19世紀末，電的發現和使用引發了第二次科技革命，特別是近三十年來，先后出現了電子計算機、核能源、合成材料、分子生物等新興技術，從而引發了第三次科技革命。人類對自然界的認識進入到了一個嶄新的階段，甚至某些技術已經有了“魔幻”的色彩——生物光子學。

生物光子學結合生命科學和光子學，通過檢測生物光子特性，應用光譜、成像等光學技術研究生物分子、細胞、組織和人體的生理學特征，為醫療診斷提供了新的研究手段，其中應用最早的、最成熟的、最貼近人民大眾的就是近紅外光譜監測技術。

美國材料檢測協會（ASTM）將近紅外光譜區定義為780到2526nm區域的波長，這是人們在吸收光譜中發現的第一個非可見光區。相對短波長的光，生物組織對近紅外光呈現出相對“透明”的特征。也就是說，相對于可見光來說，近紅外光可以較深地穿過生物組織，這就為無創傷獲取皮下生物組織的特性提供了可能性，具有很高的臨床應用價值，特別適用于血氧含量、腦氧含量的監測，以及體表或腔道黏膜組織的癌癥診斷，如皮膚癌、乳腺癌、口腔癌、宮頸癌和直腸癌等。

相對于廣泛應用于醫療檢測中的X光技術，近紅外光具有無電離輻射、檢測速度快的優點。得益于半導體激光二極管的發展，近紅外光的醫療器械在便攜性，易用性和成本上都有極大優勢，這是發展較為成熟的磁共振（MRI）檢測設備所不能比擬的。正是由于近紅外光的無創傷性、檢測深度深、檢測速度快、無電離輻射以及便攜易用低成本等特征，近紅外光譜檢測技術引起了國內外研究人員的廣泛關注，成為醫學檢測和診斷的一大熱門研究領域。