如何评价近红外光谱消费级产品TellSpec?

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陈斌 - 光学检测科学家

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近红外走近“娱乐圈”是死路一条,是对近红外的亵渎!!这不会是近红外的“愚乐”?如果真的这样愚乐,近红外会变成怎么样?在无锡会议上我会谈这个问题的看法。近红外不是高,大,上,是解决检测问题的。检测就是需要正确,准确,稳定的数据,娱乐这是给人带来一时开味般的快乐!不具备持续发展性。

罗苏秦 - 近红外科技探索家

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Tellspec微型近红外这家公司最近一直在找风投资金!在募资文件中,它定义自己为


Tellspec有限公司是一家致力于提供关于食品中最为相关和准确的信息来创建精益食品革命的公司。 我们为食品测试,食品安全,食品真实性和饮食追踪提供端到端的解决方案”


当然这个介绍十分傳统!然而在最近招聘程序员(R语言)時,公司的介绍为


是数字医疗领域的数据公司,它通过将NIR光谱,生物信息学技术和深度学习算法结合到分子级别分析消费者食品的革命性技术中,提供有关食物的预测信息


在此Digital Company是一个很吸引眼球的字眼,而云端服务与深度学习便成了重点! 

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TellSpec在2015年的專利图,总共57页,有一点必须从商业角度评论,就是当我们设计这类产品,是否面临严峻專利挑战?记得以色列的SCiO在去年中期延期出货時,其中宣称的一个藉口就是專利(当然还有光学附件问题)!
 
未来是不确定,只是分析一下现在的情况给国内感兴趣加入研发的朋友!
 

张建平 - 全息品质评价技术创始人,近红外逍遥子

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近红外是应该爆发一下的时候了,近红外应该吸引眼球,不过这个过程必然也会鱼龙混杂,到底谁是真英雄,还是要市场和结果说了算!十年以后看我们今天的讨论,可能会感觉是黎明前黑暗中的夜话。我们也要有思想准备,辛辛苦苦跟近红外谈了几十年恋爱,万一近红外爆发的时候,我们这些近红外老人被炸出圈外,所以我们也要向年轻人学习学习互联网+思维。

王茜 - Galaxy Scienfific CEO

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这个可能不合理,前几年在美国有新闻发布会了解到,不少专家认为是个国际大忽悠,我也这么认为,与二十年前血糖忽悠一样,食品这类样品不均匀,这么小的光斑和光通道,能测什么可用的参数?但我们天天喝的液体或者非常均匀的糊状食品,这是有可能的。

肖雪 - 近红外西门吹雪

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在近红外光谱扩展应用的领域,我们应当鼓励各类人员进入,这样才能在碰撞中艰难前行。我个人是不太鼓励资本现在大举进入近红外领域的,现在还是一个不成熟的市场。稍有不慎,就会打击从业者的信心;同时会严重影响未来资本进入本领域的决定。个人浅见,仅表个人思考。 

褚小立 - 近红外郭靖

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技术在发展,未来也许可能,近红外博大精深,要百花齐放,不要太束缚大家的想法。

包锞炜 - 指点江山,激扬科技,科技有担当,知识有力量

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若是我接下来的一些言论伤害了近红外的前辈和从业者,我深感抱歉,但是我还是要实话实说。

首先很赞同罗苏秦先生提到的当我们若是今后设计到此类近红外产品的时候,需要应对专利的挑战,我们去搜kickstarter网站,SCIO就英文知识产权问题下线了,这倒是有点出人意料。

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另外张建平先生的话,让市场和结果说了算,我也是非常认可的,从尼尔森的市场调查报告发现,咱们中国的消费水平已经从产品驱动和渠道驱动转型为消费者驱动。我们不能用当下的技术水平去衡量未来,这样去预测未来就没有可想象性了,借用一张图给近红外从业者打个鸡血。
 
不要以过往的知识体系和习惯的方法去推演近红外未来的发展进度。这也是褚小立先生所说的技术在发展,未来也许可能。
 
 
然而受限于大数据和“第一代产品定律”,我们不断地讨论着国外的SCIO和TELLSPEC的近红外产品不可能的,不现实的,谱芸的近红外测奶粉也是忽悠,一件件近红外消费级领域的大事折戟沉沙,每个领域貌似都环而攻之而不下,我们眼中的近红外未来似乎听起来并没有那么令人心动,但我认为这其中的原因可以这样理解:我们的想象力不够丰富,我们的脑洞还不够大,我们站在当下的时间节点用陈旧的知识结构去拼凑未来。
 
