被誉为中国最美大学之一的厦门大学，在谱学电化学领域的研究实力不仅在国内首屈一指，近年来也跻身国际先列。其中，由中国科学院院士田中群领衔的厦门大学拉曼谱学实验室便是该领域的佼佼者。

　　一举突破表面增强拉曼光谱研究瓶颈

　　电化学拉曼谱学实验室成立于1987年，主要从事表面（等离激元）增强拉曼光谱技术与理论、谱学电化学方法与理论等方面的研究。实验室在实验上和理论上深入研究表面增强拉曼散射（SERS）效应及其应用，建立了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱（SHINERS）方法，基本解决了SERS领域长期未决的应用瓶颈问题；发展了电化学拉曼光谱的实验及理论研究方法和建立有关联用技术，揭示各类界面电化学结构问题；发展纳米粒子制备和电极纳米间隔构造的新方法及其相关SERS快速检测技术等。

　　目前，实验室形成了包括1名院士、1名杰青、1名青千等在内的团结合作的人才梯队。迄今为止，已在包括Nature等国际学术刊物上发表SCI论文400余篇，被他人引用17000余次。

　　在近期举办的第二十届全国分子光谱学学术会议上，田中群对记者说，自己在英国留学时的导师Martin Fleischmann教授曾经劝告他不要相信权威。导师的话让年轻的田中群印象深刻，之后他坚持多年对表面增强拉曼光谱（SERS）的研究便很好地诠释了这句话。

　　长期以来，SERS因具单分子水平的极高检测灵敏度而备受关注。然而，其高检测灵敏度仅能在金、银和铜等少数金属纳米材料表面获得，极大限制了其实际应用，使其难以发展成为可广泛应用的分析技术。

　　在上世纪八十年代中期至九十年代中期，当时的国内外学界普通认为，SERS的研究已经“到头”，但田中群始终没有放弃，一直坚持着继续在该领域的研究。自上世纪八十年代末期开始，他的研究组便致力于拓展SERS普适性，以拓宽SERS应用领域。通过优化电化学原位条件下共焦显微拉曼光谱仪的检测灵敏度，针对铂族和铁族等具有极高催化价值的各种过渡金属电极，发展了一系列表面粗糙化方法，在这些金属表面获得了SERS效应，终于打破了学术界长期认为仅有金银铜等少数金属才具有SERS效应的观点。

　　2012年，田中群获得英国皇家化学会的法拉第奖章，2013年获国际电化学会Tacussel奖；2015年被法国科学院和法国研究院授予法中成就奖（Grand PrixFranco—Chinois Senior)）及日本日立公司光谱学创新奖。2017年，田中群更成为首位获得美国化学会光谱分析奖的中国人，这是国际光谱学界对他及其科研团队长期探索科学前沿和研制科学仪器所取得成就的认可，也彰显了厦门大学光谱学研究的国际地位和影响力；2018年10月，他又荣获中国光谱贡献奖。

　　增强拉曼光谱带动产业化应用

　　为了进一步提高过渡金属的SERS灵敏度，田中群和实验室又发展了过渡金属包覆的金纳米粒子的核壳结构，系统研究了电化学吸附、界面结构、表面成膜和有机电化学反应并获得电化学界面及其重要的水的信号。

　　同时，为了进一步拓展其通用性，实验室通过在高SERS活性的金纳米粒子表面包覆上极薄且致密的惰性壳层，以其作为拉曼信号的放大器，发展出壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱（SHINERS）新技术。该粒子铺展在任何材料表面，可以有效增强待测物的拉曼信号，并可避免环境中非特异性吸附物种的干扰。

　　SHINERS技术有效解决了传统SERS长期存在的材料和形貌限制，原则上可用于任何材料和表面的痕量分析，因此被国内外专家称为下一代先进谱学技术，开辟了光谱分析的新方向。

　　上述成果发表于《自然》（Nature2010,464,392-395，被引超过2000次）。特别是团队利用SHINERS实现了以往拉曼光谱无法研究，但又具有重要科学意义的单晶模型体系与实际纳米体系表界面反应过程的原位研究，为确定反应中间产物与分子水平的反应机理提供了直接光谱证据，为表界面科学研究提供了强有力的新工具。

　　在SHINERS技术的支撑下，团队积极推动增强拉曼光谱技术的产业化应用。通过承担国家重大科学仪器设备开发专项“等离激元增强拉曼光谱仪器研发与应用”，联合国内优势单位，自主研发的便携式拉曼光谱快速检测系统，以便携式拉曼光谱仪为硬件载体，以SERS增强试剂为核心技术结合快速前处理技术和化学计量学算法，成功实现了其在食品安全、环境安全、化学涉恐和公共安全等领域的实际应用，性能指标达国际领先水平。

　　特别是食品安全快检技术方面，该仪器已被多次用于国家级重要事件，包括2015年在天津爆炸案中用于剧毒氰化物泄露对人体血液尿液的快速检测，2017年厦门金砖会晤期间以及2018年第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛的食品安全保障等，其快速准确的应急检测结果为政府部门提供了有价值的参考。2018年，由项目支撑成立的厦门市普识纳米科技有限公司在食品安全领域获得5500余万元的标的。

　　在谈及未来发展方向时，田中群表示，实验室将在以下前沿研究领域持续发力：等离激元增强拉曼光谱定量的PERS技术，高灵敏单颗纳米粒子增强拉曼光谱，非衬底耦合型超灵敏针尖增强拉曼光谱与成像技术、液体环境纳米红外光谱与成像技术，手性等离激元及其增强振动光学活性光谱技术等。