分析測試百科網訊，近年來，制造企業原材料檢驗，食品藥品市場監督和打假，考古，法醫，臨床等領域的移動光譜應用層出不窮，越來越廣泛。移動光譜產品體積越來越小，性能越來越強悍。在不遠的將來，光譜儀還將同智能手機、可穿戴設備結合，變成我們每個人的眼睛去洞察大千世界。近日，分析測試百科網采訪了移動光譜尤其是便攜及手持拉曼的領先企業——必達泰克（B&W TEK）公司，亞太營銷經理和應用科學家Philip Zhou（周華）先生，市場經理Daniel Rau（饒承恩）先生一同為我們介紹了必達泰克的成長經歷，并描述了移動光譜令人激動的應用前景，希望對廣大網友有啟發……

　　BWTEK亞太營銷經理和應用科學家Philip Zhou（右二），市場經理Daniel Rau（中）和分析測試百科網工作人員合影

必達泰克貢獻：3年讓全球拉曼市場翻番

　　1997年，王曉路博士在美國特拉華州創辦必達泰克公司，最初從激光器產品起步。2001年，Jack Zhou博士（現任CEO）加入后開始發展光譜檢測設備。2003年起開發便攜式拉曼光譜儀系統，并大力開展OEM業務。Daniel Rau談到此很興奮地說：“2003年前，全球一共只有10,000臺拉曼光譜儀的保有量；2003年我們推出便攜式拉曼后3年內自己出貨就達10,000臺；這意味著3年時間，必達泰克讓全球的拉曼光譜儀直接翻倍了。從出貨量看，必達泰克毫無疑問就是全球最大的拉曼光譜供應商。”

　　2006年開始，必達泰克開始生產自己品牌的便攜拉曼光譜儀，2011年開始發展手持式拉曼，2015年開始推出LIBS產品。必達泰克的發展圍繞5大產品主線：（1）激光器，包括分析儀器和醫療用的激光器。（2）小型光纖光譜儀，不斷創新的基礎工業型產品。（3）便攜拉曼和手持拉曼，在便攜拉曼領域，每兩年更新一代產品，始終保持技術領先；2011年開始推出手持拉曼，如享譽制藥業的NanoRam?和安全領域的TacticID?。（4）LIBS產品線用于元素分析領域。（5）近紅外，主要為合作伙伴提供OEM產品，由必達泰克提供硬件平臺，合作伙伴開發應用。

　　Philip Zhou（周華）畢業于華東理工大學，2005年加入必達泰克光電科技（上海）有限公司，從軟件、測試、應用到銷售，周華和中國分公司一起成長，2012年調入美國總部工作，負責整個亞太區的業務。Daniel Rau于2013年加入必達泰克，在大規模推廣手持拉曼的工作中業績顯著，現任全球市場經理。特別值得一提的是，Daniel的中文非常流利發音標準給人非常深刻的印象。Daniel表示，2013年大規模推廣NanoRam手持拉曼，主要針對藥廠的原料藥檢測；2014年主推針對安全檢測方面的TacticID手持拉曼；2015年首先針對藥廠推廣NanoLIBS?；今年將主力推廣i-Raman? Pro ST透視拉曼，在藥廠應用中，可透過不透明的包裝（如牛皮紙、白色塑料容器）直接檢測藥品。

　　i-Raman?Pro ST透視拉曼透過馬尼拉紙信封測試里面樣品

便攜和手持拉曼是拉曼光譜最大的市場

　　周華從必達泰克的發展經歷，談到了便攜和手持光譜的市場變遷趨勢。2003年前，拉曼光譜是高端研究實驗室的工具，那時都是帶共聚焦顯微鏡的大拉曼，2000年，共聚焦拉曼系統的全球出貨量大約只有百臺的數量級。2003年，全世界只有2-3家便攜拉曼供應商，但必達泰克進入市場后備受關注：很多客戶發現，自己并不需要共聚焦的超高分辨和靈敏度，便攜式拉曼即可完成絕大部分相關應用，比如做一個化學品的表征或晶體結構的表征，然后再做定性定量，而對應的便攜拉曼的價格只有共聚焦拉曼的1/4-1/5，高性價比對于客戶有很強的吸引力。同時，便攜式拉曼的移動攜帶性能使得現場檢測成為可能：比如從學校的一間實驗室拿到另一間實驗室，或者在藥廠進廠原料現場使用，不必把原料送到實驗室檢驗，使用方便和靈活性大幅提高。2003-2006年，必達泰克自己就出貨了近萬臺便攜式拉曼；2008年，便攜式拉曼的全球出貨量大約是共聚焦拉曼的10倍。

