光譜年會精彩報告之拉曼光譜新方法、新技術及新應用

　　2024年11月30日，第 23 屆全國分子光譜學學術會議和第五屆光譜年會暨黃本立院士百歲華誕學術研討會在福建省廈門市盛大開幕。本次會議為期3天，其中第二天的分會報告共設6場，在拉曼光譜新方法、新技術(二)分會場，來自軍事科學院軍事醫學研究院的謝劍煒研究員、中國科學院城市環境研究所的崔麗研究員及吉林大學韓曉霞教授等共計17位專家學者就拉曼光譜技術在生命科學、材料、食品等領域新方法、新技術及新應用等做了精彩報告。

報告人：軍事科學院軍事醫學研究院 謝劍煒 研究員

報告題目：劇高毒物質及其體內中毒標志物的高靈敏 SERS 檢測新方法

　　謝劍煒研究員在報告中首先指出，劇毒物質的檢測對于軍事醫學和公共安全至關重要，當前面臨著劇毒物質種類繁多，結構簡單，且易于合成和擴散的形勢。為了有效檢測劇毒物質，謝劍煒研究員研究團隊開發了多種基于SERS技術的檢測方法，包括利用酶促反應、衍生化策略以及納米材料增強拉曼信號等。報告中詳細闡述了其團隊利用保真型反應來保留毒劑的結構信息，并通過特定的化學反應區分不同類型的神經毒劑的工作。此外，報告提到了百草枯等其他劇毒物質的檢測方法，以及如何通過改進基底存儲時間和提高方法靈敏度來應對現場快速檢測的需求。最后，報告強調了SERS檢測新方法在實際應用中的重要性。

報告人：中國科學院城市環境研究所 崔麗 研究員

報告題目：單細胞拉曼光譜助力環境抗生素抗性及病原菌研究

　　報告內容主要討論了單細胞拉曼光譜技術在環境抗生素抗性及病原菌研究中的應用。研究員崔麗介紹了如何利用拉曼光譜技術識別和監測環境中的生物污染物，特別是抗生素耐藥性和病原體。通過結合拉曼光譜與重水同位素標記，能夠快速區分抗生素敏感性和耐藥性細菌，并評估其活性。此外，報告還探討了非抗生素化學品如重金屬和殺蟲劑對抗生素抗性的影響，以及如何通過單細胞表達技術捕捉微生物的生理響應。最后，報告提出使用深度學習算法改進病原體識別的準確性，特別是在復雜或實際環境樣本中。這些研究有助于提高環境生物安全監測的效率和準確性。

報告人：吉林大學 韓曉霞 教授

報告題目：SERS用于膜蛋白復合體系的結構和動力學表征

　　報告深入討論了拉曼光譜在膜蛋白研究中的應用，指出這一技術能夠提供蛋白質分子水平的精細結構信息，特別強調了拉曼光譜在獲取膜蛋白在生物膜環境中的結構變化和相互作用方面的能力。韓教授還闡述了如何利用拉曼光譜解決科學問題。此外，韓曉霞教授還分享了一些最新的研究成果，展示了拉曼光譜技術在膜蛋白研究中的進展，并提出了未來研究方向。

報告人：華東理工大學 李大偉 教 授

報告題目：基于表面增強拉曼光譜的生物活性小分子分析方法研究

　　李大偉教授在報告中介紹了基于表面增強拉曼光譜技術的生物活性小分子分析方法方面的研究進展。目前，李大偉教授研究團隊已經開發了多種納米探針，利用表面增強拉曼散射技術實現了對細胞內外不同生物活性小分子（如硫化氫、一氧化碳、一氧化氮等）的高靈敏度和高選擇性檢測。此外，報告還闡述了通過結合電化學和光學手段，研究團隊探索了細胞內氧化還原狀態的動態監測的工作，為深入理解細胞生物學過程提供了新工具。

報告人：上海復享光學股份有限公司 劉然 經理

報告題目：深度光譜在生命科學和新材料中的應用

　　劉然在報告中主要介紹了基于表面增強拉曼光譜的生物活性小分子分析方法研究，以及深度光譜技術在生命科學和新材料方面的應用。報告強調了光譜分析技術的重要性，特別是在材料基因組計劃中的應用，以及在生命科學、光電材料和微納光子器件等領域的應用潛力。

