孫大文院士受邀在Nature子刊發文:高光譜成像技術在食品工業中的應用

食品工程技術 2024-03-30 13:51:17

近日,華南理工大學孫大文院士應Nature子刊《Nature Reviews Electrical Engineering》主編Olga Bubnova博士邀請,在該期刊發表了題爲“Applications of hyperspectral imaging technology in the food industry”的綜述論文。據悉,孫大文榮膺歐洲科學院、愛爾蘭皇家科學院、波蘭科學院、國際食品科學院、國際農業與生物系統工程科學院和國際制冷科學院等院士稱號,是歐洲曆史上唯一的華僑華人“六院院士”。截至目前,孫大文院士已在世界著名雜志和國際會議上發表論文1000篇,出版專著17部,共有超過900篇論文被SCI收錄(WOS的H指數爲120,SCOPUS的H指數爲132,Google Scholar的H指數爲157),125篇論文入選ESI“高被引論文”。特別是在高光譜成像、計算機視覺、真空冷卻、超聲波輔助冷凍和CFD模擬等方面的成果已經成爲相關領域研究者的經典參考著作。此次Nature子刊邀稿,彰顯了孫大文院士在高光譜無損檢測領域的國際引領地位和影響力,也是華南理工大學現代食品工程研究中心(ACFE)學術工作取得高度國際認可的再一次有力體現。

該成果系統總結了高光譜成像(Hyperspectral Imaging,HSI)技術在食品工業中的應用現狀,旨在爲該領域新晉科研工作者和非專業從業者在高光譜成像設備選型、圖像分析工具選擇和數據建模方法選用等方面提供系統的理論及應用指導。孫大文院士和蒲洪彬副教授爲共同第一作者,孫大文院士爲本文唯一通訊作者。

隨著人類科技水平的不斷提升與物質生活的極大豐富,消費者對食品質量的追求也日益提高。然而,與食品質量相關的新問題(食品安全、摻假、可追溯性、營養價值以及與供應鏈相關的因素)依舊層出不窮,這已逐漸凸顯爲制約食品工業進一步賦能發展的瓶頸問題。食品檢測是保障食品安全、衛生和營養的關鍵一環,然而,傳統檢測技術存在破環性制樣、檢測流程繁瑣、專業性要求高等技術限制,極大制約了食品檢測的效率和覆蓋面。因此,開發一種無損且普適于非專業技術人員的快速食品質量檢測技術迫在眉睫。

作爲一種可提取化學信息和物理特征的高分辨率光譜成像技術,高光譜成像(HSI)已被廣泛應用于食品、化學和生物醫藥等領域。而對于非專業的科研工作者或技術從業者而言,合理科學地應用HSI技術依然十分困難。針對該問題,孫大文院士團隊系統介紹了HSI技術的系統硬件(光源、分光組件、相機和光譜儀)以及用于數據分析的軟件工具和分析流程(數據前處理、特征工程、數據建模和模型評估)。此外,文章中系統總結了HSI技術在食品質量檢測中大量的應用實例,以期爲該領域新晉科研工作者和非專業從業者在高光譜成像設備選型、圖像分析工具選擇和數據建模方法選用等方面提供系統的理論及應用指導。

華南理工大學現代食品工程研究中心(ACFE)自2012年成立以來,始終秉承“爲國育才,科技報國”的宗旨,聚焦新技術、新方法、新應用在農業工程和食品工程領域的技術革新,經過十多年的建設與發展,ACFE已然成爲中國食品工程領域的一面旗幟。目前,ACFE下設智能檢測控制所、先進冷凍冷鏈所和新型物理加工所。其中,智能檢測控制所以HSI、拉曼光譜、近紅外光譜和太赫茲光譜技術等光譜成像智能感知技術爲研究主體,特別是HSI技術在食品領域中一直處于領導者地位,爲HSI技術在農業/食品領域的應用做出了重要貢獻。

原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s44287-024-00033-w

通訊作者簡介:

