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，广东省广州市南沙区珠江口，一艘巨轮静靠在码头边，上半白色、下半橙红色，船上的钻井架高高耸立，在晴空下分外耀眼。这是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号。该船去年底试航成功，现已进入调试和内装阶段，预计今年内全面建成。 登上“梦想”号，走进实验室内装现场，一块块泛着银光的坡莫合金正铺设到墙上。“梦想”号监造组业务分组实验室工程技术主管何清音，忙着用磁强计对屏蔽层仔细检查。3000多块共1200平方米的坡莫合金，相当于3个篮球场大小，何清音要确保坡莫合金板之间的空隙不超过1毫米，且每一片坡莫合金板要完全贴合墙面，以免影响磁屏蔽效果。 “安装好磁屏蔽室很关键。大洋钻探取得样品后，要在屏蔽磁场干扰的实验室环境中进行磁学实验，从而确定地质矿产储层的年代、探究地球动力学及地质演化过程等。”何清音介绍，“实验室创新使用了全国产、达到国际领先水平的坡莫合金屏蔽层，对外部磁信号的屏蔽率达到99.8%，能够保证科研实验环境。” 作为全球面积最大的海上移动实验室，“梦想”号的船载实验室装配各种精密实验仪器超过150台（套），目前已完成水、电、气、风等12个系统的安装工作，即将进行实验仪器的安装。 “钻探，是‘梦想’号最重要的能力。”中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶介绍，“钻探的目的是钻获地球内部的岩心，并获取其中蕴含的地质信息，进而解开地球深部的奥秘。” 钻探科学领域有这样一句话：“一万米钻深的难度堪比登月。”在技术创新和设备集成的支撑下，“梦想”号具备海域1.1万米的钻探能力。“这艘船致力于实现钻透地壳、进入地幔层的目标，这也是命名为‘梦想’号的原因。”周昶说。 “1.1万米的压力，对设备、水、电、液、材料都是一个挑战。”“梦想”号监造组组长殷宪峰介绍，全船涉及生产图纸8300份、建造工序上万道，共集结了150多家科研单位参与建设，突破10余项关键技术。 行走船上，创新之处让人应接不暇。依托自主研发的船载岩心智能储运系统，岩心在船上就能实现自动转运和存储，如同“虾从海里捞起后马上放到冰柜里”，保证了样品的“新鲜”程度；应用蓄能技术和闭环电网，满载180名船员的情况下，可连续在海上工作120天，续航里程达1.5万海里；120万米的电缆铺设，全面覆盖信息化技术，实现了船岸智能协同。 距离船只建造现场不远处，与“梦想”号配套的钻探保障船、全球最大的海洋地质岩心库、我国首座深水科考码头等均已建成，将为“梦想”号运营提供强大岸基支持。 向海图强，需要科考利器。我国深海探测将以“梦想”号为重要平台，构建深海地质地球物理探测和钻探技术装备体系，为人类认识、保护、开发海洋作出新的更大贡献。 查看详细>>