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——第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会大会报告（三）

　　分析测试百科网讯 2016年10月28日，第十九届全国分子光谱学学术会议暨2016年光谱年会在福州盛大开幕（详见本网报道：光谱领域专家汇聚福州 共同探讨光谱学发展），会议由中国光学学会和中国化学会主办，中国科学院福建物质结构研究所、福州大学和闽江学院联合承办，来自国内外光谱领域的专家、学者等500多人参加了此次会议。开幕当天的大会报告中各位专家都带来了精彩的分享内容，详见本网报道：光谱界专家分享光谱技术的新进展、新应用（一），光谱界专家分享光谱技术的新进展、新应用（二）

　　10月30日的大会报告中，清华大学张新荣教授、湖南大学吴海龙教授、爱丁堡的Roger Fenske博士、中科院福建物质结构研究所王明盛教授、特拉华大学Isao Noda教授分别介绍了高分辨荧光成像分析系统、分子光谱学与化学多维矫正、光谱学在光致变色研究中的应用等多方面内容。

清华大学 张新荣教授

　　清华大学张新荣教授做题为《高分辨荧光成像分析系统研究》的报告。

　　张新荣介绍了3种技术。首先是SIM成像。结构光照明显微成像的原理是：将不容易被探测的高频转化为能被探测的低频，再反推出高频的精细结构，该方法不需要荧光分子有什么特性。在几种技术中，SIM成像具有显著特点，适合进行大视场、快速、动态的成像技术。他介绍了课题组构建的SIM成像系统，相对于现在普通的荧光显微镜获得更高分辨率。通过在现有商品化显微镜中，加入专利的装置，如结构光调制器件，空间滤波系统，各向干涉条纹对比度控制，并发展了算法。举例了SIM成像和宽场成像，SIM和SEM的对比图片，并应用于亚细胞定位荧光探针研究。第2种技术是微球高分辨成像，近场成像容易实现高分辨，但远场不容易。有些研究表明设计小球，半浸入油，可以实现高分辨。课题组根据Mie理论发展了特殊的微球，具有超分辨焦点，能够形成超分辨成像。第3种技术是离子束成像（TOF-SIMS），离子束相比光束更容易聚焦。分辨率更高，但能量太大，生物分子容易碎裂。该研究希望得到分子离子，课题组研究了特殊的基质得以实现。先后用于细胞中的脂滴，以及表面磷脂的结构，人指纹成像。

　　对于未来，张新荣进行展望，高分辨成像在分析化学、生命科学以及很多领域都有重要应用；目前分辨率最高的方法仍然是电镜，光学或其他成像技术在高分辨技术上已有很多进步，但还需要继续努力；理想的技术应该具有高空间分辨的同时，还具有高的分子分辨能力，包括定量和结构分析的能力，以及多组分同时识别的能力。

爱丁堡的Roger Fenske博士

　　爱丁堡的Roger Fenske博士做题为《Photoluminescence Spectroscopy of Rare Earth Marterials（Why mearsure at the quantum limit？）》

　　当前有很多单光子检测器，如PMT，SPAD，Hybrid TMT等。Roger Fenske介绍了爱丁堡PTM检测器的特性。非光子计数检测器也有多种，他对比了不同检测器的量子效应，进一步分享了光源和检测器的关系。单光子计数是一种数字化技术，在皮秒、纳秒、毫秒时间段内，该技术可以有不同的应用。他分享了毫秒到秒，几十纳秒到秒，皮秒到秒的计数效果。接下来他介绍了在测量光谱中样品寿命效应的重要性；如何测量绝对量子产量（Yield），包括其原理及应用。并介绍了稀土的上转换发光Upconversion Luminescence和测量量子极限。

