光學(xué)儀器中以光譜儀為例，市場的迫切需求給光譜技術(shù)和儀器發(fā)展帶來巨大動(dòng)力，而近20年來光學(xué)、微電子、精密工藝技術(shù)的迅速進(jìn)展又為現(xiàn)代光譜儀器發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。由于光譜儀器巨頭材料和能源消耗少、技術(shù)密集、產(chǎn)值高、市場大等特點(diǎn)，一直深為世界各國工業(yè)界所矚目，甚至一些從未從事光譜儀器技術(shù)的大公司（例如IBM、HP、Philips等），近年來也加入世界光譜儀器競爭行業(yè)，開發(fā)出一系列新型光譜儀器，在中國，即使儀器儀表行業(yè)前幾年大多不景氣，而光譜儀器的發(fā)展和新產(chǎn)品開發(fā)卻非常興旺，是儀器儀表行業(yè)最有活力、發(fā)展最快的領(lǐng)域，成為光學(xué)儀器行業(yè)、分析儀器行業(yè)的支柱之一。

    光譜儀的飛速發(fā)展趨勢

    1）新穎光譜技術(shù)實(shí)用化、高性能新型光譜儀器不斷涌現(xiàn)。

    傅里葉變換光譜技術(shù)（FTS）、激光光聲光譜技術(shù)（PAS）、感應(yīng)耦合等離子體（ICP）光譜技術(shù)、原子熒光光譜技術(shù)（AFS）、氣象色譜/紅外傅里葉變換光譜聯(lián)用技術(shù)（GC/FTIR）、等一系列原理新穎的光譜技術(shù)，在80年代都已走出實(shí)驗(yàn)裝置階段，成為真正實(shí)用化的技術(shù)，并已有大量商品儀器問世。此外，光電二極管陣列快速光譜儀、顯微光譜儀以及光譜數(shù)據(jù)庫、光譜圖譜檢索系統(tǒng)等軟系統(tǒng)的發(fā)展和擴(kuò)大，也是光譜技術(shù)近期發(fā)展的明顯成果。

    2）光譜儀器計(jì)算機(jī)化、智能化水平長足進(jìn)展。微型、微量、快速、專用是目前光譜儀器主要發(fā)展方向。所謂微型，主要是指光譜儀器體積小，便于攜式、便于現(xiàn)場檢測，特別是野外檢測。所謂微量，主要是指能夠滿足微量或超微量分析的要求，特別是在生物技術(shù)領(lǐng)域尤為重要。所謂快速，主要是指應(yīng)急分析檢測，特別是在食品藥品、疾病控制等領(lǐng)域的應(yīng)急檢測。所謂專用，主要是指功能專一，但儀器的可靠性要好。

    分析儀器的未來發(fā)展趨勢

    1、微型化和智能化在線分析儀器時(shí)代即將到來

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微制造技術(shù)、納米技術(shù)和新功能材料等高新技術(shù)的發(fā)展，分析儀器不但會(huì)具有越來越強(qiáng)大的“智能”，而且正沿著大型落地式→臺(tái)式→移動(dòng)式→便攜式→手持式→芯片實(shí)驗(yàn)室的方向發(fā)展，越來越小型化、微型化、智能化，以至出現(xiàn)可穿戴式或甚至不需外界供電的植入式或埋入式智能儀器。就是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)正經(jīng)歷著翻天覆地的變化。隨著分子計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等的不斷推出，計(jì)算機(jī)也將越來越微型化。而分析儀器和專用計(jì)算機(jī)的界限也將變得模糊，許多分析儀器實(shí)際上就是具有某種分析檢測功能的計(jì)算機(jī)。

    2、數(shù)字化和仿生化

    上世紀(jì)80年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了分析儀器的數(shù)字化和化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展，通過化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在解決光譜信息提取和背景干擾方面取得的良好效果，加之近紅外光譜在測樣技術(shù)上所獨(dú)有的特點(diǎn)，使人們重新認(rèn)識(shí)了近紅外光譜的價(jià)值，近紅外光譜在各領(lǐng)域中的應(yīng)用研究陸續(xù)展開。此外，分析儀器的核心是信號(hào)傳感。例如:化學(xué)傳感器逐漸發(fā)展小型化、仿生化、諸如生物芯片，化學(xué)和物理芯片、嗅覺(電子鼻)、味覺(電子舌)、鮮度和食品檢測傳感器等。生物傳感器正在各學(xué)科領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、臨床、生物、化學(xué)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、工業(yè)甚至機(jī)器人制造等方面得到廣泛應(yīng)用。生物傳感器大體有5種:酶傳感器、組織傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器、場效應(yīng)(FET)生物傳感器等。其原理都是基于電化學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等構(gòu)成。其探頭均由兩個(gè)主要部分組成，一是對被測定物質(zhì)(底物)具有高選擇性的分子識(shí)別能力的膜所構(gòu)成的“感受器”；二是能把膜上進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)中消耗或生成的化學(xué)物質(zhì)或產(chǎn)生的光和熱轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的“換能器”。所得的信號(hào)經(jīng)電子技術(shù)處理，即可在儀器上顯示和記錄下來。

