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【导语】近日，上海交通大学在青海冷湖启动建设的JUST光谱望远镜，被誉为“宇宙指纹识别仪”，能捕捉遥远星光，助力人类探寻第二个太阳系。光谱技术，这一物质与光相互作用的独特印记，正与人工智能（AI）深度融合，从医疗(liáo)诊(zhěn)断(duàn)到日常生活，从工业生产到环境保护，正悄然改变我们的世界。光谱+AI的组合，让不可见变得可见，让复杂变得简单，引领人类认知迈向新高度。

近日，上海交通大学JUST光谱望远镜在青海冷湖启动建设，这个“宇宙指纹识别仪”能捕捉138亿光年外的星光密码，将为人类寻找第二个太阳系提供关键线索。

光谱，是每种物质与光相互作用时留(liú)下(xià)的(de)独(dú)特(tè)印(yìn)记(jì)，如(rú)同(tóng)人(rén)体(tǐ)能(néng)识(shi)别(bié)身(shēn)份(fèn)的(de)指(zhǐ)纹(wén)。自(zì)19世纪发现至今，光谱技术已经从实验室走向更广阔的应用领域。如今，它正与新兴的人工智能（AI）技术深度融合，为我们的工作和生活带来无限可能。

解码生活的“智能管家”

在皮肤科诊室里，医生手持平板大小的设备轻轻扫过患者皮肤，屏幕上随即呈现出不同颜色的光谱热力图。这种融合了高光谱成像与AI分析的技术，宛如为医生配备了“分子放大镜”，能够在肉眼难以察觉的早期阶段，精准捕捉黑色素瘤的踪迹，大幅提升黑色素瘤早期诊断的准确率。更令人期待的是，科学家正在研发可分析呼吸光谱的智能手环，或许在不久的将来，人们打个哈欠就能检测出糖尿病风险。

日常生活中，光谱与AI的组合已经化身成为智能“生活管家”。当智能光谱仪扫过超市的牛肉和上面的标签，便会立即弹出“含水量12%，冷链运输48小时”等关键信息；扫过化妆品瓶身，便能自动分析成分适配度，并给出“维生素C浓(nóng)度(dù)过(guò)高(gāo)，敏(mǐn)感(gǎn)肌(jī)慎(shèn)用(yòng)”的(de)提(tí)醒(xǐng)。这(zhè)种(zhǒng)搭(dā)载(zài)AI芯(xīn)片(piàn)的(de)微(wēi)型(xíng)光(guāng)谱(pǔ)仪(yí)，其(qí)核(hé)心(xīn)原(yuán)理(lǐ)在(zài)于(yú)不(bù)同(tóng)物(wù)质(zhì)会(huì)吸(xī)收(shōu)特(tè)定(dìng)波(bō)长(zhǎng)的(de)光(guāng)，就(jiù)像(xiàng)超(chāo)市(shì)条(tiáo)形(xíng)码(mǎ)对应商品信息，而AI则是高效精准的“扫码器”。

智能护眼灯的进化同样令(lìng)人(rén)眼(yǎn)前(qián)一(yī)亮(liàng)。传(chuán)统(tǒng)护(hù)眼(yǎn)灯(dēng)所(suǒ)标(biāo)榜(bǎng)的(de)“无(wú)蓝(lán)光(guāng)”“无(wú)频(pín)闪(shǎn)”特(tè)性(xìng)，在(zài)光(guāng)谱(pǔ)AI技(jì)术(shù)面(miàn)前(qián)显(xiǎn)得(de)黯(àn)然(rán)失(shī)色(sè)。如(rú)今(jīn)，许(xǔ)多(duō)智(zhì)能(néng)台(tái)灯(dēng)内(nèi)置(zhì)光(guāng)谱(pǔ)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，不(bù)仅(jǐn)能(néng)实(shí)时(shí)监(jiān)测(cè)环(huán)境(jìng)光(guāng)变(biàn)化(huà)，还(hái)能(néng)贴(tiē)心(xīn)地(de)守护用户视力：当孩子学习趴得过近时，灯光会自动调亮；深夜读书时，它会悄悄过滤影响褪黑素分泌的蓝光波段，宛如私人眼科医生。

重塑未来的“数字基因”

如果说日常生活中的AI光谱设备是家庭里的“生活管家”，那么在工农业生产领域，它则化身为严谨的“技术工程师”。

在山东一家苹果园里，果农手持形似照相机的光谱仪扫描果树，手机上即刻显示：“叶片缺钾，建议增施有机肥”。这项技术通过捕捉叶片反射的光谱特征检测果树生长情况，比传统检测方式速度更快、成本更低。

在现代化工厂中，生产线上方悬挂的神秘“探照灯”，实则是工业级高光谱相机。它能够每秒数百次扫描金属部件，AI通过分析材料表面的光谱特征，可发现仅0.01毫米的裂纹，其精准度堪比在足球场上找到一粒丢失的芝麻。这种“火眼金睛”的本领，正从精密制造领域向食品安全检测领域拓展，例如通过扫描大米的光谱特征，30秒内就能判断其是否含有黄曲霉素。

在环保领域，光谱+AI变身为“生态哨兵”。长江监测站的激光光谱仪24小时不间断扫描江面，AI依据水分子光谱波动，可在极短时间内锁定重金属污染源头。在森林巡查时，无人机搭载微型光谱仪，如同“蜂群”般掠过树冠，通过分析叶片反射光谱的细微变化，能够提前两周预警松材线虫病。这种“数字基因”的注入，推动环境保护从被动治理向主动预防转变。

目前，科学家正在攻克手机摄像头的光谱分析技术难题。未来，普通手机镜头经过AI改造，有望实现专业级检测功能。届时，人们用手机扫描水果即可查看甜度，拍摄皮肤便能评估健康状态，甚至对准夜空就能识别星座光谱。

从医疗诊断到日常饮食，从工厂车间到生态保护，光谱与AI的结合正在让不可见变为可见，让复杂变得简单，让专业走向普惠。这场光波与算法的奇妙相遇，或将照亮人类认知世界的全新维度。

（作者张立福系中国科学院空天信息创新研究院研究员）