光譜儀器在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用，特別是在醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護、食品安全、海洋科學(xué)等領(lǐng)域。隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，光譜儀器的發(fā)展與進步也日新月異。
為了共同探討光譜儀器的新技術(shù)、新發(fā)展和新應(yīng)用，加強學(xué)術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)合作，推動我國光譜儀器事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，2024年首場全國光譜領(lǐng)域盛會—第二十五屆全國光譜儀器學(xué)術(shù)研討會于2024年4月11日-14日在福建廈門召開。
本次會議由中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會、中國檢驗檢測學(xué)會測試裝備分會、廈門大學(xué)及分析測試百科網(wǎng)聯(lián)合主辦，同時獲得支持單位中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會分析儀器分會、創(chuàng)新方法研究會科學(xué)工具委員會及長三角科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟協(xié)作支持。上海理工大學(xué)莊松林院士、廈門大學(xué)田中群院士擔(dān)任大會主席，任斌教授、張大偉教授擔(dān)任執(zhí)行主席。
第二十五屆全國光譜儀器學(xué)術(shù)研討會現(xiàn)場
第二十五屆全國光譜儀器學(xué)術(shù)研討會開幕式由廈門大學(xué)任斌教授主持，上海理工大學(xué)莊松林院士、廈門大學(xué)田中群院士、上海市科學(xué)技術(shù)委員會處長張露璐、中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會常務(wù)副理事長劉長寬分別上臺致開幕辭。
開幕式順利結(jié)束后，多位專家圍繞光譜儀器的核心部件研發(fā)、AI技術(shù)在光譜儀器中的開發(fā)與應(yīng)用、光譜儀器的自動化、以及綠色儀器研發(fā)等議題帶來經(jīng)常報告，大家共同探討光譜儀器領(lǐng)域的新技術(shù)、新發(fā)展和新應(yīng)用，加強學(xué)術(shù)交流和產(chǎn)業(yè)合作，推動我國光譜儀器事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
廈門大學(xué) 田中群院士
報告題目：探討AI賦能科學(xué)儀器和傳感技術(shù)的機遇和方向
田中群院士從“為何要開拓新能源賽道、科學(xué)儀器和傳感技術(shù)的挑戰(zhàn)、人工智能可否提供巨大機遇三個方面進行了深入講解。當(dāng)前全球能源領(lǐng)域面臨眾多難題，為解決我國能源安全戰(zhàn)略問題和最終實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，在建立和改變能源利用方式的新賽道上不能落后。因此大規(guī)模儲能技術(shù)是構(gòu)建新型能源體系的重要戰(zhàn)略支撐，但前尚未形成市場主導(dǎo)技術(shù)。隨后田中群院士在電化學(xué)研究及AI技術(shù)應(yīng)用方面進行了深入介紹。他提出鋰負(fù)極界面的最基本科學(xué)問題是固態(tài)電解質(zhì)界面相研究，并強調(diào)電化學(xué)能源工況研究具有很大的需求和挑戰(zhàn)。同時在研究過程中研究者需脫離”路燈下找鑰匙“模式，在儀器研究方面要敢于引入AI，并實現(xiàn)“準(zhǔn)確度+精密度+效率”的結(jié)合。在譜學(xué)表征技術(shù)的研究中，往往需要多種技術(shù)的聯(lián)合，全系統(tǒng)的工況表征和調(diào)控可解決真正的問題。因此在工況體系下，由于大體量數(shù)據(jù)和復(fù)雜的工況環(huán)境及譜學(xué)信息，AI的應(yīng)用可以很好的提升數(shù)據(jù)質(zhì)量并提供分析決策模型。