经济学的基本理论告诉我们,生产总量是资本和劳动力的函数与技术无关,近红外是一项技术,但是也需要应用场景,所以应用市场会不断地被近红外技术的发展推向新的高度。这其中其实并没有矛盾,技术本身是生产经济的推手,其溢价空间最终会在某一个近红外成熟透顶的应用领域归零。
 
现在的问题在于我们近红外人的视角和选择,到底是选择做现有近红外分析技术产品的销售者,还是做下一个近红外技术创新领域的探索者。前者重点在于选择正确应用场景整合营销渠道实现真实交易,而后者则在于需要跳跃的创造性思维并重视研发和产业化节奏确保不在红利的黎明之前倒下。
 
纵观近代市场发展史,一个优秀的时代化科技产品通常都会利用较为成熟的技术组合(近红外也不例外),在短时期之内定位于大众市场,并迅速倒逼各类上游供应商竞争生产价格(就算是独占GPU鳌头的Nvidia也不断面临挑战),最终形成一个操作简单价格亲民的大众化商品,如何在低成本和高效率与高可靠性中找到一个很好地平衡点,这个近红外人乃至整个科研人都要思考的。
 
比如最近天仪研究院完成了上亿融资,负责连接太空和人类的奇思妙想,说白了就是在Elon Musk的spaceX的商业航天商业模式感召起来成立的一家商业航天公司,第一要务就是降低成本,这并不可耻,我相信现在就有很多人泼冷水,没关系至少现在他们还打不了大众的脸,但迟早有一天会的。
 
什么是商业航天,到底是商业还是航天?我相信未来会有答案。在这里我觉得可以提出我的看法“商业民用近红外”,我想说的是近红外是很重要的,质量可靠,检测准确是生命线,商业民用这块市场原来可能并不存在,但是我觉得这是个利国利民的事情,也是有价值的,这就是商业民用。为近红外找到一个更大的市场,把这个蛋糕做大,把原本不在近红外这个专业圈子里面的各种人才拉进来,让更多原来我们根本没有想到的应用出现。
 
其实我们都喜欢看美国科幻大片,但是每过10年我们回去看过去的科幻片都会觉得复古又可笑。世界上很少有人像爱因斯坦和尼古拉·特斯拉,Steve Jobs和Elon Musk这样脑洞大得足以把线性幻想掰弯,然而也只有这样的一群人才能引领市场的发展。
 
Jobs说过


消费者不知道他们需要什么,我们告诉他们什么才是潮流。


同样的道理,消费者不知道近红外可以做什么,或者未来可以达到什么高度,所以需要我们去指引他们。所以未来近红外研发,消费者是不可或缺的一环,这是我的理解。所有的部门,或者标准单位,或者企业政府部分,都是人组成的,他们的另一重身份就是消费者,包括所有的近红外人。
 
另外关于资本进入近红外领域的问题,如果没有人去将近红外的理念传达出去,资本是很难有机会进来的,毕竟现在概念那么多,比如AR,VR,AI,自动驾驶,互联网医疗等等,而且即使资本进来,投资人也是看中的未来收益,不会着重眼前利益,没有什么事情是一帆风顺的,我们看到的现在高大上的科技背后都有一段心酸的血泪史,但是科研人员不说,我们就无从得知。其实我是玻璃心,抗打击能力比较差,我相信近红外人都比我强,大浪淘沙,狭路相逢勇者胜,最终坚持下来的都是真爱。

说了这么多,只是为了给大家提供更多的思考,毕竟谁也不可能精准地预测近红外未来如何。我们能做的就是时刻准备,在不断试错的过程中对话近红外未来,未来近在咫尺,我们将拭目以待。
 
 
 
 
 

包锞炜 - 指点江山,激扬科技,科技有担当,知识有力量

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When you beam the light in the TellSpec scanner at a food product, some of the photons in the light are absorbed, which raises the energy states of the molecules in the food. Lower-energy photons are then emitted back. The spectrometer inside the TellSpec scanner sorts these photons by wavelength and counts them. The resulting numbers, called a spectrum, describe the chemical compounds in the food. This spectrum is uploaded to TellSpec’s analysis engine where it’s analyzed and correlated with other reference spectra. Information about allergens, chemicals, nutrients, calories, and ingredients in the food is then downloaded and displayed on your smartphone.


