盐害是多孔材质文物中较普遍、 较严重的病害。 可溶盐在复杂的水盐活动中会持续对文物本体造成破坏。 精确鉴别文物中可溶盐的种类是研究文物盐害机理、 开展盐害治理、 设计开发相应的文物保护材料的必要前提。 为此, 建立了一套文物中可溶盐提取和鉴定的操作流程, 通过离子色谱（IC）、 光学显微镜、 红外光谱（FTIR）、 拉曼光谱（Raman）、 扫描电子显微镜（SEM-EDS）等多种技术方法的优化组合, 实现对文物中常见可溶盐的精确鉴别。 研究表明, NaCl可通过IC（浸出液中含有Na+、 Cl-）、 显微观察（立方晶体）以及SEM-EDS（主要含有Na、 Cl元素）进行鉴别; CaCl2可通过IC（Ca2+、 Cl-）以及SEM-EDS（Ca、 Cl元素）进行鉴别; Na2SO4可通过IC（Na+、 SO2-4）、 显微观察（丛状或团簇状晶体）、 FTIR（主峰1 134、 637、 615 cm-1）、 Raman（主峰993 cm-1）以及SEM-EDS（Na、 S、 O元素）进行鉴别; CaSO4可通过IC（Ca2+、 SO2-4）、 显微观察（六棱柱状、 针状或棒状晶体）、 FTIR（1 144、 668、 603 cm-1）、 Raman（1 017 cm-1）以及SEM-EDS（Ca、 S、 O元素）进行鉴别; NaNO3可通过IC（Na+、 NO-3）、 FTIR（1 379、 1 353和837 cm-1）、 Raman（1 071 cm-1）以及SEM-EDS（Na、 N、 O元素）进行鉴别; Ca(NO3)2·4H2O可通过IC（Ca2+、 NO-3）、 FTIR（1 437、 1 367、 1 047 cm-1）、 Raman（1 059 cm-1）以及SEM-EDS（Ca、 N、 O元素）进行鉴别。 另外, 通过显微形貌观察可直接鉴别出立方块状的NaCl, 丛状、 团簇状或薄片状的Na2SO4, 以及六棱柱状、 针状或棒状的CaSO4。 CaCl2、 NaNO3、 Ca(NO3)2·4H2O具有强吸湿性, 暴露在室温下有快速潮解现象, 据此可判断结晶盐中是否含有强潮解盐。 该鉴别技术组合使用常见仪器设备, 成本较低, 简单易操作, 结果可靠, 可用于不同材质文物中可溶盐的精确鉴定, 具有较好的应用推广前景。

中国已经全面禁止了象牙交易, 但象牙的走私并未因此而终止。 对象牙及其制品的鉴定是打击走私一个重要环节。 传统的形态学鉴定法, 是基于横截面上施氏结构的有无, 但有的象牙本身缺少特征纹路, 有的则经过雕刻加工后纹路消失, 这类样品往往无法鉴定。 从分子生物学角度鉴定象牙具有更高准确性, 象牙DNA含量极低, 象牙中提取DNA的难度较大。 已有学者采用光谱技术鉴定和区分象牙等材质, 并表明采用拉曼光谱和近红外光谱的短波区域可以区分象牙及其类似物（其他动物牙齿）。 采用近红外光谱的长波波段1 000~1 800 nm, 通过建模的方式建立了象牙的鉴别方法。 以非洲象（Loxodonta spp.）象牙、 亚洲象（Elephas maximus）象牙、 猛犸象（Mammuthus spp.）象牙为校正样品集, 其他非象牙材质制品, 包括抹香鲸（Physeter macrocephalus）牙、 河马（Hippopotamus amphibius）牙, 象牙果（Phytelephas macrocarpa）, 模仿成象牙的塑料制品等为验证样品集, 采集了230件样品共383条近红外光谱信息。 比较了象牙样品颜色和厚度等对光谱鉴定结果的影响, 建议扫描具有该物质典型颜色部位, 同时取样品厚度大于1 mm的部位进行扫描, 否则易造成误判。 基于象牙光谱4个较敏感波段, 1 160~1 200、 1 430~1 500、 1 680~1 710和1 720~1 750 nm, 以及SIMCA（soft independent modeling by class analogy）定性分析方法, 建立象牙的鉴别模型。 建模过程中, 在平衡假阳性率和假阴性率后, 推导出本模型的最佳主因子值为2和F值为0.21。 采用所建立的模型鉴定样品, 对象牙的识别准确率达到100%, 对角制品、 塑料仿制品以及象牙果仿制品等伪品的识别率也达100%, 但对质地较相近的其他动物的牙齿, 如野猪牙、 抹香鲸牙等, 则易错鉴为象牙, 需要结合其他方法做进一步的鉴定。 光谱模型鉴定方法具有无损、 简便等特点, 同时通过模型鉴别光谱图形较人为观察更加客观和高效, 因此较适合作为监管部门现场执法用的快速查验初筛方法。