上海理工大學(xué) 張大偉教授
報告題目：光譜儀器前沿創(chuàng)新和應(yīng)用技術(shù)@USST
張大偉教授首先介紹了上海理工大學(xué)及光電信息學(xué)院的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀以及現(xiàn)在課題組內(nèi)的六個重要工作，分別是近紅外腦電融合的可穿戴腦成像系統(tǒng)、單納米線光譜儀、太赫茲頻譜儀、基于DVD光頭的熒光檢測光譜儀、高性能光譜儀器的關(guān)鍵元器件及其他光譜儀器。張大偉介紹了課題組相關(guān)的多個研究成果， fNIRS-眼動追蹤技術(shù)作為神經(jīng)心理學(xué)的一種綜合性方法為認(rèn)知負(fù)荷的評估提供了新的方法和思路。DVD 的光頭結(jié)合熒光檢測器的基本原理，設(shè)計便攜式的熒光檢測器并用于葉綠素的檢測，獲得了理想的準(zhǔn)確度，檢測限達(dá)到0.35 μg/L。凹面光柵消像差設(shè)計及計算理論結(jié)合了擬合子午弧矢聚焦曲線的消像差設(shè)計方法及凹面光柵衍射效率的有限元積分計算方法解決了凹面光柵消像差設(shè)計、凹面光柵衍射場能量分布計算難題。此外還介紹了近紅外光譜在血糖監(jiān)測的應(yīng)用及中空角反射鏡、新型雙通道拉曼光譜儀等創(chuàng)新設(shè)計。
廈門大學(xué) 任斌教授
報告題目：從科研到教學(xué)的拉曼光譜儀
任斌教授從近20年的工作開始報告的介紹。從1994年到現(xiàn)在，任斌的學(xué)習(xí)和工作生活一直與儀器相關(guān)。之后，任斌重點介紹了針尖增強拉曼光譜（TERS）的現(xiàn)有研究。TERS是SPM和PERS的組合，能夠同時獲得形貌信息和化學(xué)信息，并具有納米空間分辨率（10 nm~1.5埃）及高靈敏度。但是影響TERS靈敏度的因素很多，包括TERS儀器、針尖、工作環(huán)境及基底，并且SPM空間有限，同時需要機關(guān)與針尖的精確耦合，因此TERS具有較高的入門門檻?；谝陨想y點和挑戰(zhàn)，通過設(shè)計基于光纖激發(fā)和收集的拉曼探頭成功獲得國內(nèi)首套TERS系統(tǒng)并可與任意SPM系統(tǒng)聯(lián)用。TERS的核心在于針尖，須綜合考慮TERS增強、空間分辨率和SPM穩(wěn)定性。因此，任斌教授團隊通過改進方法，使用電化學(xué)刻蝕制備STM-TERS針尖，并已獲得金針尖和銀針尖兩種。通過該方法獲得的針尖具有針尖平滑和高重現(xiàn)性等優(yōu)點。任斌還介紹了原位EC-TERS的優(yōu)勢、系統(tǒng)原位電化學(xué)納米譜學(xué)成像儀器、寬場拉曼成像及噪音學(xué)習(xí)在表面科學(xué)中的應(yīng)用等內(nèi)容。
南開大學(xué) 邵學(xué)廣教授
報告題目：化學(xué)計量學(xué)與新型光譜儀
邵學(xué)廣教授介紹了化學(xué)計量學(xué)的含義和應(yīng)用，并引出本次報告的重點內(nèi)容多元光學(xué)計算（MOC），MOC的發(fā)展最早可追溯到1970s研究的多元光學(xué)處理，邵學(xué)廣教授課題組于2010年開始關(guān)注此方向，當(dāng)時缺乏相關(guān)材料，便從核心問題濾波器的硬件及軟件著手，共設(shè)計了五個函數(shù)進行濾波器軟件的研究，同時對成果進行判別。而后根據(jù)基于LC-SLM和DMD光譜儀的現(xiàn)有研究進行濾波器的構(gòu)建和應(yīng)用。在近紅外光譜儀的控制方面以實現(xiàn)DMD的控制并獲得兩項發(fā)明專利，能夠在定量、判別、在線分析及醫(yī)療等領(lǐng)域的實現(xiàn)快速測定和成像。邵學(xué)廣還介紹了水光譜探針與水光譜成像和深度學(xué)習(xí)方法的結(jié)合，可用于結(jié)構(gòu)與相互作用分析、蛋白質(zhì)凝聚及LCST過程及疾病診斷。
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 譚平恒研究員
報告題目：顯微共焦拉曼光譜模塊及其應(yīng)用
