導讀: 我相信,隨著儀器的小型化和智能化,與表面增強拉曼光譜技術結合,儀器界、學術界、金融界和應用界共同努力,拉曼技術定能夠在人民追求美好生活過程中扮演重要角色。
主動去了解拉曼光譜是1990年聽到的一個類似于笑話的故事。畢業留校在實驗中心工作,負責Mattson公司FTIR光譜,樓下有個微弱信號實驗室,配置了染料激光器和鎖相放大器做拉曼,但似乎只能測到苯的信號。微弱信號實驗室負責老師是留日的物理博士,日久無聊,開始拿那賊貴的激光器做些有興趣的實驗。生物專業的年輕老師告訴我,物理老師和他合作,把金魚尾巴剪了,用激光照斷尾處,看是否能激光輔助自修復。去上海情報所查閱文獻,才知拉曼是亞洲第一位理綜諾貝爾獎獲得者,印度的天才科學家,用簡單的實驗裝置就做成了偉大的實驗,創建了印度科學院,有句名言是“科學界老一代的主要作用就是在新一代中發現才干和天賦,并提供充分的機會讓其顯示和擴展”。也知曉了,在沒有出現FTIR儀器前,拉曼光譜是研究分子振動的主流技術。
真正和拉曼結緣,是1997年在校園里碰到化學系的章宗穰教授,他問我是否考慮再職讀他的碩士研究生,并說起他近期參加匹茲堡儀器展,在現場定購了臺激光共焦拉曼光譜儀,想開展生物分子光譜電化學研究。入師門后,我才知章先生是我國著名的電化學家,章先生說廈門大學田中群教授有臺Dilor公司的LabRam I激光共焦拉曼光譜儀,做表面增強拉曼基底拓展和原位拉曼電化學研究,要我關注并好好學習。Dilor的LabRam II很快就從儀器展現場打包運到了學校,來安裝的是任放老師,由于長途顛簸,記得花了不少時間調試。儀器驗收完,第一個用戶不是我,而是田中群老師。田老師從廈門飛來上海,一進實驗室,就開始調試儀器,他希望配液氮冷卻CCD的LabRam II能觀察純硅是否有表面增強拉曼效應。田老師爬上爬下、親自調試儀器的樣子,至今令人難忘。后來,田老師的研究生劉峰銘來我們實驗室待了一段時間,相關實驗并不順利。從廈門大學購置了一套原位拉曼催化反應池,去廈大學習了近一周,相識了吳德印老師、任斌博士和曹佩根(蘇州大學顧仁敖老師的碩士研究生,在廈大做畢業論文實驗)。一周里,田中群老師常請我和同去的曹曉衛以及他們組的研究生一起吃飯,飯桌上,說起給學生改文章的趣事和傳授如何提高英語寫作的方法。任斌博士的博士論文是全英文寫得,印象深刻。我的碩士論文,一讀六年,除去98年10月-99年10月去日本研修現代光譜技術(極端紫外-TOF聯用),近五年的生物分子的拉曼光譜電化學實驗做得很辛苦,同屆的同學早畢業了,我答辯時剩一個人,章先生請了5位答辯委員會專家把關,我匯報就用了近2小時,江志裕老師說,“論文寫得不厚,講得倒很多,原來工作量還是蠻大的”,我當時覺得是表揚,但心里對生物分子的原位電化學拉曼實驗是有“仇恨”的,電極處理重現性差,拉曼信號不穩定了,有時生物分子熒光干擾大。
圖1. 組里Dilor 公司的 LabRam II,購置于1997年,至今性能良好。
喜歡上拉曼光譜,是在湖南大學攻讀期間。我有三位博士導師,他們是湖南大學的俞汝勤院士、沈國勵教授和上師大的章宗穰教授。去長沙的原因是在章先生的推薦下,湖大也添置了臺Dilor的LabRam II,擬開展拉曼成像和化學計量學的研究工作。我博士論文的題目是《自組裝單分子層的原位表面增強拉曼散射和拉曼映射分析》,后來獲得湖南省優秀博士論文和全國百篇優秀博士論文提名獎。記得寫論文前,問Raman mapping用那個中文翻譯比較好,俞先生說用拉曼映射。三位導師的高尚人格、崇尚科學創新的精神,和受人以漁的育人方式,讓我享受到了學術研究的自由和科研的快樂并喜歡上了玩拉曼。值得一提的是,師大實驗室的LabRam II,現在我的學生的學生還在使用,它已經24歲高壽了,性能還不錯,期間液氮冷卻的CCD改為空冷的CCD,當時Dilor已屬于HORIBA的JOBIN YVON,弗蘭克親自來改的,他愛玩技術,有些螺帽沒有,他就去我們學校的校辦廠自己開機床加工。組里還有臺賽默飛公司的DRXI成像拉曼光譜儀,三臺小拉曼包括卓立漢光公司的臺式拉曼、DeltaNU公司的便攜拉曼和向郭大大(真名郭捍平)借用了很久的濱松手掌拉曼光譜模塊,研究領域包括拉曼成像,環境與食品安全相關拉曼傳感以及生物醫學拉曼POCT解決方案研發等。
圖2. 三位導師和一個35歲還有點青澀的在讀博士生
今年是全國光散射學術會議40周年,廈門大學舉辦第一屆, 2001年我第一次參會,也是在廈門大學,參會者國內外150多人,記得會間坐船去看小金門的標語,大家開玩笑,如果一個炮彈打過來,全國的拉曼都犧牲。2000年,章先生在上海師范大學組織過一次30人左右的全國生物醫學拉曼應用小型研討會,認識了很多拉曼界的前輩,包括北大的張樹霖老師、武漢大學的胡繼明老師等。2018年,在胡繼明老師的鼓勵和支持下,受全國光散射專業委員會委托,在上海師范大學承辦了全國第二屆生物醫學拉曼光譜學術會議?,F在的研究小組,學生趣名為“拉曼無敵組”,拉曼確實是無敵的,我們還需努力。我相信,隨著儀器的小型化和智能化,與表面增強拉曼光譜技術結合,儀器界、學術界、金融界和應用界共同努力,拉曼技術定能夠在人民追求美好生活過程中扮演重要角色,在環境生態保護、綠色能源、食品安全、化妝品研發與安全、毒品快檢和治安、生物醫學POCT等領域落地開花,造福人類。
圖3.全國第二屆生物醫學拉曼學術會議在上海召開
作者簡介
楊海峰教授,博士,博士生導師,從事表面增強拉曼光譜、光譜電化學和生物化學傳感器研究工作?,F任學校發展規劃處處長兼任高教所所長、上海師范大學師資建設委員會主任。承擔國家自然科學基金面上項目3項,發表學術論文130余篇,中國發明專利9項。中國化學會電化學專業委員會委員,中國物理會光散射專業委員會副主任委員以及化學傳感器專業委員會(專家組)秘書長、上海微量元素學會副理事長兼任環境與分析專業委員會主任委員,上?;瘜W化工學會分子光譜協作組副組長和上?;瘜W教學專業委員會常務理事?!豆庾V學與光譜分析》《電化學》《化學傳感器》《光散射學報》《化學教學》和《上海師范大學學報(自科版)》雜志編委、《Journal of Innovative Optical Health Sciences》 客座編輯和《Biosensors》編輯。
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