科幻片高频场景：星际探险者碰到奇怪的未知物体，用手持“神器”扫一束光，立即就能显示物体的所有信息。
可能是受到了类似场景的启发，大神 Damian Goldring，这位拥有以色列特拉维夫大学电光材料和纳米光子学博士学位，电光材料和纳米光子学领域的专家，在以色列空军服役之后，成立了一家名为Consumer Physics 的公司。随后，他和 Dror Sharon（公司CEO）共同领导了一个天才工程师团队发明了名为SCiO的微型分子扫描仪，一个Zippo打火机大小的东西，通过蓝牙4.0与智能手机无线连接，只需在离物体10毫米左右的位置轻轻一扫，马上智能手机就会呈现物质组成的分析结果了。整个过程只需几秒。
科幻片中的场景已不“科幻”，手持微型分子扫描仪已经出现在生活中，而且极具现实意义。
-
这个餐馆的菜新不新鲜，用的油是否是地沟油？
-
庄稼能收割了吗？卖到消费者手上的时候是正好成熟还是已经坏了？
-
这个药是真的还是假的？
-
这种奶酪的营养成分如何？
想象一下，你去酒吧，用SCiO扫一扫就可以知道有没有人在你的酒中下药，去水果店买水果的时候就可以知道哪只瓜更甜，你还可以在喝牛奶之前了解它所含的热量。
这么神奇的设备，以前从未听说过，它是什么？
它其实是近红外光谱分析仪（ near-IR spectroscopy）。简单来说，任何物体，一个西红柿、一把米、一块地或者一个星星，打一束光上去都会发生反射，NIR Spectroscopy 就是发射一束波长范围接近红外线的光，然后收集物体反射的光线然后分解成完整光谱，最后通过一系列算法处理光谱数据，从而确定物体的化学组成和物理特性。
为什么分析反射光谱，能获得物体的化学组成和物理特性信息？
近红外分析仪主要是利用物质分子对近红外线进行选择性吸收的原理制成的。当一定波长范围的光子入射某物体的时候，它会“撞上”组成物体的微观分子，而任何物质分子都有一定的“能级频率”，就像是物质的“身份指纹”，只要入射光子能级频率与物质分子一致，光子将会被吸收而消失。当无数个光子撞上物体并反射回来的时候，就一定有些波长（或者说能级）的光子消失，再分析整个反射回来的光束光谱，就知道哪些光子被吸收哪些被反射了，就此逆向分析遇上了哪些物质分子。
当然，这里要强调的是，不同的物质对不同波长光的吸收率是不一样的，
近红外光谱仪的基本工作原理: 波长在700nm – 2,500nm (4,000–14,300cm-1) 的光谱为近红外光谱。近红外光谱仪适用于对含有C-H, N-H, O-H 和S-H 化学键 的化合物作组份分析。有机物在近红外光谱带内的吸收强度比在中红外(如FT-IR) 的吸收强度弱10 到1,000 倍。由于这特殊的弱吸收优点, 近红外射线能很容易地穿透非透明样品，实现透射吸收；而另一部分反射光谱也可很容易地被检测。
近红外光谱分析仪已经诞生了很多年，一般可在实验室和大型工厂看到。不过，它的块头有这么大：
科幻般的微型分子扫描仪，SCiO 的革命性在哪？
以色列公司Consumer Physics的牛逼之处，它们的产品SCiO 是第一个将这种强大的技术从实验室、工厂带到每个普通人手里。
SCiO 能将一台打印机大小的设备，“压缩”到成为一个Zippo 打火机大小的东西，背后绝不简单：据笔者拿到的资料，SCiO运用了智能手机发展起来的摄像头技术和新的光通信器件，极大地降低NIR系统的体积和成本。这是一个艰巨的任务。他们极具天赋的工程师和科学家，花了三年时间，才做出如今的SCiO。