譚平恒研究員由一個問題“能否在現(xiàn)有單光柵光譜儀的基礎(chǔ)上研制顯微共焦拉曼光譜模塊？“引入報告的主要內(nèi)容。商業(yè)化顯微共焦光譜儀的價格普遍昂貴，因此多功能、易升級的光譜儀成為大眾的期待。搭建顯微拉曼和熒光光譜儀需要高要求的顯微共焦耦合模塊，可以和普通光譜儀耦合，并且具有光路準(zhǔn)直快速，操作簡便等優(yōu)點?；诖?，譚平恒研究團隊設(shè)計出顯微共焦拉曼光譜模塊，具有多路自由激光引入、多路光譜采集出口、低波數(shù)拉曼測量、支持拓展掃描成像、共聚焦顯微光路設(shè)計、寬光譜覆蓋范圍及多功能拓展應(yīng)用方案等特點，可最大限度滿足用戶多樣化的實驗需求。該設(shè)計已用于多個實例：使用SmartRaman+超快激光+光柵光譜儀組合搭建可調(diào)諧拉曼光譜測量系統(tǒng)；Smart Raman+光纖光譜儀進行信噪比分析；搭建顯微共焦布里淵光譜測量系統(tǒng)。近三年，基于該顯微模塊用戶已發(fā)表超40篇文章，廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)等研究方向，合作客戶覆蓋17個地區(qū)。
珀金埃爾默原子光譜技術(shù)經(jīng)理 朱敏
報告題目：化學(xué)分辨DRC-ICP-MS技術(shù)與應(yīng)用
珀金埃爾默原子光譜技術(shù)經(jīng)理朱敏在ICP-MS質(zhì)譜干擾及解決方法、化學(xué)分辨DRC-ICP-MS技術(shù)與應(yīng)用及PE公司光譜儀器發(fā)展三個方面進行介紹。冷等離子體技術(shù)和高分辨-ICP-MS技術(shù)是解決ICP-MS質(zhì)譜干擾的重要方法，前者通過改變等離子體條件，后者則通過改變質(zhì)量分析器達(dá)到優(yōu)化的目的。此外，離子分子碰撞反應(yīng)技術(shù)中的碰撞氣、化學(xué)反應(yīng)（電荷轉(zhuǎn)移、質(zhì)子轉(zhuǎn)移等）也是優(yōu)化的重要條件。
碰撞反應(yīng)技術(shù)商品化儀器實現(xiàn)的方式包括動能歧視和化學(xué)分辨?；瘜W(xué)分辨有兩種實現(xiàn)方式，分別為原位消除和質(zhì)量轉(zhuǎn)移?；瘜W(xué)分辨的難點主要是碰撞反應(yīng)池中離子分子副反應(yīng)的控制，可以通過DRC技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)化。DRC技術(shù)從1999年至今有了很大的發(fā)展，DRC-ICP-MS/MS現(xiàn)如今能實現(xiàn)更方便的化學(xué)分辨，并改善質(zhì)量轉(zhuǎn)移能力，降低背景，大大提高靈敏度。例如磷元素只有一個同位素，檢測易受到NO等的干擾，而利用化學(xué)分辨質(zhì)量轉(zhuǎn)移的方式可以消除這種影響。并且化學(xué)分辨DRC-ICP-MS技術(shù)幾乎所有元素均可實現(xiàn)ppt級別的分析。
南京大學(xué) 張春峰教授
報告題目：高速大阱深探測器助力高精度超快光譜分析
張春峰教授介紹了超快光譜探測器：噪音的起源及解決方法和應(yīng)用場景兩部分。瞬態(tài)光譜分析采樣過程時間長，易受到電學(xué)噪音干擾，基礎(chǔ)噪音為光散粒噪音。光譜分析過程主要包括信號產(chǎn)生、信號采集和信號傳輸過程，在弱光精密測量過程中若只延長曝光時間則只增加暗電流，因此檢測過程中增加采樣頻率、抑制暗電流、讀取噪音、保持?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換高分辨率成為重要問題?；诖?，張春峰團隊增加高阱深設(shè)計，通過可控門積分抑制暗電流，滿阱深度與數(shù)模轉(zhuǎn)換優(yōu)化解決以上問題。超快光譜探測器可用于太陽光密度下的激發(fā)態(tài)動力學(xué)研究，以及瞬態(tài)磁光光譜和高精度二維電子光譜研究。綜合而言，高速大阱深探測器能夠進行快速分析以及電噪音管理，并且具有弱激發(fā)、低損傷、省時間等優(yōu)勢。
四川大學(xué) 侯賢燈教授
四川大學(xué)侯賢燈教授做題目為“多物理量同時檢測的原子光譜分析儀器及其應(yīng)用”的報告。他首先介紹了《原子光譜分析前沿》的編篡進展，然后重點匯報其團隊研究成果。第一代便攜式原子吸收光譜儀獲得兩項金獎，并聚焦于多物理量同時檢測的原子光譜分析儀器。原子光譜/質(zhì)譜同時產(chǎn)生和測量技術(shù)是譜線分離（光譜）+組分分離（質(zhì)譜）的結(jié)合，表征型原子光譜能夠直接將反應(yīng)器至于儀器內(nèi)。儀器本身集成總時序控制系統(tǒng)，可進行多通道全譜檢測，且可避免相互干擾。以上技術(shù)可解決稀少樣品或微量樣品單次進樣多元素分析的問題。
