法”五个方面最大限度的减少分析检测过程中的系统误差和随机误差,确保饲料分析检测数据的准确性和可靠性。同时,她也提到分析检测工作是一项重复、枯燥但又需要一定技术水平的工作,因此分析人员必须有高度的责任心和过硬的技术。


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四川威尔检测技术股份有限公司高级分析师宋涛


报告题目:集团近红外技术应用与网络化管理


宋涛老师从构建近红外网络化管理体系、建立功能丰富的工作平台、体系运行三方面向大家系统介绍了威尔检测近红外技术应用与网络化管理体系。其中特别提到,在构建近红外网络化管理体系过程中需要解决设备之间差异、近红外模型、异常数据处理机制等问题,在建立好体系之后,要进一步通过网络管理、信息沟通处理平台和学习平台让工作平台更成熟,并且在体系运营过程中要结合各家集团管理特点进行应用。


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FOSS中国服务业务线总监赵武善


报告题目:FOSS云服务系统助力饲料企业管理


赵武善老师与大家分享了FOSS近红外技术的进展历程,同时详尽介绍了FOSS定标数据库的构建和应用进程。据介绍,FOSS定标数据库已发展30多年,包括饲料原料的常规定标、氨基酸定标,原料粗饲料定标,及饲料成品定标等,能够提供诸多快捷准确的检测服务。他介绍说,FOSS的云服务网络系统和延展服务已发展非常完善,与产业结合能够快速的进行原料采购计价、成本分析和生产成本控制、评估和选择好的原料供应商、动态配方调整,最大程度利用原料提高利润等,为企业做到降本增效。


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中国农业大学农业农村部饲料工业中心李军涛博士


报告题目:近红外快速检测技术与精准动物营养解决方案(PANSAAS)


近红外检测技术拥有测定速度快、受干扰小、直接测定、无损、无污染等特点,已被广泛应用在饲料检测中。近红外快速检测体系的建立与应用为饲料原料的高效利用和饲料的精准配制提供了技术保障。但同时,近红外检测技术也存在间接方法、检测指标受限、前期投入大、建模成本高、模型优化更新、模型转移等技术限制。为了解决近红外技术在饲料行业应用中存在的限制性因素,饲料行业近红外创新中心(NIRSAAS)与饲料营养大数据平台(FeedSaas®)深度融合推出PANSAAS精准动物营养解决方案,以简化饲料企业近红外定标的基础性工作,实现14种常用饲料原料全套养分指标的快速检测,保障饲料原料的高效利用和畜禽日粮的精准配制。据李博士介绍,PANSAAS具有5大核心功能:近红外仪器评价、实验室检测能力认证、数据挖掘、光谱建模、精准营养技术服务,能够提供全方面的动物营养解决方案。


2023年8月9日召开FIIF 2023首届饲料行业近红外技术应用研讨班。本次研讨班由中国高科技产业化研究会饲料分会、中国仪器仪表学会近红外光谱分会、NIR技术服务平台主办,布鲁克(北京)科技有限公司和福斯华(北京)科贸有限公司联合主办,吸引了100余人参与其中。研讨班由江苏大学陈斌教授主持。期间由7位专家从近红外基础理论、建模、误差源分析、检测数据精准性控制、技术难点、应用经验、实验室管理与控制等多个角度对饲料行业近红外技术应用进行分享。


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首届饲料行业近红外技术应用研讨班现场


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南开大学邵学广教授


报告题目:近红外基础理论与建模


邵学广教授从光谱仪的组成、光谱类型、分子的振动与转动、朗伯比尔定律等方面介绍了近红外光谱技术的基础理论知识。作为定量分析方法的一种,近红外光谱技术也符合分子化学信号的基本假设,这是建模工作的基础。同时,邵老师也指出使用时要注意使用条件,如浓度范围、混合物中各组分之间的相互作用等;尤其是对于近红外漫反射光谱,要特别注意样品的一致性,线性和加和性需要慎用。详细介绍了近红外光谱多元简介校正方法,包括主成分分析(PCA)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘法(PLS)等。结合自己的学习、科研和教学经验,从数据集及质量考察、样品分集、参考值和光谱的准确性和正确性、参考值和光谱的分布和奇异样本检测与剔除等方面阐明了如何才能建立一个具有实用性的模型。同时,指出在模型的使用过程中,需采用实时验证样品进行模型验证,误差明显升高且超出要求时必须进行模型的更新;模型转移(模型调整)、更新校正集重新建模建议采用动态模型方案。最后,邵教授介绍了近红外光谱网络平台建设的工作进展和主要功能。


