Igne認(rèn)為，儀器設(shè)計(jì)缺少一致性是近紅外光譜技術(shù)另一個(gè)重要問題。他解釋說：“由于儀器之間不一致，不能將一臺儀器上建立的模型直接應(yīng)用到另一臺儀器上，所以模型傳遞往往需要不小的投入并且可能會用到復(fù)雜的算法?！彼J(rèn)為，對于傳統(tǒng)分析化學(xué)框架體系而言，這些建模和傳遞算法是主要的障礙。他補(bǔ)充說：“許多近紅外使用者為了避免處理模型傳遞問題，在推廣應(yīng)用時(shí)不得不采用建模時(shí)使用的那款儀器?！?/span>
Dardenne談及了近紅外光譜技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的一些問題，他說：“沒有經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證的模型到處可見，許多論文只給出了隨機(jī)交互驗(yàn)證結(jié)果，卻沒有給出獨(dú)立的驗(yàn)證結(jié)果。”他認(rèn)為，對于農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)用，近紅外光譜的檢測限也是一個(gè)挑戰(zhàn)，對于小于0.1%含量的分析物，近紅外光譜通常無能為力。他說：“由于內(nèi)部相關(guān)性，有些模型看上去很好，但待測組分的信息實(shí)際上被噪聲掩蓋了?！?/span>
Igne補(bǔ)充道，在分析實(shí)驗(yàn)室近紅外方法還沒有得到廣泛的認(rèn)可。他說：“即使近紅外光譜方法被證明是成功的，但人們還是傾向于使用傳統(tǒng)的濕化學(xué)分析方法?！?nbsp;Igne認(rèn)為，只有在線和實(shí)時(shí)信息成為企業(yè)的必需時(shí)，近紅外光譜技術(shù)才能得到迅速應(yīng)用。
人才的缺乏
近紅外光譜的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是，面對寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域，嚴(yán)重缺乏具備充足專業(yè)知識和技能的技術(shù)人員。因此，當(dāng)企業(yè)想采用近紅外技術(shù)時(shí)，很難找到可以勝任的人員幫助他們完成這些工作。McGeorge說：“現(xiàn)在很難找到合適的人，簡單通過招聘的方法幾乎不可能得到具有這方面技能的技術(shù)人員?！?/span>
McGeorge認(rèn)為造成人才缺乏的原因是：“在藥廠，PAT倡議計(jì)劃引起了學(xué)術(shù)上的廣泛興趣，探索使用光譜如何能更好地理解制藥配方和制藥過程?！钡?，很多學(xué)校只是使用現(xiàn)成的工具，而沒有掌握和理解建模背后的光譜儀器和數(shù)學(xué)算法。McGeorge說：“而且，我認(rèn)為許多用戶被近紅外儀器銷售商的宣傳所左右，他們將該技術(shù)宣傳得非常容易，以打消用戶有關(guān)建立穩(wěn)健模型所使用復(fù)雜算法的顧慮。”因此，這些學(xué)校培養(yǎng)出的是缺乏光譜知識背景的藥劑師或工程師，McGeorge說，這些學(xué)生進(jìn)入工作崗位時(shí)對光譜沒有足夠的理解。
Dardenne贊同在大學(xué)和高中階段進(jìn)行更多的關(guān)于近紅外光譜知識的教育，他介紹說國際近紅外光譜學(xué)會Ana Garrido-Varo主席正在努力做這方面的事情。Dardenne說，他們正在建一個(gè)用于近紅外光譜教學(xué)的虛擬平臺，不久就可以使用并且給學(xué)生提供學(xué)分。
如何應(yīng)對挑戰(zhàn)
Igne認(rèn)為：“所有儀器制造商都在千方百計(jì)提高模型在不同儀器上的可傳遞性，我期待進(jìn)一步減少儀器制造時(shí)的差異，那時(shí)上述傳遞的方法會更有效?！钡牵A(yù)計(jì)模型傳遞問題將持續(xù)到下一個(gè)十年。
對于樣品基體的影響，據(jù)Igne介紹，現(xiàn)在有不少團(tuán)隊(duì)正在深入研究散射和吸收現(xiàn)象，并著手開發(fā)更好提取相關(guān)信息的算法。他說：“我認(rèn)為在學(xué)術(shù)圈，這方面的研究將持續(xù)一段時(shí)間。”
對解決這一問題，McGeorge看到了一些進(jìn)展?！半S著問題的明確，化學(xué)計(jì)量學(xué)家正在研究一些絕妙的算法來解決這一問題。” McGeorge說，“外部參數(shù)正交化(EPO)就是一個(gè)例子，該方法可以消除已知的系統(tǒng)干擾物的影響，保證所建模型對這類變動是穩(wěn)健的。”他補(bǔ)充說，該方法可以校正消除光譜儀或原材料的系統(tǒng)性變化，這些變化是由已知因素引起的。
McGeorge還介紹了另一種提高模型穩(wěn)健性的可能解決方法，“一種新的商品化技術(shù)，這種空間位移分析技術(shù)在一個(gè)區(qū)域照射樣品在另一個(gè)區(qū)域檢測信號?！彼f，“隨著這種技術(shù)的不斷成熟，有可能成為實(shí)施近紅外技術(shù)的一種完整解決方案，用于消除光譜中的物理擾動信號，從而更容易建立更穩(wěn)健的模型?！?/span>