对物证的传统光学检验存在不便获取样本空间结构、针对性差、操作过程繁琐等不足。光学相干层析技术（OCT）具有原位、非侵入、高分辨率、高速、低成本等优点，在法庭科学领域有很大应用潜力。通过文献分析，阐述OCT的成像原理，针对此技术在法庭科学的不同研究方向，如指纹检验、法医学检验、文件检验、生物物证检验等，论述了OCT在物证鉴定领域应用的可行性，展望了OCT在法庭科学领域中的研发思路、方法及应用前景。

在司法鉴定领域, 涉及电击死亡的案件多发, 鉴别死者是生前还是死后受到电击仍是法医病理学鉴定的难点问题之一。 为此通过傅里叶变换红外光谱融合机器学习模型对心脏组织视角下的电击死和死后电击两种情况开展分类识别研究。 将30只大鼠进行电击死、 死后电击和对照处理, 通过光谱仪扫描得到其心脏组织光谱, 采用竞争性自适应重加权算法共提取到70个光谱特征波长, 建立随机森林模型对特征波长提取前后的心脏组织光谱进行模式识别； 结果表明, 特征波长提取前后模型分类识别的准确率分别为34.9%和73.7%, 验证了特征波长提取方法的有效性和必要性。 同时建立偏最小二乘模型、 传统支持向量机以及粒子群算法和灰狼算法优化的支持向量机模型进行分类识别, 结果表明, 模型分类识别的准确率分别为61.07%、 34.48%、 100%和98.46%, 对比发现经特征提取后的粒子群优化支持向量机模型分类识别效果最好。 为排除“生物学死亡期”的干扰, 又取60只大鼠按同种方式对其处理, 每组又分死后0.5 h和死后1 h 2个亚组, 再次通过傅里叶变换红外光谱仪扫描得到光谱数据, 数据预处理后将其与之前得到的数据进行一并处理并结合粒子群优化支持向量机模型分析, 结果表明, 该方法分类识别的准确率可达到80.85%。 这为电击死领域的法医学鉴定提供了新的研究思路和方法, 说明傅里叶红外变换红外光谱结合机器学习模型可以作为一种补充工具来提供相对客观的判断, 具有重要的研究意义。

橄榄油因其高营养等特点, 成为植物油中日常消费量逐渐增大的主要品类。 橄榄油按照加工工艺分为初榨、 精炼和混合等不同质量等级。 由于不同等级橄榄油价格差异较大, 导致橄榄油市场存在以次充好等问题。 同时, 涉及等级鉴定的指标繁杂, 对应的理化检测方法大部分涉及大型实验室设备, 检测成本高、 效率低且工作量繁重。 我国是橄榄油的主要进口国, 采用产品标准中逐项指标确认后判定的模式, 无法满足目前急速增长的进口产品快速通关要求。 该研究聚焦进口橄榄油在口岸监管现场的快速质量评价需求, 开发了多光谱信息同时采集和降维融合成像的方法, 将紫外-可见光谱与拉曼光谱进行特征数据融合, 构建拉曼-紫外可见2D谱图, 通过二维成像进行指纹特征判断, 构建特级初榨橄榄油、 精炼橄榄油以及果渣油的标准2D融合成像源图, 作为等级区分标准对照二维谱, 进行橄榄油等级可视化判定； 结合空间角度值转化算法对橄榄油进行等级定性评判, 通过角度值计算得到特级初榨橄榄油与精炼橄榄油的夹角范围在0.794 7～1.094 7之间, 与油橄榄果渣油其值在1.157 0～1.319 8之间, 而特级初榨橄榄油之间角度值均小于0.1, 由此可进行不同橄榄油的等级判定； 采用角度决策模型进行橄榄油掺杂样品定量分析。 制备不同等级橄榄油的混合样本计算得到特级初榨混合精炼橄榄油、 果渣油的模型相关系数r分别为0.994 2和0.991 0, 代入不同样本进行验证, 相对误差在-4.48%~2.58%之间。 采用拉曼-紫外可见融合光谱结合化学计量学建立二维标准谱图对橄榄油等级可视化判定, 并建立初榨橄榄油掺伪检测模型进行橄榄油含量的定量分析, 实现口岸食品质量和安全风险信息的多维度、 高精度和高准确度直观展示。 通过采用进口橄榄油质量等级的快速筛查方法, 能有效提高口岸关注风险的监测效率, 提高进口食品监管的精准度, 为口岸食品风险监测方式模式的智慧转换提供技术支撑。

