拉曼光谱新方法、新技术及新应用（一）：前沿探索 引领未来
2024年11月30日，第 23 届全国分子光谱学学术会议和第五届光谱年会暨黄本立院士百岁华诞学术研讨会在福建省厦门市召开。会议首日下午的分会场2：拉曼光谱新方法、新技术及新应用（一）如期举行，厦门大学任斌教授、中国科学院半导体研究所谭平恒研究员、苏州大学姚建林教授等14位嘉宾带来了精彩的学术报告。
分会现场
厦门大学 任斌教授
任斌作题为“不断突破的电化学拉曼光谱技术”的报告。介绍了如何将电化学扫描隧道显微镜（EC-STM）技术融入拉曼光谱研究中。他强调了针尖的制备和优化对于实现高分辨率成像的重要性，并探讨了AI技术在噪声学习中的应用。报告强调了电化学拉曼光谱技术在不同阶段的发展，以及他在单分子SERS、限域增强拉曼应用等领域的研究工作。最后，还提到了技术进步的重要性，特别是在提高光谱技术的空间分辨率和灵敏度方面，为电化学过程的研究提供了新的视角和方法。
中国科学院半导体研究所 谭平恒研究员
谭平恒作题为“Resonance Raman spectroscopy of low-dimensional semiconductor structures”的报告。深入探讨了单层TMD中的拉曼散射通路和操纵石墨烯中的拉曼散射路径，指出通过结构调控可观察到独特的拉曼现象。报告强调了共振与非共振拉曼散射的区别，以及碳密度在信号分析中的角色。石墨烯的线性能结构使其展现出多种共振模式，而单层TMD的拉曼信号随激发能量非线性变化。石墨烯掺杂后，拉曼峰位移动，且不同激发光能量下的信号强度变化揭示了材料性质。此外，层状半导体材料中光学和声子腔效应的相互作用层也被讨论，为理解材料性质提供了新视角。
苏州大学 姚建林教授
姚建林作题为“粒子-平面碰撞中纳米空腔等离激元耦合作用的 SERS 研究”的报告，深入探讨了粒子与平面碰撞过程中纳米空腔等离激元的耦合作用。报告通过分析碰撞轨迹和化学反应，展示了粒子间耦合作用导致的增强现象。聚焦于布朗运动下的粒子动态和碰撞行为，以及这些行为在SPR脱羧反应中的应用。还介绍了通过SERS技术监测化学反应的实例，强调了动态碰撞在科学研究中的重要性，展示了动态碰撞下的科学火花，为SERS技术在化学反应监测和机理研究中的应用提供了新视角。
赛默飞世尔科技（中国）有限公司 张衍亮经理
张衍亮作题为“赛默飞拉曼解决方案——从拉曼成像到多模态分析”的报告。概述了赛默飞拉曼光谱仪的发展历程。自2008年起，赛默飞不断推动拉曼技术革新，推出了多款拉曼产品，包括DXR3 Flex系列。他强调了公司在提升光谱仪性能、优化软件界面、实现多模态分析方面的努力，以及为化学成像和材料分析提供的先进解决方案，致力于满足科研和工业领域的多样化需求。
中山大学 陈建研究员
陈建做题为“硒化铟/钙钛矿范德华异质结界面光电耦合研究”的报告。探讨了二维硒化铟/钙钛矿异质结的界面光电耦合机制。他介绍了通过手工组装二维材料来研究其光电特性，重点关注了硒化铟/钙钛矿界面电荷转移和耦合效应。报告还涉及了变温荧光光谱和理论计算，揭示了界面缺陷对光电性能的影响，并探索了提高稳定性和调控光电特性的方法，为理解二维材料在光电应用中的潜力提供了新见解。
吉林大学 宋薇教授
宋薇作题为“SERS-模拟酶体系分析与检测”的报告，阐述了SERS技术在模拟酶体系中的应用，包括通过调控材料性质来增强或抑制模拟酶催化，检测环境石油污染物，以及生物样本中的氧化应激过程。她探讨了SERS模拟酶调控检测机制，及其在环境、食品检测和医学诊断治疗中的应用，提出构建专一性识别模拟酶体系用于SERS检测，并展望了SERS-模拟酶技术在诊疗一体化研究中的潜力。
雷尼绍（上海）贸易有限公司 于鹰畅工程师
于鹰畅作题为“雷尼绍拉曼光谱技术最新进展及应用”的报告，详细介绍了雷尼绍公司近两年在拉曼光谱技术方面的创新，包括拉曼成像技术、拉曼-SEM联用技术，以及软件功能的提升如Correlate功能和inVia解决方案。他还阐述了这些技术在实验室检测、OEMs和过程监测中的应用案例，展示了雷尼绍拉曼光谱技术在多个领域的广泛应用和卓越性能。
上海交通大学 叶坚教授