中國科學(xué)院大連物理研究所 耿旭輝研究員
中國科學(xué)院大連物理研究所耿旭輝研究員做題目為“高靈敏小型熒光檢測器及其應(yīng)用”的報告。靈敏度和長期穩(wěn)定性達(dá)到國際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)是耿旭輝團隊的研究目標(biāo)，以期應(yīng)用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測、生命科學(xué)領(lǐng)域并服務(wù)于國家戰(zhàn)略。經(jīng)過長期研究，突破關(guān)鍵技術(shù)包括PTC控制大功率LED結(jié)溫、“緊貼式”熒光光路、組合濾光技術(shù)和自研制微光探測器?，F(xiàn)已成功設(shè)計多款儀器，并成功應(yīng)用。黃曲霉素?zé)晒鈾z測器的靈敏度與國際商業(yè)化產(chǎn)品相當(dāng)，并具有更高的壽命；深海原位熒光傳感器具有優(yōu)良的測量精度，已海試成功；小型激光誘導(dǎo)熒光檢測器將信噪比提高25倍。
西安交通大學(xué) 方吉祥教授
西安交通大學(xué)方吉祥教授做題目為“超快、高分辨拉曼光譜成像用于癌癥早期在體智能化精準(zhǔn)診斷”的報告。方吉祥教授在“時-空分辨獨立選通拉曼光譜儀研制基礎(chǔ)、腫瘤“在體”超快高分辨組織成像精準(zhǔn)診斷需求及時-空分辨拉曼-窄帶光譜雙模成像在體診斷系統(tǒng)”三個方面進行介紹。滿足待測樣品各類基底是裝備實用化的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，團隊研究的空間獨立選通基底熒光抑制技術(shù)已實現(xiàn)超高靈敏度、超小藥量檢測與精準(zhǔn)識別。在惡性腫瘤篩查方面，“在體”精準(zhǔn)診斷仍存在無法擺脫顯微鏡系統(tǒng)獲得高分辨成像等問題。此外，基于空間分辨獨立選通技術(shù)，現(xiàn)已進行單細(xì)胞水平超快時-空分辨獨立選通拉曼光譜儀及單細(xì)胞水平超快時-空分辨拉曼-窄帶光譜雙模成像內(nèi)鏡研制。
上海交通大學(xué) 齊飛教授
上海交通大學(xué)齊飛教授做題目為“燃燒研究中的光電離質(zhì)譜與激光光譜技術(shù)”的報告。燃燒是飛機發(fā)動機動力之源，其本質(zhì)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的復(fù)雜物理、化學(xué)過程。質(zhì)譜作為重要的燃燒診斷技術(shù)仍具有很大的發(fā)展空間。團隊自行研制了高靈敏反射式飛行時間質(zhì)譜儀，并首次測量到從C4H3到C8H9的自由基，發(fā)現(xiàn)共振穩(wěn)定自由基與碳煙生成密切相關(guān)，同時首次測得燃料低溫氧化過程中的系列過氧化物，并結(jié)合測定結(jié)果發(fā)展燃燒反應(yīng)動力學(xué)模型。拓展研究異相反應(yīng)中間體檢測并建立動力學(xué)模型。此外，團隊還在激光燃燒診斷、高速激光成像、激光成像方法研究及光譜測量方法研究等方面取得進展。
中國科學(xué)院上海硅酸研究所 汪正研究員
中國科學(xué)院上海硅酸研究所汪正研究員做題目為“大氣壓輝光放電微等離子體光譜技術(shù)研究及其環(huán)境應(yīng)用”的報告。現(xiàn)場快速檢測儀器需要便攜激發(fā)源和電離源，大氣壓輝光放電微等離子體具有裝置簡易、低成本、低功耗等優(yōu)點，適合于上述儀器的應(yīng)用。汪正團隊對液體陰極輝光放電-原子發(fā)射光譜技術(shù)進行了多方面研究，包括SCGD輻射源結(jié)構(gòu)優(yōu)化及活性劑增敏研究、SCGD-OES鹽基體干擾研究等，并設(shè)計研發(fā)蒸汽發(fā)生技術(shù)耦合SCGD-OES，該方法具有高選擇性、高靈敏度和進行元素價態(tài)分析、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點。此外，汪正團隊在液體陽極輝光放電-原子發(fā)射光譜技術(shù)研究、氦氣氛常壓輝光放電-原子發(fā)射光譜技術(shù)研究等方面也做了大量工作。
延邊大學(xué) 李東浩教授