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中国农业大学张丽英教授


报告题目:实验室管理与质量控制


张丽英教授以实验室管理与质量控制为主题,从实验室管理制度或管理体系入手,指出饲料检测分析工作的五大要素“人、机、料、环、法”,分别指人员、仪器设备、实验材料(样品、检验水、试剂和溶液等)、设施与环境和检验方法。张教授结合自身工作经验,详细介绍了实验室内人员管理、仪器管理、检验方法、样品管理、化学药品、及危险品管理、环境控制、文件控制、记录控制、结果报告、内部审核、管理评审等具体规程。报告中也指出饲料质量保证和控制的目的,保证检测数据的准确度和精度,控制系统误差和随机偏差,着重介绍了偏差和相差的计算方法。系统给出了检验结果合理性的分析判断方法和饲料检测数据质量控制手段。同时,简要介绍了常用指标检测过程中的关键质量控制点。最后,为大家展示了科研教学成果-《饲料质量评定与安全监测》MOOC慕课,内容涵盖绪论、样品采集与制备、饲料质量鉴定、饲料常规成分分析、饲料中能量测定、矿质元素分析、氨基酸分析、维生素分析、饲料加工质量监测、饲料中有毒有害物质成分分析和检测数据处理与分析质量控制等内容。


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FOSS中国服务业务线总监赵武善(左)、FOSS饲料行业经理李亮(右)


报告题目:近红外误差源分析


赵武善老师首先介绍了近红外分析流程,接下来从流程中的各个关键环节详细分析近红外误差源。他指出代表性样品的采集、规范的样品制备、化学分析数据的准确性、适宜数学前处理方法和定标方法的选择是获取优秀近红外定标模型的基础。具体表现为代表性样品的收集要由产品本身的变异程度而定,样品中待测成分的含量梯度分布均匀,并且含量范围的上下限应尽可能覆盖并代表整个待测样品,结合不同的过程变化经常收集样品(不限定一天活一段时间);需要根据样品种类和所测组分要求确定样品粉碎粒度(一般为40目),同时保证预测样品的粒度和定标模型的粒度保持一致;样品采集时选用可靠的仪器(噪音,波长、带宽/分辨率等),使用实用合适的样品杯;采用适当的扫描次数和监控样品,定标和验证样本至少重复装样扫描2次,以保障光谱质量;化学分析数据的准确性直接影响定标效果,一般来说,近红外分析误差是传统分析误差的1.2-1.5倍以内,近红外分析就是合理的;采用适宜的光谱预处理方法和定标方法是建立优秀NIR模型所必需的;模型评价采用AACC推荐方法,通常以RPD为基准进行判定。随后,李亮老师系统介绍了通过调整截距、光谱重构等进行模型维护和定标升级。正如他所说“问渠哪得清如许,唯有源头活水来”,利用GH报警,保持近红外数据库的“纯洁”。


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布鲁克近红外销售应用工程师鲍江


报告题目:影响近红外数据准确性的几大要素


鲍江老师指出为了取得良好的近红外应用效果需回答5大问题,包括如何进行样品选择,如何获取精确的参考值,如何获取高质量的光谱,如何评价近红外模型和如何分析预测结果,随后针对这5个方面,逐一进行详细分析。他指出样品选择要具有代表性(“少而精”原则),不同含量样品数量选择不能以现实的样品变化进行选择,应该在所有含量范围内均匀选择;保证湿化学测定的样品盒扫描用样品是一致的;近红外定量分析方法是二级方法,实验数据越准确,近红外模型的准确度也会越高;检测数据的评价从准确度、精密度重复性和重现性等方面考量;获得高质量的光谱是定标效果的重要保障。近红外技术的应用效果也从一定程度上受模型评价方法和预测结果分析标准的影响。


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青岛华测技术支持负责人隋莉


报告题目:近红外应用技术关键点解析


隋莉老师从参考标准(包括《粮油检验 近红外分析定标模型验证和网络管理与维护通用规则》、《Near-Infrared methods——Guidelines for Model Development and Maintenance》、《分子光谱多元校正定量分析通则》和《饲料近红外光谱测定应用指南》)入手,以近红外流程为主线,聚焦代表性原料采集、光谱扫描、数据源、模型建立和优化、模型验证和升级、模型传递和使用、NIR质控多个方面系统解析了近红外应用技术关键点与解决方案。她还指出NIR应用要一手抓技术,一手抓管理。近红外快检体系在企业质控上的成功应用需要管理层的支持,不急于求成,需长期投入。最后,隋老师简要介绍了华测检测认证集团股份有限公司的相关信息,公司致力于成为中国第三方检测与认证服务的开拓者和领先者,下设的动物营养与健康项目部也将提供NIR技术支持服务。