報告人：天美儀拓實驗室設備(上海)有限公司 龔嘉民 工程師

報告題目：愛丁堡儀器5系列全分子光譜解決方案

　　龔嘉民在報告中介紹了天美儀拓實驗室設備(上海)有限公司的概況，以及愛丁堡儀器5系列全分子光譜解決方案在材料分析中的應用。報告對光譜、色譜和實驗室通用設備產品線進行了介紹，重點介紹了拉曼光譜儀、DS5光譜儀和FS5一體化光譜儀等產品的特點和應用案例。拉曼光譜儀、DS5光譜儀和FS5一體化光譜儀具有緊湊型設計、高靈敏度和拓展性等優點，能夠滿足多樣化的測試需求，可為材料性能優化和新材料開發方面提供理論支持。

報告人：哈爾濱醫科大學 盛江生

報告題目：拉曼光譜在藥物分析中的應用

　　盛江生在報告中介紹了拉曼光譜技術在藥物分析領域的應用。拉曼光譜技術具有非侵入性、高靈敏度和快速檢測的特點，適用于監測藥物在體內的代謝過程，以及在臨床治療中實現個體化用藥的研究。報告闡述了其課題組通過開發新的納米顆粒合成技術，解決了血液成分對藥物信號的干擾問題，提高了檢測的準確性和可靠性的研究成果。盛江生表示拉曼光譜技術已成功應用于多種藥物的檢測，包括抗生素和化療藥物，并在真實臨床環境下驗證了其效果。

報告人：海南醫科大學 研究員 王銳

報告題目：基于 SERS探針的疾病精確診斷與治療評估

　　王銳研究員在報告中主要介紹了基于SERS探針的疾病精確診斷與治療評估的研究，詳細介紹了利用SERS探針進行小分子蛋白質量和病原體檢測的工作，以及如何將SERS成像技術應用于疾病診斷和治療評估。此外，他還提到了一些其他研究方向，如利用活性氧分子塊進行糖尿病傷口愈合過程的監測等。

報告人：吉林大學 ?徐抒平 教授

報告題目：基于CRISPR/Cas-SERS核酸分析技術

　　報告概述了核酸檢測的在流行病控制中的技術優勢和重要性，并以現有實驗室工作內容為例，闡述了CRISPR/Cas-SERS核酸分析技術的工作原理及應用進展，包括如何利用特定的蛋白（如Cas9、Cas12和Cas13）識別并剪切特定的核酸序列，從而實現信號的放大和檢測等。最后，?徐抒平教授對該技術進行了展望，認為CRISPR/Cas-SERS核酸分析技術在HPV病毒檢測、轉基因作物檢測等核酸分析領域具有廣闊的應用前景。

報告人：廈門大學 劉國坤 教 授

報告題目：機器學習助力可靠的拉曼光譜解析

　　報告介紹了一種基于深度學習的去噪算法，該算法可以對一維、二維和三維數據進行去噪，具有普適性和速度優勢。然而，該算法仍需要調整卷積等參數，不夠智能化。此外，還提到了背景扣除的問題，提出了一種自動扣除背景的方法。在譜構解析方面，提出了多尺度的堿基和注意力結合方法，用于單標簽和多標簽的分類。

報告人：上海應用技術大學 李丹 教授

報告題目：柔性拉曼傳感器的氣體小分子精準測量研究

　　李丹教授介紹了上海應用技術大學在柔性SERS傳感器領域的研究成果，包括開發了便攜式芯片和抹布型傳感器，可用于快速檢測氣體小分子如甲醛、乙醛等。通過理論計算和實驗設計，他們發現多孔結構對氣體分析有優勢，并成功實現了甲醛和乙醛的區分。此外，他們還利用靜電作用力將材料制備與檢測一步完成，提高了檢測效率。柔性SERS傳感器具有快速、靈敏、可靠的優點，可應用于環境監測、生物代謝指標分析等領域。