延邊大學(xué)李東浩教授做題目為“靶型凝膠電泳技術(shù)及應(yīng)用”的報告。中藥的研究需借鑒現(xiàn)代技術(shù)并結(jié)合創(chuàng)新技術(shù)，團隊自主研發(fā)儀器已成功應(yīng)用于功能分子分析。氣液微萃取儀用于揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質(zhì)分析，二維組分分離儀用于難揮發(fā)性物質(zhì)分析，多室電泳儀用于生物大分子分析，而靶型電泳儀能夠很好的應(yīng)用與生物功能分析。靶型凝膠電泳技術(shù)以凝膠色譜和電泳分離微基本原理，根據(jù)電場線運動方向?qū)崿F(xiàn)多樣化、高通量分離，具有聚焦、分離、富集的功能特性。在對金納米顆粒的分離過程中，遷移區(qū)實現(xiàn)初步分離，加速區(qū)實現(xiàn)精密分離，能夠達(dá)到完全分離狀態(tài)。該技術(shù)還應(yīng)用于阿霉素脂質(zhì)體尺寸分布特征分析。
四川大學(xué) 段憶翔教授
四川大學(xué)段憶翔教授做題目為“LIBS儀器的創(chuàng)新與發(fā)展歷程”的報告。LIBS儀器的研發(fā)經(jīng)歷了由臺式LIBS到手持式，再到現(xiàn)在自動磨粉壓片LIBS儀的過程。激光器是LIBS儀器的關(guān)鍵部件，研發(fā)過程中克服了傳統(tǒng)脈沖式激光器體積重量與脈沖能量掣肘的難題，成功研發(fā)出“小型高能”非水冷脈沖激光器，并研制出高能手持式激光誘導(dǎo)等離子體光譜儀。此外，在時序控制與延時器研制過程中采用了多特征融合的時序控制系統(tǒng)，使被調(diào)動Q的激光激發(fā)與光譜接收同步。段憶翔團隊研發(fā)的臺式LIBS目前已穩(wěn)定成熟，手持式LIBS有多種型號，包括手持式鋰礦分析儀、手持式合金元素分析儀。
上海藍(lán)長科技集團有限公司董事長 李慶鐵
上海藍(lán)長科技集團有限公司董事長李慶鐵做題目為“光譜技術(shù)在水質(zhì)在線監(jiān)測中的應(yīng)用”的報告。上海藍(lán)長科技以“做中國人能用得起的高端水質(zhì)傳感器”為愿景，主要從事智能傳感器、實驗分析儀器、過程控制設(shè)備以及智能農(nóng)業(yè)裝備的研制。李慶鐵表示不同領(lǐng)域的水質(zhì)指標(biāo)要求存在差異性，因此探索元素光譜特性，以及在不同水質(zhì)條件下的光譜行為至關(guān)重要。李慶鐵還介紹了公司現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備，其中超低濁光學(xué)水質(zhì)傳感器通過科學(xué)優(yōu)化實現(xiàn)了高精度的超低濁檢測，硝氮光學(xué)水質(zhì)傳感器配備多波長UV LED發(fā)光器件和寬禁帶半導(dǎo)體探測器實現(xiàn)精確檢測。
復(fù)旦大學(xué) 陳良堯教授
復(fù)旦大學(xué)陳良堯教授在第二日首場帶來了題目為“全波長區(qū)零慧差高分辨二維光譜的快速檢測與分析”的報告。陳良堯教授詳細(xì)介紹了團隊在核心技術(shù)方面的突破，新型二維折疊光譜分析同時具有三大功能：寬光譜工作區(qū)、極高的光譜分辨率及高速光譜信息獲取。通過將傳統(tǒng)光譜儀的串聯(lián)模式改為并聯(lián)模式實現(xiàn)全光譜高精度和高速度測量分析。陳良堯還介紹了影響高精度光譜分析的核心困難，包括衍射器件、光路設(shè)計等因素。經(jīng)典光譜儀結(jié)構(gòu)中存在慧差缺陷，解決離軸反射光路導(dǎo)致的慧差等缺陷需使沿x軸方向的離軸角為0，基于此設(shè)計了全波長消慧差光譜儀，并應(yīng)用于原子譜線的測量等領(lǐng)域。
廈門大學(xué) 李耀群教授
廈門大學(xué)李耀群教授做題目為“基于表面等離子體耦合定向增強的熒光分析儀器”的報告。李耀群教授團隊發(fā)展基于SPCE的新儀器和新技術(shù)，SPCE的兩種激發(fā)模式分別為KR模式和RK模式，前者信號更強且具有更好的界面選擇性，后者激發(fā)光無需角度調(diào)制?；谝陨涎芯?，團隊構(gòu)建了設(shè)計出多模式SPCE系統(tǒng)不同檢測方式，包括SPFS成像、KR-SPCE成像、RK-SPCE成像、FS成像。棱鏡型多功能表面等離子體耦合發(fā)射測量系統(tǒng)可進行定向熒光和定向拉曼信號檢測。此外還有物鏡耦合型的SPCE顯微鏡系統(tǒng)可調(diào)控激發(fā)角度和偏振性，并且調(diào)控SPCE可有效提高光譜特征精準(zhǔn)識別能力。
西湖大學(xué) 王鴻飛教授