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嘉吉动物营养与健康中国区分析技术经理张恩先


报告题目:嘉吉动物营养NIR技术的应用


张恩先老师首先指出NIR技术所获得的部分国际认可,并在此基础上介绍了近红外技术在我国饲料/粮食行业应用相关国家标准的制定情况。他结合自己多年的实验室管理经验,从嘉吉动物营养为什么选择近红外技术和近红外技术与嘉吉的历史等多个方面介绍了集团NIR技术应用策略与发展历程。嘉吉动物营养自上个世纪80年代开始了解并应用NIR技术,在世界范围内多个地区创建了专业化的近红外团队,应用NIR技术实现成本节约、销售机会扩大、改善客户满意度的目的。专业的近红外团队和专业的分析实验室团队是保证NIR技术应用的重要条件。在集团日常的品控过程中发现,NIR方法的精确性优于化学分析参考方法。张老师还着重解析了嘉吉集团NIR体系的建立细节问题,他指出良好的质量体系是由标准确定、方法标准化和验证、监测结果和积极流程改进等环节组成的。最后,针对如何保证数据库的纯洁性和可转移性方面给出了自己的思考与建议。


2023年8月10日下午,与会应邀30余名专家参加了第三届饲料行业近红外技术应用深度研讨会(闭门会议)。研讨会上,与会专家各抒己见,热烈互动,为近红外技术在饲料行业的推广与应用出谋划策。与会代表分别近红外检测数据准确性评价、近红外设备性能评估、饲料行业近红外创新中心和精准动物营养解决方案PANSAAS四个方面进行了深入交流。会议指出开展实验室检测能力验证(比对)、制作标准化样品和制定标准的数据精准性评价规程/团体标准是保证近红外检测数据准确性合理判断的有效手段。同时,与会代表一致表示以饲料行业近红外创新中心(NIRSAAS)为平台开展饲料行业近红外检测技术标准操作手册(细则)编制、非常规原料定标、NIR技术应用创新研发和行业统一标准制定工作将会进一步推动近红外技术在饲料行业的推广与规范化应用。


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闭门会议与会嘉宾现场图


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闭门会议现场合照


此外,FIIF 2023饲料行业近红外专题活动还得到了以下与会专家、学者和仪器厂商的大力支持:中国高科技产业化研究会饲料分会副理事长兼秘书长马永喜教授,中国高科技产业化研究会饲料分会副秘书长王亚楠博士,中国仪器仪表学会近红外光谱分会刘慧颖老师,赛默飞世尔科技周学秋先生,河南科技学院贺永惠教授,中国农业科学院饲料研究所包郁明副研究员,荧飒光学仪器(上海)有限公司王红梅女士,上海谱绿科技服务有限公司总经理琚诒刚先生,四川威斯派克科技有限公司么元先生,仪器信息网叶建女士,布鲁克(北京)科技有限公司技术服务经理王东先生,福斯华(北京)科贸有限公司崔涛先生,新希望六和股份有限公司近红外技术专家谢庚楠先生,正大集团毕毅奋老师,辽宁禾丰牧业股份有限公司吴振洲先生,瑞士万通中国有限公司张闪闪女士,广州德资格哈特仪器有限公司李健先生,珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司高级应用专家罗海峰博士,奥谱天成(厦门)光电有限公司郭智亮先生,荧飒光学仪器(上海)有限公司高级工程师张德军先生,四川安好众泰科技有限公司范国刚先生等,在此一并表示最诚挚的谢意!


哲学的深邃和科学史的幽远,让我们不再局限于对已有科学领域的探索,光谱技术的诞生极大的延伸了人们对未知世界的探索能力,让人们可以借用微观世界的粒子去丈量宏观世界的物质并一次次革命性的颠覆人们的对自然界的认知,让人们得以见到近红外技术在现代工业应用中所蕴含的无限潜力。


光阴荏苒,时不我待!FIIF 2024,明年,北京再会!期待共同携手,聚焦创新,“近创”未来!


(本文转载自中国高科技产业化研究会饲料分会公众号)