湖南大学吴海龙教授

　　湖南大学吴海龙教授做题为《分子光谱学与化学多维校正：理论与应用研究新进展》的报告。

　　做复杂体系的精准定量，在光谱相应动态线性范围内，利用多个已知样来预测未知样。课题组发展了三维校正(二阶校正)方法，吴海龙介绍了其原理和应用。化学多维校正方法，作为化学计量学的重要组成部分，已在分析化学领域引起越来越广泛的重视。其中二维校正(常规多元校正)包括主成分回归(PCR)和偏最小二乘(PLS)等方法与近红外光谱等技术联用，在现场实时无损分析、在线快速监控等方面已发挥重要作用，获得较高认同；而三维校正(二阶校正)方法因其具有突出优势正在获得越来越快的发展，其优点包括：(1)基于数学分离的定量分析策略用于复杂体系时十分灵巧且"绿色"；(2)分析策略具有"二阶优势"，即使有未知背景及干扰共存也可对感兴趣多组分进行直接快速定量分析。这可使运用现代分析仪器有可能免除复杂繁琐的预处理步骤，直接实现快速定量分析。近十多年来,一些基于交替(加权)最小二乘原理的化学多维校正方法已经建立和获得应用。该成果曾获得2003年自然科学二等奖，并被各种领域的研究论文和学术著作引用。最近课题组还参与英文《多维校正的基础及分析应用》的撰写，也应邀撰写英文综述，还开发了对应的多项应用研究；应用该技术，还可以开发各种仪器。

中科院福建物质结构研究所研究员 王明盛

　　中科院福建物质结构研究所的王明盛研究员做题为《光谱学在光致变色研究中的应用》的报告。

　　王明盛首先分享光致变材料的用途和发展趋势，光致变色（Photochromi）在研究界也很活跃。接下来他介绍课题组发展的3种材料。ET型光致变色材料有许多特点，但现有材料还有一些不足。课题组发展了新家族ET型光致变色材料，通过各种光谱观测，揭示了其机理。引入吸电子基团有利光致电子转移和稳定自由基，配对组装含弧电子组分和π共轭组分的方法，可有效构筑ET型光致变色材料。并举例了金属紫精，它是新的一类电子转移型光致变色材料。第2种材料是室温广谱相应X射线变色材料的发现。课题组研究发现，X射线变色材料中，重原子的引入有利拓宽X射线响应范围，结构的刚性有利延长显色态的寿命，通过各种光谱观测，揭示了X射线变色机理，并分享了其优点和缺点。课题组发展了可视化的探测X射线的材料。第3种是室温光磁材料。光磁材料中，光磁转变温度低是氰基配合物光磁材料的瓶颈，课题组长期研究氰基配合物的研究。根据文献揭示的原理，选择Eu研究，发现在室温下有光致变色现象。从各种光谱观测及类似物对比分析发现了其变色的机理。最新进展发现，用碱金属、碱土金属发现室温光致变色现象。课题组还应英国皇家化学会撰写“无机-有机杂化光致变色材料”的综述论文，并获得广泛关注。

美国Delaware大学的Isao Noda教授

　　美国Delaware大学的Isao Noda教授做题为《Evolution of two-Dimensional correlation spectroscopy》30年发展的综述报告。

二维光谱如二维IR，二维拉曼，二维X射线等，二维相关谱技术可应用于任何分析探针，perturbations，波形和样品。特点是：通过二维谱的峰展宽来提高光谱分辨率，峰标记规则设置很简单，可进行快速和简单的表征。30年来，二维光谱（2DCOS）经历了早期发展阶段，二维技术扩展阶段，新型发展阶段等。1989年，Noda发表论文，动态的红外线性二向色性Dichroism（DIRLD），将红外光谱用于分析聚合物的变形；后用于聚苯乙烯/聚乙烯混合物薄膜变形分析，获得了高分辨浓缩相的中红外谱；后发展了Nodax专利产品，用二维相关谱技术发展的生物塑料。7年后的1993年，Noda进一步定义了广义的二维相关谱，不再局限于正弦和红外，可拓展到多种光谱，比如研究混合物的溶剂蒸发。7年后的2000年，再次定义2DDCOS无需傅立叶变换，可用于研究Nodax的融化结晶。近年来快速发展，比如发展了对应的计算，软件，通用应用，并有很多国际或区域的会议，比如2013年的2DCOS-7会议。近年来发展了2D杂化相关谱；移动窗分析和梯度解析；动态谱的Parato scaling；NSP技术；2DCDS；融合的2D相关谱；SFA处理有效降低噪音；仅用两张谱图的2T2D COS等，Noda分别简述了上述技术；并邀请大家参加2017年将举办的2DCOS-9，第9届国际二维相关光谱会议。Noda总结说，2DCOS的应用潜力很大，最早被观察正弦变化的红外双向异性；后广泛扩展为广义二维相关光谱方法。一些经典的技术和其他技术，都被陆续加入2DCOS的工具箱，其中的许多技术都直接被用于真实世界的应用；更多的新技术正在涌现。