廈門大學院士組Nature子刊新文章

　　來自廈門大學，美國喬治亞理工學院等處的研究人員研發出了一種新型檢測方法：殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜(SHINERS)方法，這種方法具有重要的生命科學領域應用，比如在食物安全，藥物以及環境污染檢測中發揮作用。就此研究人員介紹了這種方法的具體操作步驟，相關成果公布在Nature Protocols雜志上。

　　文章的通訊作者分別是廈門大學化學系田中群院士，以及佐治亞理工學院王中林教授，其中田中群院士早年畢業于廈門大學，2005年當選為中國科學院院士。主要研究方向為表面增強拉曼光譜、譜學電化學、納米電化學等方面的研究，曾發表Nature文章，介紹了一種可以在食物安全，藥物以及環境污染檢測中發揮作用的一種基于表面增強拉曼光譜的新技術。

　　表面增強拉曼散射(SurfaceEnhanced Raman Scattering, SERS)是指一些吸附到某些粗糙金屬表面分子的拉曼信號增強的現象。十年前，SERS的發展被認為已經達到了一個較高的水平。直到Kneipp等兩個課題組發現利用SERS，可以檢測到物質的單分子尤其是生物分子，由此SERS的研究領域被拓寬了，因此也吸引不少跨學科研究人員的關注。

　　SERS技術可以用于食物安全，藥物以及環境污染檢測等多個方面，比如輔助用于癌癥化療的藥物美司鈉，可以與化療藥物的代謝毒性物質結合，經尿道排出，減小對人體的副作用。測定美司鈉含量的方法不少，但利用拉曼光譜方法具有時間短，純度高等優點。

　　田中群研究組此前也與王中林教授合作，發表了題為“殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜”的文章，介紹了一種基于表面增強拉曼光譜的一種新技術，提出建立殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜(SHINERS)方法，并首次在電化學控制條件下獲得了多種分子或離子吸附在鉑、金等單晶電極上的表面拉曼光譜。

　　在此基礎上，研究人員又進行了深入探索，介紹了這種方法的具體準備流程，如何進行應用，尤其是在活體細菌和果蠅中的操作方法。

　　這種殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜方法克服了之前只能用于“自由電子類(free-electronClike)”金屬基質的限制，能以Au-core silica-shell納米粒子為核心，將這種方法升級到了能用于任何組成成分和形態的高級版。

　　這篇文章介紹了具體流程，比如如何用不同核心大小(55nm和120nm)，不同形狀(納米球，納米棒和納米粒子)，以及不同殼厚度(1-20nm)來準備殼層隔絕納米粒子SHINs。然后如何將SHINs用于具有不同電化學環境的單層表面，或者活體細菌和果蠅等。

　　利用這種技術，研究人員可以在1-3個小時內準備好SHINs，之后的過程則大約需要1-2個小時。

　　這種新方法未來將在生命科學和材料科學中得到運用，例如，在食物安全、藥物、炸藥以及環境污染檢測中發揮作用。

　　作者簡介：

　　田中群

　　2005年11月當選為中國科學院院士

　　學習及工作經歷：

　　1978.2-1982.2，廈門大學化學系，本科生

　　1982.3-1983.8，廈門大學化學系，碩士生

　　1983.9-1987.1，英國南安普敦大學化學系，博士生

　　1987.2-1989.1，廈門大學化學系物理化學博士后流動站，博士后

　　1989.2-1991.11，廈門大學化學系，固體表面物理化學國家重點實驗室，副教授

　　1990.8-1991.1，美國猶它(Utal)大學國家冷核聚變研究中心，訪問科學家

　　1996.10-2003.5，固體表面物理化學國家重點實驗室，常務副主任

　　現任職務：

　　1991.12-至今，廈門大學化學系，固體表面物理化學國家重點實驗室，教授

　　1994.12-至今，廈門大學化學化工學院，博士生導師

　　2003.5-至今，固體表面物理化學國家重點實驗室，主任

　　研究領域/方向/成果：

　　主要開展表面增強拉曼光譜、譜學電化學、納米電化學等方面的研究。深入研究了SERS效應和一些電化學基本問題以及具有重要應用背景的電化學體系;從方法學的角度, 發展電化學拉曼光譜的實驗及理論研究方法和建立有關聯用技術，系統研究有關檢測靈敏度、光譜分辨率、時間分辨率和空間分辨率等方面的問題;并開展電化學納米加工和制備研究。獲得了多種純過渡金屬體系的表面增強拉曼散射(SERS)光譜譜圖，證實了VIII B族過渡金屬具有弱SERS效應，并應用于各種電化學體系;應用不受譜儀檢測器分辨率限制的時間分辨拉曼光譜技術，建立了電位平均拉曼光譜新方法;還發展了在微芯片上用電化學構造電極納米間隔的技術。已經發表SCI論文200多篇，被他們引用1000多次。還應邀在國際電化學學會(ISE)大會和國際拉曼光譜學大會(ICORS)上做大會邀請報告，為Wiley & Sons撰寫Surface Enhanced Raman Spectroscopy專著，為Wiley & Sons的分析化學大全、Wiley & VCH的電化學大全上撰寫專章。

　　1996 年獲國家杰出青年基金，1997年入選人事部“百千萬人才工程”，2001年被聘為教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授，并作為主持人獲國家自然科學基金委首批創新群體項目資助。現為英國皇家化學會資深會員(Fellow)、國際拉曼光譜大會執行委員會委員、中國化學會理事，曾任國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC)物理化學和生物物理化學委員會銜稱委員。現在還擔任ChemComm., Journal of Physical Chemistry B, Langmuir、J. Raman Spectroscopy、Phys. Chem. Chem. Phys.、Electrochemica Acta等六個國際學術刊物的編委和《中國科學》等九個國內學術刊物的副主編或編委。

　　獲獎情況等：

　　2006年獲全國五一勞動獎章

　　2004年獲“全國師德先進個人”稱號

　　2002年6月獲福建省優秀專家稱號。

　　2002年2月獲中國高校科學技術進步一等獎(第一完成人)

　　2000年9月獲福建省先進工作稱號(福建省勞動模范)

　　1999年9月獲香港求是科技基金會“杰出青年學者獎”。

　　1997年1月獲福建省教學成果二等獎。

　　1998年入選國家人事部“百千萬人才工程”

　　1995年5月獲福建運盛青年基金會“第二屆運盛青年科技獎”。

　　1993年6月獲國家教委(現教育部)科技進步二等獎，獲獎項目：光學光譜電化。

　　1990年4月被國家計委、教育部、中國科學院評為國家重點實驗室先進工作者。