这是Tellspec的官网的原文,阐述了工作原理,简单翻译如下:
TellSpec工作原理:当你把TellSpec发射的光束照射在食物上时,其中的一部分分子会吸收一部分光子的能量而激发,达到一个较高的“能态”,随后它们会释放出“能量较低”的光子。TellSpec中的分光计则分别检测、计数这些不同波长的光子,生成一份“光谱”,而这份光谱即包含了食物的化学成分信息。光谱被上传至服务器并进行分析、比对,就可以得到食物中的过敏原、化学物质、营养元素、热量以及其他成分信息,并能够下载到用户的智能手机上。
 
官网介绍TELLSPEC INC. 是一家通过近红外技术向大众提供食品预测性情报的资讯公司。


TELLSPEC INC.結合了近紅外線光譜 (NIR) 與生物資訊技術,並運用分子結構演算,分析您手中的食物。我們的檢測系統包含三大部分:TellSpec食物掃描器、專利認證的雲端分析引擎、及行動裝置的應用程式。運用這個檢測系統可以掃描食物、辨識成分、並提供有關食物檢測的詳細訊息。


TELLSPEC团队其实很早开始玩近红外,只是由于没有在KICK上众筹,所以它的知名度比SCIO似乎就要低,而且创始人背景也不同,SCIO的CEO是Ph.D,接受采访的时候自己说想做SCIO这么个小玩意儿想了十年Consumer Physics 20年匠心打磨出SCiO,红外光谱检测技术让世界更透明,至于是不是情怀营销,这就见仁见智了。而且消费物理这家公司前身也是做仪器的,官网上有很多解决方案,而TELLSPEC的CEO霍夫曼女士在TELLSPEC之前大概投了近20家公司,是专业投资出生。

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所以两家公司定位不一样。做SCIO的消费物理公司是家科技驱动公司,而做TELLSPEC的TELLSPEC公司是家食品预测资讯公司,这也决定了产品定位完全不一样。
 
我们可以对比下两者,SCIO更像是个仪器,而TELLSPEC呢在仪器的基础上多了更多的想象,仪器扫一下,告诉你这片面包多少热量、脂肪、蛋白质、碳水化合物以及等等,主打健康概念,这就是科技驱动消费,指引生活的一个最鲜活的例子。

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那我们从科技角度来剖析这个近红外产品,官网视频宣称:


TellSpec食物掃描器,使用德州儀器數位光源處理技術(DLP)。數位光源處理技術運用較高訊躁比(signal to noise ratio)與更準確的光譜採集增加檢測性能。我們深信德州儀器的數位光源處理技術應用於光譜儀上的潛力,將為拓展感測產業帶來更多驚奇的新機會。因此,TellSpec公司對這次與德州儀器的合作案引以為傲!



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官网介绍有三大特性:
 
1.光谱原理:检测食物时,內建光源自前觀測窗發射出豆子般大小的光束,照入食物內。然後,機體的前觀測窗中將回收從食物端傳回的光束反射,再分散至微鏡裝置,並通過優化檢測系統測量。此過程所生成的電子數位訊號,即為所稱的光譜,可用做食物成分檢測。
 
2.微型化:目前只有大型實驗室才能負擔體積大且昂貴的設備進行,採取與本檢驗機類似質量的光譜樣本,並進行分析。TellSpec成功地研發出多款不同尺寸的食物掃描器。
 
3.分析引擎:食物光譜數據化之後,將藉由無線裝置自食物掃描器傳輸至TellSpec雲端分析引擎。TellSpec雲端引擎將演算上傳的食物資訊,並把一目瞭然的圖表回傳至您的手機。TellSpec演算法立基於機器學習且融合了數項生物資訊技術和傳統光譜儀。新式演算科技讓TellSpec得以精確地藉由光譜圖判讀食物營養訊息,並辨識任何食物中獨一無二的成分特色。
 
这些都是官网的话,我们还是通过看看实物分析这项科技,根据网络匿名网友提供的信息

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没错的,行内朋友一眼就看出来了吧,TELLSPE的第一代样机光学元器件用的是海阳光学的STS,这样一来光源集成与稳定的测量会是个大问题。后来,TELLSPEC一度也换过,

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之后就像官网视频中所说跟德州仪器TI战略合作的,然后在这里我要纠正一个说法,也是当初在36Kr看到的说TELLSPEC的是拉曼光谱,所以我也人云亦云,我跟大家道歉,为什么说是近红外技术呢?因为现在他们官网就是这么宣传的,另外在看技术参数,有个参数是光谱范围(900nm至1700nm),根据储小立先生《近红外光谱分析技术实用手册》,近红外的波长范围700nm-2500nm,由此可得出推论。
 
