近日，北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院實驗中心主任鄭大威利用拉曼光譜的特性研發(fā)出了先進(jìn)的檢測技術(shù)，可以在幾分鐘內(nèi)快速測出瓜果蔬菜上的生長激素、殘留農(nóng)藥，保障舌尖上的安全。這一技術(shù)在之前的“三聚氰胺”事件中已經(jīng)得到有效驗證。目前，鄭大威帶領(lǐng)著團(tuán)隊還在進(jìn)一步深入研究拉曼光譜，將它引入癌癥早期篩查，造福更多的人群。
拉曼光譜雖微弱卻敏感
一束光，看似是黃白色，但經(jīng)過棱鏡的折射，可以看到赤橙黃綠青藍(lán)紫，五彩繽紛。在大自然里，其實還有大量我們看不見的“光”：紅外線、紫外線……它們同樣可以通過光柵分離，按照波長、頻率不同分成一道道光譜。拉曼光譜就是其中的一種。
“光是有能量的，不同的波長對應(yīng)不同的能量，投射到不同的物體會產(chǎn)生不同的效果，比如紫外線就可以殺菌?！编嵈笸f，這就好比不同尺寸的小石頭去擊打不同厚度的玻璃，小石頭能擊碎薄玻璃，大石頭能擊碎厚玻璃，“它們中間建立著一種微妙的對應(yīng)。如果我們能利用這種對應(yīng)，確定標(biāo)準(zhǔn)參照，就能溯源鎖定它的對應(yīng)物。”鄭大威說，拉曼光譜的一個特點恰恰就是能夠反映分子結(jié)構(gòu)的特性，自從上世紀(jì)20年代被發(fā)現(xiàn)以來，很少有人摸清它的奧妙。
進(jìn)入新世紀(jì)，拉曼光譜迅速走紅。“拉曼光譜的能量非常微弱，但卻非常敏感，特異性強(qiáng)，因此特別適合進(jìn)行快速篩查檢測。”鄭大威說，學(xué)界意識到這一前景，爭相開始做應(yīng)用研究。他也是其中一個，1980年考入北工大環(huán)境監(jiān)測專業(yè)，打下了扎實的化學(xué)分析基礎(chǔ)。1996年鄭大威就開始做光譜研究，進(jìn)入了拉曼光譜研究的前沿。
“火眼金睛”檢測三聚氰胺
光譜是光線經(jīng)過色散以后的頻譜，聽不見摸不著，似乎很枯燥，但鄭大威研究得很投入，一干就是20多年。如何讓微弱的拉曼光譜發(fā)揮“火眼金睛”的作用，他合成的增強(qiáng)試劑能將拉曼散射的強(qiáng)度放大10萬倍以上。這樣，任何物質(zhì)中的異樣成分，即使是細(xì)小如分子，都無所遁形。
在2008年的“三聚氰胺”事件中，鄭大威與合作企業(yè)應(yīng)用便攜式表面增強(qiáng)拉曼光譜儀小試牛刀。鄭大威回憶說，此前國內(nèi)監(jiān)測奶粉是否合格的一項重要指標(biāo)就是蛋白質(zhì)，具體就用氮元素含量來體現(xiàn)，這給了一些不法商家以可乘之機(jī)，他們在普通奶粉里摻加根本不能被嬰兒吸收的三聚氰胺，大幅提高氮含量。
