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小木虫浪子
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化学计量学介绍
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二十多年前，瑞典人Wold提出化学计量学(Chemometrics)一词，他建议类比于生物计量学(biometrics)与经济计量学(econometrics)，将研究从化学实验产生的数据中提取相关化学信息的科学分支称为化学计量学。化学计量学运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论和方法，优化化学量测过程，并从化学量测数据中最大限度地获取有用的化学信息，可以说是一门化学量测的基础理论与方法学。 化学计量学以化学量测的基础理论与方法学为研究对象。根据Valcarcel建议的分析化学作为计量学科学的定义，指出分析化学的任务是发展、优化、应用量测过程，以获取全局或局部性的化学品质信息，解决所提出的量测课题。化学计量学所涉及的问题很多都是分析化学的基础性问题，可以说它构成了分析化学第二层次的基础理论的重要组成部分。 化学计量学为化学量测提供理论和方法，它的发展主要表现在以下两个方面： 1，发展化学数据解析的新理论和方法； 2，化学计量学解析方法在各个化学分支学科的新应用研究。 近年来，计算机科学、统计学、应用数学及信息科学皆得到长足的发展，它们的发展为化学计量学注入了新鲜的血液，如各类人工神经网络(artificial neural networks)新技术、基于自然计算的全局最优算法如模拟退火(simulated annealing)和遗传算法(genetic algorithm)、信息科学中的小波分析(wavelet analysis)及图像分析(image analysis)的应用在90年代以来产生了大量的方法，并广泛地应用于实际。 同时，对于化学计量学特有的且已得到深入应用的多元校正和多元分辨及化学模式识别等，如我们熟悉的最小二乘法中的：一元线性回归，多元线性回归，偏最小二乘法等、SIMCA分类法、秩消失因子分析法、渐近因子分析方法等，在新方法的理论和算法研究上也得到了长足的发展，比如近年出的OPLS、PARAFAC(三维数据解析方法)，以及各种用于代谢组学、蛋白组学的数据处理的方法。另一方面，化学计量学在各化学分支学科的应用研究也取得了很多重要成果，例如在环境化学、食品化学、医药化学、石油化学等及化学工程学科中就得到了相当广泛而深入的应用；食品、农业、医药化学中试验设计和复杂样品分析；医药化学中的分子设计、新药发现及结构性能关系(QSAR)研究；石油化学中的化学模式识别、波谱与物质特性的关系；化学工程学科中的过程分析、工艺过程诊断、控制和优化都提供了新思路和新方法。 |
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上面讲的都是大的方面，是我摘自梁逸曾教授，俞汝勤院士编的《化学计量学》，希望能给大家有个大概的认识，也是我对lhdcsu在他的帖子 （http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=649971） 中的补充。 总的来说，现在我们在化学分析，如气相，液相色谱数据的处理（如各种平滑方法，除噪方法，以及多元数据解析方法，指纹图谱等）以及其他如红外，紫外，质谱的数据处理方法用到的都是化学计量学的方法，都是那些大家们研究出来的。 现在，随着数据量的加大，比如三维的数据（出自GC-MS, LC-MS, HPLC-DAD等等），和高维数据(LC-MS/MS, LC-MS/MS/MS等等)，化学计量学方法在对这些数据进行处理过程中将更加重要。 呵呵，总之，化学计量学是运用各种数学，计算机以及其他方法来解决化学问题的科学。 |
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