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“单个纳米颗粒光学检测新原理研究”入选2014年度高校十大科技进展

  教育部科学技术委员会组织评选的2014年度“中国高等学校十大科技进展”日前在京揭晓。由北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室龚旗煌院士担任负责人,北京大学为申报学校,浙江大学为合作单位的项目“单个纳米颗粒光学检测新原理研究”榜上有名。其他入选项目还包括北京大学信息学院梅宏院士的“网构软件理论、方法与技术”研究,以及第二军医大学、哈尔滨工业大学、南京农业大学、清华大学、燕山大学、浙江大学、中国海洋大学、中国石油大学(北京)等8所高校的项目。

 “中国高等学校十大科技进展”评选自1998年开展以来,至今已举办17届。这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用,并产生了较大的社会影响,赢得了较高的声誉。

 “单个纳米颗粒光学检测新原理研究”项目的详细介绍如下:“纳米尺度颗粒的快速检测在环境监测、恶性肿瘤早期筛查和国家安全方面具有十分重要的意义。基于微纳光学的传感技术拥有无标记和抗电磁干扰等优势,为上述应用提供了新的机遇,但在快速探测和超高灵敏度方面仍面临挑战。为此,急需提出新的光学传感原理,突破传统检测极限,获得分辨单个纳米级颗粒的检测能力。北京大学龚旗煌院士和肖云峰研究员等制备出超高品质因子固态光学微腔器件,极大地增强了光与物质的相互作用,并实现超低阈值微腔拉曼激光发射。在此基础上,他们提出利用微腔拉曼激光模式劈裂来检测单纳米尺度颗粒的新方法。实验上,他们在液体环境下证明了新方法检测单个20纳米尺度颗粒的能力。这一方法的实现既可显著降低实验难度又具有良好的抗噪声能力。同时,他们还与浙江大学童利民教授等合作,研制出纳米光纤阵列传感器,可快速检测单个百纳米尺度颗粒,并测定尺寸。这些新的原理和技术将推进光学传感的检测极限达到单分子水平,并具有实时便捷等优势。研究成果分别发表在《美国科学院院刊》和《先进材料》(封面文章)上。工作得到国际学术界的重视,被Phys.org和Materials Views等多家国际科技媒体专题图文报道,并引起了大众媒体的关注。”

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