SCiO 内部构成，包括照射光源和通常称为分光计的光学传感器，后者负责收集照射物体反射回来的光。分光计的主要作用，一是收集光线，二是还原反射光的完整频谱，频谱包含了所有检测分析过程中必须的信息。
一般来说，普通的近红外光谱仪的核心部件分光计，体积庞大且昂贵。能做出消费级的近红外光谱仪 ，SCiO的核心技术是“重新发明”了一个微型分光计，它能处理更小的光学信号并且适配了先进处理算法，部件也能大规模生产降低成本，因而能从实验室走向消费者。
SCiO 的真实使用效果如何？
SCiO 微型分子扫描仪（也可以说是光谱分析仪）的尺寸非常小巧，只有73×25×16.5毫米，灰色的金属材质充满了科技感，整体只设计有一个圆形呼吸灯开关按钮和用来充电的microUSB接口，外观非常时尚简洁。
使用SCiO微型光谱仪也非常简单。用户只需要打开开关，SCiO就会发出一道光线，用户再将开关对准想要监测的物品一扫就可以得出结论。SCiO微型光谱仪会通过蓝牙与智能手机相连，先将扫描获得的数据传回手机，再上传到云端服务器由专门算法进行分析处理，最后用户再通过专门的应用程序查看结果。整个过程只有几秒。
不过，很多人关心，作为微型分子扫描仪，SCiO和传统的光谱仪相比，测试的精度会不会存在较高的误差？Consumer Physics的CEO Dror Sharon曾这样做出解释，“在让SCiO转变成消费级的产品的时候必须对一些东西做了权衡，但是测试所得的数据还是与传统光谱仪差不多的。”
一些看法
通过与Consumer Physics公司邮件交流，我们知道现阶段SCiO的应用范围主要瞄准的是食品，农业和药物。他们团队，“希望SCiO让整个世界会更透明一些”。
“让世界更透明一些”的检测手段。特别是在地沟油、假货、食品安全问题层出不穷的地方，对某国人简直太有用了...不过SCiO毕竟只是传统近红外光谱仪的微缩版，更窄的入射光谱、更少的反射光信息、以及微型分光计，硬件效果一定是比不上传统光谱仪。SCiO本质上只是一个扫描仪，完整的光谱数据分析交给了云端来处理，处理算法对结果的准确度起到了关键作用。
所以，
“项目团队准备利用SCiO建立全球性的物质信息数据库，用户每扫描一次，都将提升该数据库的准确度和丰富度。当然，前期的试用者的参与尤为重要，他们将会辅助团队对一些常见物品，如水果、药品、植物的数据进行采集，这样普通用户就能直接扫描进行信息匹配了。”
未来，SCiO的发展方向，是从现在的“外设扫描仪”，变为智能手机本身集成的“传感器”。
“Consumer Physics将嵌入式光谱仪的软硬件设计定型之后便开始寻求将它与移动设备进行集成的方法。他们通过探索将计算量转移给移动设备CPU的方法来寻找合适的设备，因为这样就可以达到相机堆栈级别的深层次集成，同时就能处理大量来自光谱仪所采集的数据。”
“长期，我希望SCiO的传感技术可以嵌入每一步智能手机、可穿戴设备或者其他的联网设备，我们收集的数据越多，那些不确定性就越少，我们的产品对于用户来说价值就会更大。”
（三星曾经出过一款手机，集成了微型投影仪）
将SCiO 集成进智能手机，这个想法非常有意思，甚至可能成为未来智能手机差异化竞争的关键。想象一下，以后我们随手拿起自己的智能手机，扫一束光就知道商品是不是假货、蔬菜食材是否新鲜、大餐是否勾兑了地沟油。
“让世界更透明一些”，SCiO 让景德镇变得更好，我已然想好了黑科技进入中国时的广告词...
注：本文首发于微信公众号【以色列创新】：zhongyichuangxin，这里有浪漫故事，真正的黑科技，以及最权威的以色列高科技公司数据库。