白石脂为常用矿物药之一, 市场上多见伪品或混用现象, 这与矿物学鉴定特征不明确有关。 旨在通过性状观察及矿物学鉴定, 利用扫描电子显微镜、 X射线衍射、 微量元素光谱半定量、 红外光谱、 差热分析等测试对市售不同产地白石脂进行矿物学及谱学鉴定特征对比。 结果如下: (1)性状观察及常规矿物学鉴定特征白石脂均为色白, 土状光泽, 硬度小, 吸水粘舌, 微有土腥气。 主要矿物组成为高岭石、 伊利石及石英, 杂质矿物主要为长石、 方解石及褐铁矿。 (2)扫描电镜观察发现白石脂均可见网格状纤维结构, 能谱图显示主要成分为O, Si和Al。 (3)X射线衍射结果显示, 样品主要衍射线为7.44(3)和3.53(4), 主要成分为高岭石, 衍射线为10.45(5)和4.51(3)为伊利石, 另可见5.04(3), 4.51(3)和3.06(10)的石英衍射线, 次要衍射线显示含有极少量的长石、 方解石及褐铁矿。 (4)微量元素光谱半定量分析显示市售白石脂中微量元素主要为Ca, Mg, K, Na和Cr。 (5)差热分析主要表现为明显的高岭石及弱的伊利石吸热效应。 (6)红外光谱曲线显示3 700～3 000 cm-1的高频波段, 都具有锐而强的吸收峰, 分别位于3 440.98, 3 621.18和3 620.45 cm-1附近; 在500～1 500 cm-1的中低频波段, 几条谱线的轮廓大致相同, 约为1 200～1 000, 950～900和800～600 cm-1区间的谱带, 三个样品的谱带基本相同, 主要矿物组成为高岭石。 综上, 使用性状、 矿物学、 扫描电镜观察辅以红外光谱、 X射线衍射测试、 差热分析能有效判断市售白石脂质量。

病原微生物是指可侵犯人体, 引起感染的微生物, 临床上由病原微生物感染引发的疾病极为常见。 传统的临床病原菌诊断主要依赖于细菌培养, 但此方法耗时长, 往往需要2～5 d才能得到检测结果, 并且存在部分细菌培养困难甚至无法培养的问题。 在无法鉴别菌种以及药物敏感性的情况下医生凭借经验使用广谱抗生素, 加速了细菌耐药性的产生。 因此, 病原微生物的高灵敏快速检测方法研究成为重要研究方向。 拉曼光谱技术是一种对待测样品进行原位、 非侵入性检测的技术, 可在单细胞水平上提供微生物细胞中不同生物分子的指纹图谱信息, 通过这些信息可以确定微生物的种类、 生理特征和突变表型等, 实现对微生物样品的快速检测。 随着激光光谱学的快速发展以及临床需求的不断增加, 促使了以拉曼光谱检测技术为核心的亚技术诞生（如: 表面增强拉曼光谱技术、 傅里叶变换拉曼光谱技术、 激光共振拉曼光谱技术、 共聚焦显微拉曼光谱技术、 相干反斯托克斯拉曼光谱以及受激拉曼光谱等相关技术）, 同时改善了以往拉曼光谱技术信号强度弱的不足, 以实现对微生物高精度的快速检测分析。 凭借着其具有对样本的状态没有限制以及能够检测物质成分微小变化的优势, 近年来对拉曼光谱在病原微生物领域的研究日渐增多。 对微生物检测的研究现状进行了调查和分析, 围绕着拉曼光谱技术原理对其在微生物检测中的应用进行了具体阐述, 其中主要对该技术在病原微生物鉴定以及药敏检测中的研究进展展开讨论, 并就其与传统检测技术之间的差别和优势进行分析, 展示了拉曼光谱技术作为病原微生物的快速检测新方法的前景。

刑事技术领域中血痕的种属鉴定在判断案件性质、确定侦查方向等方面有重要作用，探索用光谱无损的方法进行种属鉴定。使用CRi Nuance光谱成像仪搭载MISytem 3.0光谱影像分析软件在450 nm~950 nm波谱范围内对30种载体上的人血痕迹样本、动物血痕迹样本、人血动物血混合血痕迹样本3类共计180组对象进行光谱成像分析，并用样本中两种物质的斜率之差分析实验结果。高光谱成像技术鉴别不同载体上人血和动物血及其混合血的实验结果表明，三种血痕在大多数载体上可被区分，区分率均在70%以上，为确定或排除嫌疑提供了参考。所提方法补充了血痕种属鉴定的方法体系，可在血痕鉴定领域进一步推广使用。