口袋光谱分析仪SCiO：告诉你一切物质信息

　　智能移动终端的大规模普及，人们在弹指间便可获取信息、拍照录像以及地图导航等，但对于周围的物质世界，我们的认知却没有同等地进步，我们今天所见的那堵墙除增添了几分斑驳变得更加厚重外，与十多年前的那堵墙并无二致，依旧是一块块相互咬合的红砖，一样的密不透风，岁月和风雨的洗礼没能动摇它一丝一毫。现在，有一款设备，能够让你从更细微的层面，洞察它的分子结构，借助它，你看到的是无数的分子织就的一张大网。

　　它就是SCiO

　　SCiO是以色列一家名为Consumer Physics的初创公司生产的便携光谱分析仪，体积和大拇指差不多，只轻轻一扫，它就能够告诉你身边常见物品的化学成分，并将扫描和计算结果直接发送到你的手机。如：

　　检测不同食物的营养信息，蔬菜沙拉、水果、奶酪等；

　　透过外壳直接检测鳄梨的成份；

　　检测食用油的质量（国人必备啊）；

　　了解花花草草的长势；

　　分析土壤或水培营养液状况；

　　确认药物成分；

　　上传分析任意物品的分子信息，建立世界级的物质分子信息库；

　　当然，你也可以把自己扫描一下然后上传分析。

　　SCiO的应用范围远不止上面几项，在将来，随着光谱分析技术的进步以及产品的升级，你还可以检测化妆品、衣物面料、翡翠珠玉、皮革、橡胶、车用油、塑料制品等，甚至宠物。

　　当然，研发团队在项目上特别注明SCiO并不能用于药物过敏的检测和鉴定，毕竟涉及人身健康问题，医疗器械对测量精度的要求更高。这或许也从另一个方面反映了团队在低成本与高精度方面所作出的一些妥协。

　　近红外光谱分析技术

　　SCiO拥有诸多听起来异常酷炫神秘的功能，其核心技术是早已在工业和科研等领域广泛应用的近红外光谱分析技术。这一物质分析技术原理则是分子振动各不相同，而经特定的光线照射后会呈现出特定的光学信号。

　　SCiO包含一个定制的光源，用以照射样本，以及一个光谱仪，用来收集样本反射回来的光线。之后，光谱仪将采集的信息进一步分解成光谱，其中便包含了样本分子经光线照射后形成的独特的光学信号。

　　高端近红外光谱分析中所采用的光谱分析仪往往体积笨重，大小与笔记本电脑差不多，且价格高昂，高达数千甚至数万。而SCiO的独特之处在于它十分小巧，仅为7x25x16.5mm，轻至20g。Consumer Physics， Inc对光谱分析仪进行了彻底的改造，力求以尽可能低的价格提供可大规模生产的消费级产品，而在功能上的妥协也力求做到最少。据介绍，该项目已进行了数年的前期研发试验，并在近期取得了突破性的进展，成功用低成本的光学组件制造出了光谱分析仪，并研发了一套先进的光信号处理算法。

　　SCiO通过蓝牙4.0与手机客户端进行通信，将检测结果实时传送至云端服务器，从而进行更高速更准确的处理。在云端，团队运用专门研发的算法对光谱进行分析，这个过程仅需短短几秒钟即可，并将分析结果回传到手机客户端。

　　SCiO项目进展和团队实力

　　SCiO于2014年4月29日在美国知名众筹平台Kickstarter上线，在6月16日结束众筹，历时47天。截至发稿前，已筹近260万美元，超过虚拟现实设备Oculus Rift的240万美元，成为该平台历史上最为成功的众筹项目之一，同时也大幅超出原定的20万美元筹资目标，支持者将近13000位。

　　除了提供便携微型光谱分析仪外，Consumer Physics还将为设备生产商、科研人员以及软件开发者提供ADK（高级开发工具），这样开发者便可以通过3D打印机进行产品定制设计，科研人员则能够根据自身需求开发面向个人或商用的化学分析客户端，而更为重要的是，对移动应用开发者提供开发套件，则会进一步将该产品打造成一个开放共荣的平台。此外，SCiO客户端兼容iOS和Android两大平台。

　　根据团队公布的项目进度规划，2014年7月份完成电板样本设计生产，8月份进行Beta固件测试，9月份完成开发者工具套件，10月份进行产品内部测试并发布原型产品，11月份通过内部质量测试，将产品分发至早期支持者，同时通过FCC等产品认证流程，12月份将产品全面寄送给Kickstarter上的支持者。

　　项目资料显示，原型产品将会预置植物水分、食物热量和药物成分检测方案，而前期的支持者还会辅助丰富SCiO的物质信息库。产品功能在后续将有序更新和发布，而对于Kickstarter上的支持者，所有的后续功能更新都将免费。

　　正如文章开头所言，随着产品在2015年大规模投放市场，我们对于周围物质世界的认知将不再局限于颜色、形态、体积等表面化层面，而是会提升到一个全新的高度，全球物质数据库也将日渐丰富，到那时，发现新物质或新的物质特性也未可知。

　　本刊记者 郝影