（一）各研究方向成果介绍

1.太赫兹生物检测与生物效应

（1）发展了太赫兹近场探测理论，将太赫兹成像分辨率从毫米级提高到微米和纳米水平。

（2）建立了太赫兹衰减全反射微流控系统，实现了生物样品（分子和细胞）液相高灵敏检测。

（3）开发了太赫兹纳米探针、三维扫描器、微型探测器等关键核心部件，成功研制了超分辨太赫兹成像仪器系统。

（4）率先实现了单分子、单细胞、微纳异质结的超分辨检测，为生物、材料、器件的精准、无标记、无损检测提供了有效的方法和手段。

2.表面等离子体共振传感

（1）开发了多款水文、水环境常规参数检测设备，实现了即用即得的检测效果。

（2）创新研发了水质综合毒性检测仪、原位藻毒素检测仪和原位藻细胞观测仪等水生态自动监测仪器，实现同类型仪器小型化、在线化和国产化。

（3）研制了贵金属与二维纳米材料结构修饰的光纤生物检测传感器，兼顾了低成本制造与高性能检测的特点。

3.高光谱技术

（1）基于超表面结构的超分辨光谱技术研究，开发出集水体光谱采集北斗定位、5G 传输通信、大数据分析反演于一体的小型化地基高光谱遥感环境监测装备1套；产品具有低成本、快速实时、无二次污染等性能,可对水面温度、叶绿素a浓度、浊度以及黄色物质浓度、COD透明度等指标开展常态化监测。

（2）基于光谱协同快速智能计算，研建星空地一体化遥感监测系统，实现流域水质及水生态指标（叶绿素a、总氮、总磷、透明度、高锰酸盐指数、浊度、溶解氧、氨氮等）立体感知和快速监测；监测频次最低可以达10分钟每次，平均反演精度高于R2 > 0.75。

（二）重要项目（部分）

1.2025年，国家重点研发计划子课题，等离激元探针增强型红外近场纳米探测技术。

2. 2023年，国家重点研发计划课题，高灵敏度太赫兹超导生物探测技术研究。

3. 2022年，国家重大科技专项课题，生态环境卫星综合应用及示范。

4. 2021年，国家重点研发计划课题，单分子检测分析技术。

5. 2017年，中央级大型科学仪器设备专项，超高分辨、超高速和宽频带三维动态光谱与光谱成像检测平台。 

6. 2017年，国家重点研发计划课题，太赫兹近场纳米扫描成像平台研制。

7. 2016年，国家重点研发计划课题，脑功能区脑胶质瘤太赫兹波谱识别数据库。

8. 2016年，国家重点研发计划课题，THz靶向CTCs搜索系统的构建研究。

（三）代表性论文

1.Effects of hydration ability of cations on water reorientation dynamics. Journal of Physical Chemistry Letters, 2026, 17: 3288.

2.Nanoscale spatially resolved terahertz response of a PbS-graphene heterostructure. ACS Nano, 2025, 19: 10943-10954.

3.Terahertz spectroscopic quantification of lactate, pyruvate, and their mixtures in aqueous solutions. Analytical Chemistry, 2025, 97(46): 25469.

4.Terahertz spectroscopy distinguishes isomeric amino acids and oligopeptides in solution. Infrared Physics & Technology, 2025, 147: 105839.

5.Near-field terahertz morphological reconstruction nanoscopy for subsurface imaging of protein layers. ACS Nano, 2024, 18: 10104.

6.Terahertz scanning near-field optical microscopy for biomedical detection: Recent advances, challenges, and future perspectives. Biotechnology Advances, 2024, 79: 108507.

7.Nanoscale detection of carbon dots-induced changes in actin skeleton of neural cells. Journal of Colloid and Interface Science, 2024, 668: 293.

8.Nanoscale observation of heparin-mediated self-assembly of chiral tau enantiomers. Materials Today Physics, 2024, 42:101370.

9.Nanomechanical profiling of Aβ42 oligomer-induced biological changes in single hippocampus neurons. ACS Nano, 2023, 17: 5517.

10.CPA-Cas12a-based lateral flow strip for portable assay of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in clinical sample. Journal of Nanobiotechnology, 2023, 21: 234.

11.Terahertz label-free detection of nicotine-induced neural cell changes and the underlying mechanisms. Biosensors & Bioelectronics, 2023, 241: 115697.

12.Near-field nanoscopic terahertz imaging of single proteins. Small, 2021, 17: 2005814.

13.A trigger-based aggregation of aptamer-functionalized gold nanoparticles for colorimetry: An example on detection of Escherichia coli O157:H7. Sensors & Actuators: B. Chemical, 2021, 339: 129865.

14.Single cell imaging with near-field terahertz scanning microscopy. Cell Proliferation, 2020, 53: e12788.

（四）代表性专利

1. 基于近场太赫兹病变生物组织高分辨检测的方法。

2．一种反射式太赫兹时域近场扫描显微镜。

3．一种太赫兹纳米近场扫描探针及其制作方法。

4．一种基于高分辨太赫兹技术的肿瘤标志物分子检测系统。  

5．一种散射式的扫描近场太赫兹显微镜。

6．一种基于图像拍摄及图像分析的探针轨迹监测及控制方法。

7．一种藻类细胞计数检测系统及其检测方法。

8. 一种水质综合生物毒性在线监测自动分析仪器。

9．用于检测新型冠状病毒SARS-CoV-2的试纸条、传感器及其制备与应用。

10．一种基于高光谱遥感的水体富营养化状态测算方法。