孫大文(Da-Wen Sun),男,廣東省潮州人,歐洲曆史上唯一的華僑華人 “六院院士” ,中國致公黨第十四/十五屆中央委員,中國僑聯特聘專家,國務院僑務辦公室專家咨詢委員會委員,全國政協特邀海外列席代表和海外列席組召集人(2012)。歐洲科學院(歐洲人文和自然科學院)(Academia Europaea)院士,愛爾蘭皇家科學院(Royal Irish Academy)院士,波蘭科學院(Polska Akademia Nauk)外籍院士,國際食品科學院(IAFoST)院士,國際農業與生物系統工程科學院(iAABE)院士,國際制冷科學院院士。施普林格國際著名期刊《食品與生物加工技術》(Food and Bioprocess Technology)創刊者和主編(2008年創刊時即被SCI收錄,第二年進入SCI一區, 現影響因子=5.8)、泰勒弗朗西斯集團《現代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列叢書創始主編、國際農業工程委員會(CIGR)主席(2013-2014)和榮譽主席、國際農業與生物系統工程科學院(iAABE)創院院長。現任華南理工大學教授,博導,現代食品工程研究中心主任;廣東省農産品智能冷鏈物流裝備工程實驗室主任、廣東省冷鏈食品智能感知與過程控制工程技術研究中心主任、廣東省現代食品工程國際科技合作基地主任、廣東省食品智能質控與過程技術裝備國際暨港澳台合作創新平台主任、廣東省現代農業(農産品無損檢測及精深加工)産業技術研發中心主任、廣東省農産品品質智能感知與精准控制現代農業科技創新中心主任、廣東省農産品保鮮物流共性關鍵技術研發創新團隊首席科學家、廣州市農産品智能感知與品質控制重點實驗室主任;愛爾蘭國立都柏林大學(UCD)食品和生物系統工程終身教授。

榮獲國際農業與生物系統工程委員會(CIGR)傑出獎,英國皇家機械工程師學會“食品工程師年度人物”,鳳凰衛視“影響世界華人大獎”,國際食品保護協會“冷凍食品基金會冷凍研究獎”,國際工程與食品協會終身成就獎,“CIGR榮譽主席”等多項國際大獎, 2015年至2023年連續九年榮獲科睿唯安全球“高被引科學家”稱號,並位居美國斯坦福大學“全球前2%科學家”排名中國食品科學與工程入選的三百多位學者名單的第一位。

在世界著名雜志和國際會議上共發表了1000多篇論文,其中,以通訊作者發表並被SCI收錄的期刊論文超過700篇,出版專著17部,Web of Science統計的學術h指數爲119,SCOPUS統計的學術h指數爲129,Google Scholar 統計的學術h指數爲152。特別是在高光譜成像、計算機視覺、真空冷卻、超聲波輔助冷凍和CFD模擬等方面的論文已經成爲其他研究者的經典參考文獻。71篇論文入選ESI農學“高被引論文”,全球排名第一位(2020.01)。2015年至2023年連續九年榮獲科睿唯安全球“高被引科學家”稱號,並位居美國斯坦福大學“全球前2%科學家”排名中國食品科學與工程入選的三百多位學者名單的第一位。

2011年底起回到華南理工大學工作以來,迄今爲止(2023年07月)在Web of Science網站上可以檢索到的文章中,共有342篇是以華南理工大學食品科學與工程學院作爲第一作者單位的論文,其中高被引論文50篇,JCR一區論文285篇,影響因子大于6的131篇。高被引論文數占華南理工大學全校和食品科學與工程學院的比例分別爲11%和70%。其中2篇入選中國百篇最具影響國際學術論文,爲華南理工大學唯一入選的兩篇論文。

主持國家“十二五”科技支撐計劃項目,國家“十三五”重點研發專項,國家國際科技合作專項,國家自然科學基金,東西部合作重大項目,廣東省科技廳,農業農村廳,教育廳等科技計劃項目,廣州市科技計劃項目,企業合作項目等四十多項。授權中國發明專利77件,美英日等發明專利10件,申請國際PCT專利9項。2019年至2023年共爲華南理工大學培養科睿唯安全球“高被引科學家”9人次。榮獲2014年度廣東省科學技術獎一等獎(排名第二),2016年度教育部科技進步獎二等獎(排名第一),2016年度廣東省科學技術獎三等獎(排名第一), 2018年度中國輕工業聯合會科學技術進步獎一等獎(排名第二),2018年度廣東省科技進步獎一等獎(排名第一),2020年度安徽省科技進步獎二等獎(排名第三)。

更多信息請訪問網址:http://www.ucd.ie/sun/; http://www2.scut.edu.cn/acfe/

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