　　而近年來出現的手持拉曼，市場容量預期將是便攜式拉曼的10-30倍，比如2015年手持拉曼的全球出貨量已達到4000-5000臺。因此，原來一些生產大型拉曼的廠家，也開始推便攜或手持拉曼。這些產品具有接近共聚焦拉曼的性能，很多便攜或手持拉曼比早期的實驗室拉曼性能更高。周華表示：“便攜和手持拉曼完全符合市場發展的趨勢，比如最早的拉曼光譜儀，體積大到超過一個15平米的房間大小；而現在據報道最小的拉曼，已經達到手機的大小。拉曼的發展趨勢就是越做越小，越做越精致。也許不久的將來，手機大小的拉曼將成為市場的主流。”

　　根據Daniel的統計，在便攜拉曼領域，必達泰克的出貨量是全球第一；在手持拉曼領域，必達泰克的出貨量是全球第二。

　　談到必達泰克保持領先的要素，Daniel總結了幾點：

　　1、掌握核心技術。公司的激光器、光譜儀、軟件都是自主研發和集成，可以從頭到尾有機結合、不斷優化。必達泰克掌握拉曼制造的幾乎所有技術儲備，會根據應用的成熟度選擇性地推向市場。借用周華的一句話說，“如果您讓我們做一款拉曼，告訴我們馬上有100個用戶訂單，我們幾周就可以做出來。”必達泰克在光譜分析領域擁有大量的技術儲備和多項核心ZL，其中就包括集成在手機移動設備中的光譜檢測技術。這可能也是未來谷歌、三星或蘋果手機的新趨勢。

　　2、產品不斷創新。必達泰克每兩年都要推一代新產品，每年至少推一款拉曼新產品，在全球競爭中樹立了很高的技術壁壘。

　　3、很強的隊伍，包括工程師和營銷團隊，具有最豐富的制造經驗，營銷網絡遍布全球。同時，通過全球分公司、代理商、以及用戶的合作，必達泰克可以迅速開發針對便攜和手持拉曼的各種應用。

　　4、比大公司有更多的靈活性。在一些產品線上推必達泰克的品牌；同時也提供OEM產品，更快地占領市場。因為很多領域的應用，必須通過合作伙伴才能進入。而只要找到應用，必達泰克團隊一定能夠提出一個有效的解決方案，從頭到尾地解決問題。

　　5、有批量的個性化制造。同一款產品，同一種規格，還可以根據用戶的應用需求進行性能（比如激光功率）的微調，這是必達泰克獨有的特色，需要在產品設計上就有余量，有一定的微調空間，從而滿足用戶的個性化需求。

拉曼光譜的廣闊應用

　　首先，周華為我們再次普及了一下拉曼的知識。在分子光譜領域，傅里葉紅外（FTIR）和拉曼光譜非常接近，兩者都大量使用數據庫。紅外主要測試有機物（如塑料）；拉曼可應用范圍包括有機物，無機物，氧化物，可以有效分辨晶體結構差異比如可清晰地區分鉆石、石墨烯和炭黑。

　　拉曼的第一大優點是特征性強。絕大部分化學物質都有特定的指紋拉曼譜作為其化學組成和晶體結構的唯一表征；

　　拉曼的第二大優點是使用簡單。由于較少受到水和物理狀態的影響，相對FTIR/NIR制樣簡單或無須制樣。沒有化學背景的人，也可以方便地使用拉曼；

　　拉曼光譜增強技術（SERS）是又一個顯著特色。FTIR能夠測的最低含量約為0.01%-0.02%。而拉曼在使用SERS技術后，可獲得千倍以上的信號增強，文獻報道甚至達到10¹²倍，這樣可以測到ppm，甚至到ppb級別（比如瘦肉精）。至于近紅外（NIR），靈敏度只能達到0.1%，而且受樣品狀態和使用環境影響很大，紫外光譜只限于特定的官能團，沒有數據庫。