報告人：東南大學 郝 祺 副教授

報告題目：基于等離激元陣列的SERS研究

　　郝祺在報告中介紹了基于等離子體陣列的表面增強拉曼散射（SERS）研究。他首先闡述了利用納米薄膜制備的大面積樣品，并探討了不同材料和表面形貌對SERS的影響。接著，他提出了二次提升技術，通過構建三聚體結構解決熱點不均勻問題，顯著提高了檢測靈敏度。此外，郝祺教授還展示了該技術在肺癌早期檢測和尿酸代謝研究中的應用，證明了其在實際醫學檢測中的潛力。

報告人：廣東工業大學 歐瑋輝 副教授 

報告題目：等離激元金屬有機框架復合材料的設計及在SERS中的應用

　　報告指出，等離激元效應能顯著增強材料性能與金屬有機框架(MOFs)結合可形成高性能復合材料。這種復合材料在表面增強拉曼光譜(SERS)領域有巨大應用潛力，可作為高效SERS基底，提高檢測靈敏度。同時，等離激元共振效應還能促進電催化反應，如貴金屬納米結構在光照下能高效催化醇類氧化及抗壞血酸檢測。此外，通過設計MOFs的配體和配位環境，可調節其性能，應用于鋰離子電池負極等領域，提高電池性能。這些研究為等離激元復合材料在催化、傳感、能源存儲等領域的應用提供了新思路和理論基礎。

報告人：哈爾濱工業大學(威海) 王麗娟 副教授

報告題目：K2Ti8O17基 SERS 基底材料的制備及其 SERS 性能

　　報告聚焦于K2Ti8O17基SERS基底材料的制備與性能研究。報告中介紹了王麗娟副教授部分工作，包括通過特定工藝成功制備了K2Ti8O17基SERS基底，并對其進行了詳細的性能評估，包括其對拉曼信號的增強效果及在不同條件下的穩定性測試。研究表明，K2Ti8O17不僅能有效提升拉曼信號強度，還展現出良好的環境適應性和穩定性，為SERS技術的發展提供了一種新穎且高效的基底材料選項，促進了該技術在檢測、傳感等領域的應用前景。

報告人：南京醫科大學 曹玥 副教授

報告題目：SERS生物探針構建及其在分子診斷中的應用

　　報告主要圍繞曹玥副教授在生物醫學領域的研究工作，特別是SERS生物探針的構建及其在分子診斷中的應用展開。SERS生物探針構建方法多樣，包括利用適配體、抗體等作為識別元件，與金、銀等貴金屬納米材料結合，形成具有SERS活性的探針。通過優化探針結構、選擇合適的拉曼報告分子及基底材料，可顯著提高SERS生物探針的檢測靈敏度和特異性。報告還以具體工作為例，表明SERS生物探針在分子診斷領域的應用前景。

報告人：吉林大學 徐夢蕾 副教授

報告題目：表面增強拉曼光譜在食源多酚抗氧化中的應用

　　徐夢蕾副教授的報告主要介紹了表面增強拉曼光譜在食源多酚抗氧化中的應用，特別是針對大豆副產物染料木素的研究。她通過拉曼光譜等技術揭示了染料木素的抗氧化機理，并發現其可通過多靶點多通路發揮抗氧化作用。此外，她還對比了茶多酚等物質的抗氧化效果，為開發有效的食源性抗氧化劑提供了新思路。

報告人： 東北大學 王月 副教授

報告題目：Au-Ag2S納米粒子結構演變對其性能影響的 SERS 探究

　　王月副教授的報告主要探究了Au-Ag2S納米粒子的結構對其光電性能的影響，并利用表面增強拉曼散射（SERS）技術進行了詳細研究。報告首先介紹了SERS技術的基本原理，闡述了Au-Ag2S納米粒子的結構特點及其制備方法，分析了不同結構的Au-Ag2S納米粒子對光電轉換效率的影響，探討了結構變化如何影響SERS信號的強度及穩定性。最后，報告還就未來在光電材料領域應用SERS技術的研究方向及發展前景做了展望。