西湖大學(xué)王鴻飛教授做題目為“高分辨超快非線性光譜學(xué)及實驗技術(shù)的近期發(fā)展”的報告。他首先介紹了和頻振動光譜技術(shù)的發(fā)展。之后王鴻飛教授提出以短飛秒+長皮秒激光系統(tǒng)為技術(shù)基礎(chǔ)建立多模式非線性激光光譜與動力學(xué)平臺，包括亞波數(shù)高分辨寬帶受激拉曼振動光譜(FSRS)、亞波數(shù)高分辨寬帶反斯托克斯相干拉曼振動光譜(CARS)、亞波數(shù)高分辨寬帶可見-可見和頻電子光譜(VV-SFG-ES)、亞波數(shù)高分辨寬帶可見-紅外與紅外-可見和頻電子光譜(VI和IV-SFG-ES)、亞波數(shù)高分辨寬帶紅外吸收光譜(NL-IR)及亞波數(shù)高分辨寬帶和頻振動光譜(SFG-VS)。此外，團隊研究設(shè)計100k赫茲亞波數(shù)高分辨寬帶和頻振動光譜，使其不再是昂貴和難以實現(xiàn)的光譜手段。
北京郵電大學(xué) 夏安東教授
北京郵電大學(xué)夏安東教授做題目為“基于受激虧蝕的飛秒時間分辨光譜技術(shù)及其在激發(fā)態(tài)過程中的應(yīng)用”的報告。溶劑化現(xiàn)象在物理化學(xué)反應(yīng)中廣泛存在，其可誘導(dǎo)激發(fā)態(tài)震蕩并影響復(fù)雜分子體系的結(jié)構(gòu)和功能。夏安東教授團隊基于關(guān)鍵科學(xué)問題和原理，,提出發(fā)展基于受激虧蝕原理的寬帶飛秒時間分辨光譜裝置。該裝置主要包括平移臺控制器、飛秒激光器、斬波器及電腦控制系統(tǒng)。使用該裝置能夠完整描述分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移“四能級系統(tǒng)”的光循環(huán)動力學(xué)，實現(xiàn)超快基態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的光譜追蹤，同時研究基態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的中的溶劑化作用，實現(xiàn)了基態(tài)溶劑化的探測和激發(fā)態(tài)的調(diào)控。
四川大學(xué) 呂弋教授
四川大學(xué)呂弋教授做題目為“氣固界面催化化學(xué)發(fā)光傳感技術(shù)研究”的報告。呂弋教授以氣固界面化學(xué)發(fā)光為基礎(chǔ)介紹了基于氣固界面化學(xué)發(fā)光傳感分析方法、作為表面化學(xué)過程研究的特殊分析/表征工具及相關(guān)表面化學(xué)反應(yīng)機理的理論三個方面內(nèi)容。其實界面設(shè)計是對界面上分子的吸附氧化和發(fā)光過程的調(diào)控，團隊通過設(shè)計指紋識別方法發(fā)現(xiàn)在界面上首先是氧化的發(fā)生，其次才是能量的轉(zhuǎn)移。并且基于此類研究，團隊設(shè)計出高分辨方法進行時間區(qū)分，之后通過外加能量如微波、輻射等發(fā)現(xiàn)不同分子之間也會產(chǎn)生不同效果。最后，呂弋教授表示希望設(shè)計出氣固界面分子相互作用裝置如催化裝置等。
廈門大學(xué) 顏曉梅教授
廈門大學(xué)顏曉梅教授做題目為“納米流式檢測技術(shù)的研發(fā)及納米生物顆粒表征應(yīng)用的報告。納米生物顆粒的突出特征是粒徑微小、個體差異性大，迫切需要發(fā)展能夠?qū)?lt;100nm的粒子在單顆粒水平進行高通量多參數(shù)綜合表征的技術(shù)。顏曉梅教授團隊研發(fā)出納米流式檢測技術(shù)，具有靈敏度高,信號均一，散射、熒光同時檢測的優(yōu)勢。該方法已應(yīng)用于病毒、納米藥物表征，在單顆粒水平實現(xiàn)完整病毒顆粒、病毒空殼和游離病毒核酸的快速甄別,為細(xì)胞基因治療載體和疫苗研發(fā)提供有力工具。此外還通過采用全息光柵光譜儀和高靈敏EMCCD,成功研制光譜型納米流式檢測裝置,并開發(fā)了配套軟件系統(tǒng)應(yīng)用于聚球藻的區(qū)分等領(lǐng)域。
清華大學(xué) 李景虹院士