叶坚作题为“表面增强拉曼光谱：一种代谢组学研究的潜在工具”的报告，详细介绍了SERS技术在代谢组学研究中的应用，特别是在单一代谢物定量和多个代谢物表型检测中的显著优势。报告提及了数字胶体增强拉曼光谱(dCERS)的研究进展，强调其定量重复性的精准可控性。叶坚指出，SERS技术能够在极低浓度下进行精确检测，适合分析复杂环境样本，并可通过与AI结合提升检测效率。此外，报告还探讨了SERS在临床诊断，尤其是前列腺癌检测中的应用前景，认为其在样本处理和成本控制方面具有优势，为代谢组学领域带来了新的研究工具。
西安交通大学 方吉祥教授
方吉祥作题为“拉曼光谱超快成像检测与识别装备研制及应用”的报告。详细介绍了团队在拉曼光谱技术领域的研究进展和应用开发。报告涵盖了拉曼仪器的发展、基本理论、增强探针以及样品前处理方法。重点阐述了团队在纳米材料和纳米技术领域的成果，特别是在基于纳米间隙的SERS技术上的创新。报告还展示了疫情期间发现的梯度分层界面模型在单分子SERS信号稳定化中的应用。此外，方吉祥介绍了拉曼光谱在组织成像上的研究进展，强调了拉曼光谱在成分识别上的优势及其在未来精准医疗领域的潜力。
HORIBA中国 胡恩萍经理
胡恩萍作题为“HORIBA 拉曼光谱新技术/新应用”的报告，介绍了HORIBA公司的先进拉曼技术。报告重点推介了HORIBA FLIM 荧光寿命成像平台，该平台能够实时提供高分辨率的荧光寿命动态图像。她展示了从显微拉曼到纳米拉曼，以及从模块化拉曼到在线检测的全方位拉曼解决方案，包括SignatureSPM、高通量拉曼筛选平台（BPR）和过程监测拉曼等。分享了拉曼技术的多项新功能，如光致发光、反射谱、冷台等，以及SmartSamling人工智能成像技术、相干拉曼散射显微成像系统（SRS）和二次谐波（SHG）成像等，这些新技术将极大推动细胞研究和超薄二维非线性光学器件的发展。最后，介绍了拉曼技术与AFM等联用技术。
华中师范大学 高婷娟教授
高婷娟作题为“偶氮增强拉曼散射在生物医药与环境化学中的测量应用”的报告，介绍了在细胞多色成像和环境化学界面反应研究中取得的两大研究进展。首先，通过发展分子内增强拉曼散射技术，实现了活细胞动态偶氮增强拉曼散射（DAERI），并拓展了偶氮增强拉曼转子——活细胞粘度DAERI的研究。其次，在环境化学领域，利用原位光谱电化学表征技术，探究了纳米零价铁深度除磷的界面反应历程，揭示了质子转移机理，并探索了界面酸度探针的性质，为提升除磷性能提供了科学依据。这些研究展示了偶氮增强拉曼散射技术在生物医药和环境化学领域的广泛应用潜力。
北京大学 童廉明副研
童廉明作题为“扭转石墨烯的拉曼光谱研究”的报告。基于圆偏振拉曼光谱，发展了螺旋度分辨拉曼光谱表征技术，实现了电声耦合的半定量表征，分别在高频区域（~1600cm-1）和低频区域（~49 cm-1）发现了扭转石墨烯新的拉曼散射模式。还提出了扭转双层石墨烯的跨层电声耦合，首次观察到扭转双层石墨烯的手性传递。
西安交通大学 尤红军副教授
尤红军作题为“单分子 SERS 新机制及限域增强拉曼应用研究”的报告，回顾了SERS及SM-SERS技术的发展瓶颈，指出SM-SERS的优势尚未完全发挥。详细分析了单分子SERS的本质，从梯度分层界面模型探讨了其物理本质及学术意义，有望刷新增强拉曼光谱50多年来的理论认知。此外，报告还讨论了分子SERS检测中形貌、结构及组分转变过程，以及AgNPs与NaCl的物理化学作用对单分子SERS性能的影响。报告最后介绍了限域增强拉曼的应用，包括核酸序列免标记诊断和基于CERS的床边精准用药（POCT）定量化检测。
中国科学院上海硅酸盐研究所 程国峰研究员
程国峰作题为“高温水氧原位拉曼装置搭建与应用”的报告，阐述了搭建该装置的必要性，旨在研究碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（SiCf/SiC）在高温水氧环境下的失效机制。报告详细介绍了高温水氧原位拉曼装置的搭建方案，包括温度和水含量的控制等。应用方面，程国峰团队利用该装置研究了SiCf/SiC残余应力的演化机制，得出结论：基体和纤维中残余应力变化率随时间先增大后减小，与方石英结晶相关，残余应力变化率随着温度的升高而降低，与氧化层粘度降低导致Si(0H)4、CO、H2的高挥发相关。