    3、專用化和自動(dòng)化

    隨著環(huán)境科學(xué)的發(fā)展，為控制和治理環(huán)境污染，防止環(huán)境惡化，維護(hù)生態(tài)平衡，環(huán)境監(jiān)測已成為掌握環(huán)境質(zhì)量狀況的重要手段，發(fā)展對化學(xué)毒物、噪聲、電磁波、仿生性、熱源污染進(jìn)行監(jiān)測的專用型分析儀器，已受到愈來愈多的關(guān)注，她可用于對污染現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，對人類居住環(huán)境進(jìn)行定點(diǎn)、定時(shí)監(jiān)測，對污染源頭進(jìn)行遙控監(jiān)測。常規(guī)分析儀器體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能源消耗大，維持儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高?，F(xiàn)在隨著新材料、新器件、微電子技術(shù)的發(fā)展，已使儀器制造小型化、性能價(jià)格比優(yōu)異、自動(dòng)化程度高的分析儀器。

    4、應(yīng)用日益拓展

    在20世紀(jì)前些年，經(jīng)典的分析技術(shù)和分析儀器主要是為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)大生產(chǎn)服務(wù)的，主要為了適應(yīng)分析、監(jiān)控工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、保障大生產(chǎn)流程安全高效的要求而發(fā)展、提高的；當(dāng)今世紀(jì)之交分析技術(shù)和分析儀器的“用武之地”已經(jīng)大大拓展，最引人注目的是在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等有關(guān)人的生存、發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用日新月異現(xiàn)代高科技在軍事方面的發(fā)展也促進(jìn)了分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用拓展（例如生物武器、化學(xué)武器戰(zhàn)爭中高速、靈敏、準(zhǔn)確的現(xiàn)場毒物檢測、生命保障任務(wù)也大大擴(kuò)大了分析儀器的應(yīng)用領(lǐng)域）。由此可見，在新世紀(jì)到來后，分析技術(shù)和分析儀器的應(yīng)用由“物”→“人”的拓展趨勢將更加顯著。我們必須看準(zhǔn)這個(gè)發(fā)展潮流，在分析儀器事業(yè)的發(fā)展思路中擺正位置、選好方向。

    5、近年來超分子化學(xué)識(shí)別理論的深入普及，儀器分析方法的選擇性已由經(jīng)典意義拓展至手性水平。無疑，分析方法靈敏度的提高更實(shí)際更重要。可以說是21世紀(jì)現(xiàn)代儀器分析科學(xué)的主攻方向。當(dāng)然，靈敏度提高包括有化學(xué)和物理兩種途徑。如建立新的檢測原理，也必然涉及儀器和相關(guān)技術(shù)改進(jìn)。靈敏度提高的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)單原子(分子)檢測。近幾年，也有這方面報(bào)道，然而多以激光誘導(dǎo)熒光或共振電離(RIS)為檢測原理。筆者認(rèn)為，單分子(原子)檢測是21世紀(jì)的主攻方向，是提高儀器分析方法靈敏度研究的動(dòng)力之一，提高信噪比也是提高靈敏度的關(guān)鍵。

    6、新技術(shù)革命的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。信息技術(shù)由測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)三部分組成。測量技術(shù)是關(guān)鍵和基礎(chǔ)。分析儀器作為最重要的測量技術(shù)自然是信息技術(shù)的重要組成部分。沒有新的分析方法、分析技術(shù)和相應(yīng)的全新分析儀器，不能更高、更全面、更靈敏、更可靠、更方便地獲取研究、生產(chǎn)、社會(huì)、環(huán)境等領(lǐng)域中全方位的分析檢測信息，新世紀(jì)的信息時(shí)代就無從談起。這是我們在世紀(jì)之交期間面臨新形勢的一個(gè)特征，也是分析儀器新技術(shù)、新元器件、新產(chǎn)品會(huì)不斷涌現(xiàn)、高科技含量越來越大的緣由。因此，為適應(yīng)現(xiàn)代高科技研究和產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，作為信息時(shí)代信息獲取-處理-傳輸鏈的源頭技術(shù)，分析儀器技術(shù)的發(fā)展是必然的。