清華大學(xué)李景虹院士做題目為“表面等離子體顯微成像”的報告。生命體具有從小型分子復(fù)合物到介觀尺度的多層次結(jié)構(gòu)和功能單元，在單分子水平觀測分子相互作用過程對理解生物功能單元形成機制至關(guān)重要。SPR具有靈敏度高、無標(biāo)記、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢,是分子結(jié)合動力學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，現(xiàn)在已發(fā)展到超分辨單分子成像技術(shù)。其中SPR顯微成像(SRPM)可測量單個病毒體積、質(zhì)量、與抗體結(jié)合過程，表面等離子體電化學(xué)電流成像可進行單顆粒水平的電催化活性表征，表面等離子體交流電阻抗成像可用于單細(xì)胞水平分析。李景虹院士最后總結(jié)道，表面等離子體顯微成像技術(shù)具有高靈敏度、高分辨率與豐富的功能性,是生物和化學(xué)分析的重要手段，其發(fā)展應(yīng)聚焦于功能性、超分辨及超靈敏。
中國科學(xué)院青島生物能源所 徐健研究員
中國科學(xué)院青島生物能源所徐健研究員做題目為“高通量拉曼流式分析/分選儀(FlowRACS)服務(wù)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)&生物制藥”的報告。徐健研究員表示他們希望構(gòu)建光譜學(xué)和遺傳學(xué)的橋梁，通過單細(xì)胞拉曼光譜進行“全景式”檢測代謝組學(xué)，包括物質(zhì)合成、底物代謝等多個方面。總體思路即通過實時高通量的單細(xì)胞代謝體檢、篩選和培養(yǎng)，實現(xiàn)在線生態(tài)監(jiān)控。其中的關(guān)鍵技術(shù)是流式拉曼分析-分選-培養(yǎng)體系，通過菌群單細(xì)胞拉曼流式分析、菌群拉曼流式分選耦合培養(yǎng)及數(shù)字化單細(xì)胞克隆挑選解決關(guān)鍵難點。團隊基于關(guān)鍵技術(shù)瓶頸設(shè)計出FlowRACS微流控芯片及其適配器，具有簡單、穩(wěn)定、易操作等優(yōu)勢。
南京大學(xué) 夏興華教授
南京大學(xué)夏興華教授做題目為“納米紅外光譜電化學(xué)系統(tǒng)”的報告。夏興華教授首先介紹了1986年至今的儀器研究經(jīng)歷，然后提出微區(qū)電極界面是電化學(xué)研究的核心。電化學(xué)即外加電場下電極表面發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)界面和能源轉(zhuǎn)化與存儲由形貌、結(jié)構(gòu)、電荷、分子種類等共同決定的多維構(gòu)效關(guān)系。發(fā)展納米尺度同時獲取形貌電荷密度和分子信息的微區(qū)測量新方法、新技術(shù)與新儀器,是全面理解電化學(xué)過程的關(guān)鍵。通過波長相關(guān)的光生力測量,研制納米紅外光譜電化學(xué)系統(tǒng)可同時獲取電極界面微區(qū)形貌、電荷信息和分子光譜。并且，以納米探針檢測光生力、紅外激光取代干涉儀及構(gòu)建全內(nèi)反射光路+電場增強解決了納米紅外光譜電化學(xué)面臨的主要挑戰(zhàn)。
中國海洋大學(xué) 鄭榮兒教授
中國海洋大學(xué)鄭榮兒教授做題目為“面向深海應(yīng)用的水下激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)”的報告。鄭榮兒教授介紹了團隊設(shè)計研發(fā)的深海熱液化學(xué)場多光譜聯(lián)合原位綜合探測系統(tǒng)及目前報道的深海LIBS系統(tǒng)，對比中國、日本和德國的設(shè)備，其中我國系統(tǒng)是目前國際上最小、原位探測深度最深，并且已進行冷泉區(qū)應(yīng)用測試。此外，多金屬結(jié)核和錳結(jié)殼分別在4000-6000 m和800-2400 m深度，團隊現(xiàn)已開始進行深海富鈷結(jié)殼品位和厚度原位探測。同時團隊內(nèi)成員研制面向水體測量的LIBSE系統(tǒng)新版本，包括微氣柱增強技術(shù)和基地輔助增強技術(shù)。不止于此，團隊現(xiàn)在正在進行多光譜和多技術(shù)融合，涉及Raman-LIBS-LIF多光譜以及NDIR/氣液分離技術(shù)等。
廈門大學(xué) 王海龍副研究員