　　便攜和手持拉曼最大的發展動力來自于應用。接下來，Daniel和周華為我們介紹了必達泰克已經開發的幾大應用領域。

　　1、制藥業應用

　　首先是原料藥進廠檢驗。我國GMP規定，原料藥進廠要做100%的檢驗。便攜拉曼可以不必開封，在現場透過包材測試。

　　其次是生產過程在線監控（PAT）。傳統技術監測折射率、渾濁程度、顏色、壓力、溫度，以此來推定判斷反應進行的程度。而現代工業需監測反應中的物質，直接了解反應進行的程度。最早是采用近紅外NIR技術，特別是不受水干擾的石化和煙草行業。但NIR只能檢測某一類特征化合物的總量，不能檢測每一個特定化學組分的含量。近10年引進的拉曼在線監測，通過探頭可以實時快速測定反應體系中每一個組分的含量， 檢測時間只有數秒或十幾秒；從而指導生產，提高生產率。雖然需要一次投資幾十萬美元，但對于制藥企業來說，可大幅降低生產成本，獲得更高的利潤，所以受到制藥業的青睞。除此之外，相比NIR，在線拉曼適應性更強，比如很少受到水的影響，或有些對NIR無響應的反應體系用在線拉曼非常具有優勢。

　　在藥品打假方面，拉曼也有很大的應用前景。比如必達泰克通過OEM，已經廣泛進入了藥品打假領域。

　　2、刑偵法醫應用

　　必達泰克的TacticID手持拉曼，已廣泛用于刑偵法醫領域。周華表示，由于強大的軟件團隊開發的算法，TacticID可以直接通過自身數據庫快速檢索給出結果。TacticID已擁有適用于各國毒品檢測的上千種毒品數據庫，數據庫每年更新1-2次，并支持用戶自建譜庫。Daniel還特別舉例了應用于美國的芬太尼及其芬太尼衍生物的拉曼數據庫，芬太尼在美國是致死的新毒品，毒性是同等級別海洛因的20倍，TacticID由于數據庫更新及時，近年來在美國司法領域廣受歡迎。

　　TacticID手持拉曼光譜儀

　　當筆者問到數據庫如何保持更新，周華自豪地介紹了必達泰克廣泛的營銷網絡和代理商渠道。必達泰克全球有5家分公司，德國、臺灣，日本，英國，中國的5家分公司；在30幾個國家有近70個代理商；還同德國、中國、美國、南非等國家司法實驗室合作。通過分公司、代理商和合作司法實驗室，可以快速收集市場信息，來確認各種熱點、新興的毒品。

　　3、考古學應用

　　Daniel自豪地表示，在考古學領域，必達泰克的拉曼占有率是全球第一。i-Raman系列便攜拉曼光譜儀在中國重慶大足石刻、敦煌壁畫、意大利龐貝古城、西班牙畢爾巴鄂（Bilbao）等都有實際應用。2014年，巴斯克大學Juan Manuel Madariaga教授領導小組前往意大利龐貝的Casa degli Amorini Dorati。他們利用i-Raman Pro便攜拉曼分析殘留的油畫顏料。壁畫中本來紅色的顏料出土后變成黑的，利用拉曼光譜，可在現場快速鑒定出原來的紅色顏料，幫助復原出壁畫正確的顏色。

　　Madariaga教授小組利用i-Raman Pro便攜拉曼分析殘留的油畫顏料

　　4、食品安全應用

　　由于使用簡單，靈敏度高，拉曼對于食品安全等領域非常有幫助。比如三聚氰胺的中國國標方法是HPLC法，而若采用SERS-拉曼聯用后，樣品制備簡單，檢測速度更快，成本更低，不管是芯片型還是溶膠型的SERS，都是一次性產品，還能避免交叉污染。所以拉曼光譜可用于快速檢測食品非法添加劑和有害成分。再比如水體污染事件（如數年前的松花江污染）中的待測物都是ppm級別，SERS-拉曼聯用后可以在現場快速判定污染物，快速應急響應。必達泰克最近將推出食品安全檢測的SERS-拉曼聯用產品，可在現場快速檢測60多種食品中的非法/濫用添加劑、農藥/獸藥殘留、有毒有害化學品。