我们从参数看来,参考了《近红外光谱分析技术实用手册》中分光类型,滤光片型,发光二极管型,光栅扫描型,傅里叶变换型,声光可调滤光器型,阵列检测器型等,推测TELLSPEC应该是用了四个滤光片检测器,SCIO不太清楚,有可能滤光片,也有可能阵列,即使是阵列,分辨率也很低,但是绝对不是拉曼,全球做拉曼光谱最牛的公司应该在美国,拉曼更多的是分析无机物,并不是说拉曼不能分析有机物,而是用在无机物分析上会应用更广泛。

这里允许我引导大神的话来解释近红外分析:


近红外光谱主要对对含氢基团X-H(X=C、N、O)振动的倍频和合频吸收,其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息, 只要含有CH,NH,OH根的物质,都可以吸收,所以它可以“测”很多东西,这里的测,我用了引号,因为并不是真实检测,这又要说到模型问题,行业内叫calibration,近红外检测出的数值不是真实物质含量,而是预测值,通过检测器扫描光谱,然后运用化学计量软件建立统计学计量模型,对物质进行预测,所以在建立模型的时候,需要用湿法化学数据进行校正,比如测蛋白质,建立模型的时候,需要用湿法化学(凯氏定氮法或者最新的杜马斯燃烧法)测出样品数据,加入到计量软件的模型中去。


所以说近红外检测准不准?这个又要说到建模,引用近红外专家桂家祥先生的一段顺口溜:


建模样品为王,仪器稳定为基,方法标准引领,即测即得为先


关于DLP处理技术 ,是TI的毋庸置疑,根据毕业北京交通大学光学探测专业的苏亚浩先生透露DLP是微振镜组,然后再配上单点的InGaAs探测器,苏亚浩先生目前从事光学传感器的数据分析和市场调查,其已经跟SCiO、百度、JDSU,TI的DLP团队都接触过,不过由于商业机密无法透露更多。
 
另外关于这个光栅是别家做的,这家公司在硅谷,技术特别牛,可以任意切割不同波段光栅,目前只有他们家和JDSU掌握,JDSU真的是神级公司,不愧是全球最大光纤零件供应商,光通讯领域巨头。
 
我们来看看价格区间,毕竟消费级产品若是太高了,没人消费。TELLSPEC发布的预售价,DEMO版的是1299美刀,今后的正式版大约定的是499美刀,1299美刀的价格基本是能够容纳一个带光栅的分光系统了,当然,从检测器的角度,这个价格是无法突破1100nm的,只能使用CCD的检测器,而且TELLSPEC一直在自己建模。
 
从产品来看有还有一个宣传点,TELLSPEC扫描片面包,可以告诉你有多少脂肪、多少热量,其实是容易实现的,只要建模足够充分,能够识别是哪种面包、哪种奶酪,里面这些成份不需要做严格的理化指标分析,也就是不需要定量分析,而原厂家都能够提供这些数据。从TELLSPEC的APP设计分析,其战略布在个人健康领域,显然这是个刚需,现在的唯一问题是近红外技术能不能承载这个宏图大略。
 
李彦宏先生的百度筷搜我就不说了,真的是有点难以启齿,也可能面向大众市场的机会还没有到,感觉百度也没多大投入,吆喝了一声就走了,团队也解散了,还使得黄翠博士离职后重新搞了一家公司近红外检测奶粉目前也处于无人应答状态,近红外科技检测奶粉碰壁,理想与现实的冰与火之歌如何演奏?
 
那么这样的市场近红外到底有没有机会?昨晚其实我跟肖雪老师在朋友圈里面也是各自吐槽了一下,肖雪老师说,


做个方向不容易,好不容易赞出来点信心,可能就被无情的撕裂了,目前技术还不成熟,基本不具备民用的条件,我们很看重这个行业,所以不敢折腾自己从事的行业。


看得出肖雪老师对近红外的爱,毕竟这是肖雪老师的终身事业。不过我觉得还是要有一定想象力,如此这样的方式是否可行呢?

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虽然百度吆喝一声走了,留下近红外人独唱近红外之歌,但我相信未来一定会像阎巍先生说期待的一样,近红外会走近千家万户,我们需要的不是尽力而为,而是全力以赴。如果碰壁了,不如我们一起思维重构,一起来一场Clean Slate式的近红外建模革命。
 

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