廈門大學(xué)王海龍副研究員做題目為“基于峰值力掃描的原位電化學(xué)納米紅外光譜顯微鏡”的報告。電化學(xué)納米紅外光譜顯微系統(tǒng)的設(shè)計初衷是實現(xiàn)高能量分辨率、高檢測靈敏度和高空間分辨率的結(jié)合。其設(shè)計結(jié)構(gòu)包括底部垂直激發(fā)光路結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性好,易于耦合紅外光和探針;光譜電化學(xué)池維持穩(wěn)定的原位液體探測環(huán)境,支持電池測試。同時自主建立儀器的中控系統(tǒng)，支持EC-nanoIR等需求定制化測量。此外，團隊還經(jīng)過一系列實驗對結(jié)果進行驗證，包括對單層、亞單層分子的檢測，其空間分辨率<5 nm；原位跟蹤固/液界面苯胺電化學(xué)聚合與摻雜過程獲得形貌和紅外化學(xué)成像信息；EC-nanoIR同時、同位點解調(diào)力曲線,獲得聚苯胺膜多模態(tài)信息等方面。
蘭州大學(xué) 曾智聰教授
蘭州大學(xué)曾智聰教授做題目為“像散測距顯微鏡(ADM):微納形貌成像和振動分析新方法”的報告。研發(fā)精密儀器裝備需要有高精尖的表征手段，譜學(xué)電化學(xué)則需要有高時空分辨表征手段，而傳統(tǒng)設(shè)備具有一定的局限性，因此發(fā)展微納形貌成像和振動分析方法的尤為重要。曾智聰教授團隊開發(fā)出一種新型像散測距顯微鏡表征方法，對振動分析靈敏度高達(dá)17 pm rms，并具有高時空分別特征可實現(xiàn)10 s/圖，并可滿足半導(dǎo)體集成器件形貌表征、壓電元件性能測試及電化學(xué)界面體系測量。此外，團隊自主開發(fā)高性能拉曼儀器，研制出核心部件激光器、譜儀和探測器，具有極高的性價比。
廈門大學(xué) 方寧教授
廈門大學(xué)方寧教授做題目為“單分子化學(xué)成像的新思路”的報告。方寧教授表示希望在單分子成像領(lǐng)域能夠研究出新的方法解決單分子在化學(xué)體系中動態(tài)過程。金納米顆粒的實時快速追蹤，研究分子馬達(dá)的機制問題。通過自研顯微鏡結(jié)合定位方法實現(xiàn)納米級別的空間定位準(zhǔn)確度。其中介孔納米材料是單分子成像的重要研究體系，通過該體系可以得到反應(yīng)動力學(xué)信息以及對擴散過程的實時追蹤，同時通過缺陷位機理也可以從二維材料中獲得多種數(shù)據(jù)。此外，團隊基于單分子成像技術(shù)開發(fā)出其他應(yīng)用，包括多模態(tài)寬場單分子成像、單分子與超快光譜聯(lián)用:高時空分辨率和超高精度單分子定位成像系統(tǒng)。
中國工程物理研究院 李海波副研究員
中國工程物理研究院李海波副研究員做題目為“面向工況應(yīng)用的科研級便攜式拉曼設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用”的報告。李海波副研究員發(fā)展的系列便攜式科研級拉曼光譜設(shè)備包括雙波長近紅外波段便攜式拉曼光譜設(shè)備等，填補了國內(nèi)市場空白，具備了工況下原位分析核材料腐蝕產(chǎn)物能力。拉曼光譜氣氛傳感器技術(shù)，基于光纖增強拉曼光譜監(jiān)測方法獲得高靈敏度的空芯光纖氣氛監(jiān)測樣機，可用于復(fù)雜體系氣氛監(jiān)測傳感和聚變堆同時在線檢測，包括氫氣同位素等。最后，李海波副研究員認(rèn)為，微型化傳感器技術(shù)、國產(chǎn)化要求以及面向工況場景和戰(zhàn)略需求是未來的發(fā)展趨勢。
廈門大學(xué) 鄭蘭蓀院士
廈門大學(xué)鄭蘭蓀院士做題目為“質(zhì)譜儀器研究進展”的報告。鄭蘭蓀院士首先提出進行質(zhì)譜研究的必要性，原位化學(xué)研究需要質(zhì)譜分析的支持，并需要發(fā)展適合金屬團簇配合物等原子團簇分析的質(zhì)譜儀器。以上設(shè)備的研制需要合適的離子源和質(zhì)量分析器，基于此，團隊設(shè)計出電噴霧雙反射式飛行時間質(zhì)譜儀、電噴霧四極桿-飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜儀、超高溫?zé)峤夤怆婋x質(zhì)譜儀、催化反應(yīng)產(chǎn)物瞬時分析質(zhì)譜儀等。此外，團隊還對質(zhì)譜儀離子源進行改進和設(shè)計，研制出可控電離能的小型飛行時間質(zhì)譜裝置。鄭蘭蓀院士始終關(guān)注儀器教學(xué)發(fā)展，研制出教學(xué)質(zhì)譜儀，讓學(xué)生們可以真正接觸儀器，了解質(zhì)譜。
報告會結(jié)束后，全體與會代表共同參與圓桌論壇，本次論壇由廈門大學(xué)鄭蘭蓀院士、廈門大學(xué)任斌教授、上海理工大學(xué)張大偉教授主持，眾大咖圍繞“綠色、教育”兩大儀器主題展開熱烈探討。