　　含有2ppm羅丹明B的臘腸的拉曼光譜（紅色），不含有羅丹明B的臘腸的拉曼光譜（藍色），0.1ppm羅丹明B標準品SERS譜圖（綠色）

　　5、臨床應用

　　臨床方面，便攜或手持拉曼可做癌癥、結核病等的測試，比如針對去年肆虐的寨卡病毒，必達泰克開發了配合SERS的拉曼進行早期篩查。必達泰克還有款針對歐洲法規的臨床產品，該法規規定在注射使用癌癥治療藥物前，必須用拉曼測試，確定藥物的成分及含量都正確，以減少醫療事故。因為癌癥患者本來就免疫力很弱，如果用藥的成分或含量不正確，將導致嚴重的致死事故。只可惜中國國內目前還沒有相關的法規。

　　周華還特別強調說，制藥業的法規監管是最嚴格的。必達泰克的便攜拉曼，最早進入的就是制藥領域，硬件和軟件都要符合各國的要求。所以，對于便攜或手持拉曼的應用，進入安全檢查、食品安全、環境監測、臨床等法規領域，必達泰克非常有信心。

LIBS和透射拉曼：為客戶提供現場快速檢測的完整方案

　　2015年10月，必達泰克推出了手持/便攜式LIBS金屬多元素分析儀。Daniel表示，當時主要根據藥廠的需求設計。便攜拉曼可測定約85%的原料藥，但無法監測鹽（如NaCl）的原料，因此必達泰克開發了LIBS，來為制藥業提供更完整的解決方案。近年來，同樣是針對藥廠的應用，必達泰克又推出了i-Raman?Pro ST透視拉曼，可以透過非透明的藥包材（如樣品瓶、牛皮紙）測定原料藥的組成和成分。

　　LIBS目前全球的市場量還較小（100臺左右），周華希望LIBS的未來有更大的市場，比如達到上萬臺。

NanoLIBS

i-Raman?Pro ST透視拉曼

多元化的文化 更高的創造力

　　談到必達泰克的文化特質，Daniel表示，公司最早由華人在美國創辦，帶入了中國的經驗，這為必達泰克后來成為一家多元化文化的公司奠定了基礎，公司員工包括亞裔、北美、非洲裔、歐洲等，多元化使必達泰克可以更容易地同全球70多個代理商溝通。公司管理扁平化，每個人都可以提意見，氣氛非常融洽。寬松自由的環境也使必達泰克擁有更高的創造力。

　　從必達泰克的市場份額來看，亞太、美洲、歐洲大致各占1/3，其中中國的市場份額最高。Daniel表示，由于中國的經濟增長強勁，需求旺盛，很多食品、環境、藥品打假的合作都從中國開始，產品研發出來后，再從中國移植到其它國家。針對各個國家和地區，必達泰克開發不同的產品，比如從美國最先開始的制藥業，毒品檢測，以及歐洲的臨床市場。

　　關于必達泰克

　　必達泰克光電科技（上海）有限公司，直屬于美國必達泰克公司（B&W Tek, Inc.）。必達泰克公司是目前全球最大的小型拉曼光譜儀（含手持和便攜拉曼光譜儀）生產廠商，自2001年起向全球用戶交付了超過10000臺拉曼光譜儀系統，涵蓋了包括制藥、化工、科研、醫療及各種應用場合。

　　B&WTEK成立于1997年，位于美國特拉華州紐瓦克市，公司集開發、研制、生產于一體，在模塊光譜儀、拉曼、熒光等光譜系統、高功率半導體激光器等方面均處于世界領先水平，也是目前較少擁有完全垂直生產能力的企業之一，從激光核心模組，到光譜檢測核心組件、自由光路耦合等，均可大規模批量生產。

　　必達泰克公司在分子光譜儀器特別是拉曼領域擁有強大的技術實力，儀器各項指標先進，售后及技術服務完善，在廣大客戶群中擁有優秀的聲譽。作為小型拉曼光譜儀的領導廠商，B&WTEK先后推出針對制藥企業原輔料鑒別的NanoRam、NanoRam Mini系列手持拉曼光譜儀，針對公共安全領域的TacticID-GP、TacticID-N手持毒品危化品檢測儀，針對珠寶玉石檢測的GemRam寶石檢測儀等行業專用設備，并在科研領域憑借各種等級的i-Raman系列保持極高的美譽。