近日，由中国科学院海岸带研究所陈令新研究员等编撰的专著《表面增强拉曼散射光谱技术》由科学出版社出版发行。 该书系统介绍了表面增强拉曼散射光谱（SERS）技术的相关原理、方法技术、应用及发展动态。可作为高等院校和科研院所化学、药学、食品科学、生物医学工程、环境科学等领域的本科生、研究生及科研人员的教学参考书，也可供从事分析检测领域管理人员和科技工作者参考。 SERS具有高灵敏、快速、多元检测的技术优势，可将被测物质的原有拉曼光谱信号提高106~1014倍，并且可以提供详细的指纹图谱信息，其定性定量能力受到环境监测、食品安全以及生物和医学等多个领域的广泛关注，在海洋分析监测传感器研发方面也展现了巨大的应用前景。《表面增强拉曼散射光谱技术》一书系统阐述了SERS分析原理、方法与技术，主要包括SERS光谱基础、SERS光谱技术与平台、SERS光谱应用三个部分。第一部分共2章，主要对SERS技术进行概述，介绍主要原理和信号测定方法，以及具有表面增强拉曼散射性质的纳米材料。第二部分共3章，介绍了SERS基底、SERS纳米探针及其结构特点、制备方法和相关分析技术，概述了微流控、色谱、电化学和微观成像等技术与SERS的联用方法和应用领域。第三部分共4章，介绍了SERS技术在食品药品、环境分析、生物医学和催化研究中的应用。最后分析总结了SERS技术面临的瓶颈问题，并对未来的发展方向进行了展望。 陈令新研究员团队长期致力于海洋环境介质中化学与生物要素SERS传感机理和器件装备研究。构建了典型离子、手性氨基酸、蛋白质、有机污染物、病原体等分析传感方法，发展了纳米塑料等颗粒污染物的SERS探针标记和活体成像示踪技术，研制了SERS微针、纳米针尖等检测器件和大面积拉曼活体成像装备。相关工作推动SERS技术在海洋生态环境分析监测领域特色应用，为研发可实现高灵敏、原位快速检测的新型海洋传感器提供技术储备。 该书的研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）“印太交汇区海洋物质能量中心形成演化过程与机制”子课题“海洋监测新方法新技术研究”（XDB42040304）、国家自然科学基金、中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室出版基金等项目支持。 查看详细>>

近日，南京理工大学环境与生物工程学院张轩教授团队研制出新型聚酯反渗透膜，克服了主流商用聚酰胺反渗透膜的多项原生缺陷，为下一代海水淡化技术提供了新方案。相关成果于4月19日发表在国际学术期刊《科学》上。 张轩团队自2014年开始研究新型反渗透膜材料，他们着眼于改良膜材料的化学耐受度，解析了传统聚酰胺膜是如何在活性氢攻击下降解的。“最初我们试图对聚酰胺材料进行一些改进，但后来研究发现，聚酰胺的原生缺陷导致其无法耐受活性氯，必须另起炉灶，从头开始。”张轩说，团队最终将目标锁定在聚酯材料上，开展了一系列技术创新，设计出一种新型聚酯反渗透膜。 实验结果显示，新型聚酯膜在耐氯性等指标上的表现显著优于主流商用聚酰胺膜，其中一级渗透脱硼率近93%。由于新型聚酯膜沿用了商用聚酰胺膜的生产工艺，具备转入规模化生产的可行性，相关技术目前已获2项国家发明专利授权。 《科学》期刊审稿人认为，这可能是第一种能够媲美甚至超过聚酰胺反渗透膜的聚酯膜是反渗透膜研究领域的里程碑式进展。 查看详细>>

4月20日，国内首款智能软体仿生蝠鲼--“文鳐”在上海海洋大学问世。该款软体仿生鱼模仿蝠鲼(俗称“魔鬼鱼”)的体态，令人真假难辨。 “文鳐”由上海海洋大学仿生鱼团队历经10余年研发。仿生鱼团队基于多传感器协同的智能监测技术，通过搭载多款高精度传感器，给“文鳐”装上“眼睛”和“耳朵”，同时从鱼类行为学出发，在形态、运动、行为、结构、材料等方面进行仿生，实现生物外轮廓拟合，动态全运动模拟。仿生鱼凭借高效、节能、低噪、隐蔽等性能优势，可广泛应用于远洋捕捞、深海勘探等领域，可在水中续航3小时以上。此外，“文鳐”搭载水下成像系统，基于人工智能的水下目标识别技术，通过对目标检测和图像分割，可实现分类识别，准确率高达90%。 除了模仿蝠鲼，仿生鱼团队还开发了仿生鱿鱼、仿生金龙鱼、仿生海豚、仿生海鳗等，未来将投入市场应用。 查看详细>>

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室（LTO）詹海刚研究员团队在全球中尺度涡对海洋盐度的扰动和输运研究方面取得新进展。相关成果以硕士研究生莫丹虹为第一作者，何庆友副研究员为通讯作者发表在国际学术期刊Journal of Geophysical Research：Oceans上。 海洋中尺度涡引起的盐输运对维持海洋盐度平衡和全球气候至关重要。然而，由于针对中尺度涡的观测数据不足，我们对于全球尺度上涡旋活动影响海洋盐度分布的认识较为有限。本研究结合1993-2019年间全球200多万条历史温盐剖面观测数据和基于卫星遥感的中尺度涡数据，对全球涡旋活动引起的盐度扰动进行了分析，发现涡致盐度扰动存在丰富区域差异性和垂向变化特征：在热带、副热带和黑潮延伸体海域，中尺度涡内盐度扰动存在由正转负(或由负转正)的垂向符号改变现象；而在南极绕极流两侧，涡内盐度扰动则存在经向符号改变现象。进一步，结合卫星遥感的涡旋移动速度和发生频率信息，对全球海洋每2°×2°网格内涡旋移动引起的经向和纬向盐输运进行了估算。结果显示黑潮延伸体、湾流、巴西-马尔维纳斯交汇区和南极绕极流等海域涡旋移动引起的经向盐输运远高于其他海域。沿纬向和深度积分的经向盐输运在南半球中纬度海域最强（106 kg·s-1量级）。巴西-马尔维纳斯交汇区涡旋移动引起的经向盐输运高达-1.28×106 kg·s-1，远超全球其它海域，是涡致经向盐输运的重要通道。本研究提升了我们对中尺度涡活动影响全球海洋盐度分布的科学认知，对于理解和模拟全球海洋盐度变化具有重要意义。 该研究由国家自然科学基金、广东省自然科学基金和中国科学院青年创新促进会项目等共同资助完成。 相关论文信息： Mo,D.,He,Q.,Zhan,W.,He,Y.,&Zhan,H.(2024).A global assessment of eddy-induced salinity anomalies and salt transport by eddy movement.Journal of Geophysical Research:Oceans,129,e2023JC020382. 文章链接：https://doi.org/10.1029/2023JC020382 查看详细>>