彈性光散射光譜分析法的建立、發(fā)展與未來
——評《彈性光散射光譜分析》

彈性光散射光譜分析法的建立、發(fā)展與未來
——評《彈性光散射光譜分析》

分析方法學(xué)的研究是分析化學(xué)的主要研究領(lǐng)域之一。一種新的分析方法，從最初的概念出現(xiàn)、科學(xué)原理的形成、技術(shù)開發(fā)到不斷完善，并最終走向?qū)嶋H的應(yīng)用是一個(gè)漫長的過程。在這個(gè)過程中，通常需要一代人甚至幾代人的努力。

光散射是一種廣泛存在的自然現(xiàn)象，丁達(dá)爾、瑞利、愛因斯坦、拉曼、布里淵從其產(chǎn)生機(jī)制到應(yīng)用都奠定了很好的基礎(chǔ)。作為一種信號，拉曼光譜分析法(非彈性光散射信號)已經(jīng)如火如荼的利用起來，并且已經(jīng)成為光譜分析的一個(gè)重要分支。從上世紀(jì)90年代起，科學(xué)家們開始把丁達(dá)爾和瑞利光散射信號(彈性光散射信號)作為一種有價(jià)值的光學(xué)信息起來應(yīng)用于定量分析化學(xué)。近30年來，相關(guān)光散射分析方法蓬勃發(fā)展，成為與拉曼光散射光譜一樣重要的一個(gè)光譜分析學(xué)分支。

由西南大學(xué)黃承志教授及其同事合作編著的《彈性光散射光譜分析》(科學(xué)出版社)一書，在全面介紹彈性光散射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，總結(jié)了如何將光散射信號應(yīng)用于分析化學(xué)的問題。通過本書可以全面了解光散射光譜分析方法的基本原理、開發(fā)過程、應(yīng)用情況以及發(fā)展趨勢，內(nèi)容全面系統(tǒng)，從理論到實(shí)際，涉及到生物分析、水環(huán)境分析和大氣分析，展現(xiàn)了彈性光散射的應(yīng)用范圍之廣闊前景。作者就光散射與新興的納米技術(shù)和高分辨成像技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的論述，引人入勝，展現(xiàn)出一個(gè)十分吸引人且前景廣闊的領(lǐng)域。

從生活中的常見現(xiàn)象到大自然的美麗風(fēng)景；從古時(shí)孔子與小兒辯日的故事到今天中學(xué)老師和學(xué)生喜愛的丁達(dá)爾實(shí)驗(yàn)，《彈性光散射光譜分析》簡單、生動(dòng)、有趣的講述了什么是光散射現(xiàn)象。從介紹歷史上偉大的科學(xué)家丁達(dá)爾、瑞利、拉曼，到麥克斯韋方程的光散射的理論的解；從簡單的光折射、反射、到光的散射、衍射，到詳細(xì)討論光散射分析的核心理論瑞利散射理論和米氏散射理論，本書闡述了光散射的基礎(chǔ)科學(xué)理論，使這本“光散射”的故事，既生動(dòng)，又不失科學(xué)性和理論基礎(chǔ)。所以本書也是一種新的分析方法從誕生到成長的一本傳記，可為方法學(xué)的研究提供研究的思路和啟示。

然而，從一個(gè)簡單、易懂的現(xiàn)象和理論到一種科學(xué)、實(shí)用的分析方法，需要做的還很多。此書從第三章開始,討論了關(guān)于光散射分析的方法學(xué)問題。首先從理論上討論了光散射信號用于分析檢測的可能性，然后論述了如何收集光散射信號，如何把這些信號轉(zhuǎn)化為分析數(shù)據(jù)，如何和尋找合適的光散射探針，并最終針對不同的分析對象建立合適的分析方法。

此書寫作思路清晰，結(jié)構(gòu)合理，包括分析理論的建立-散射信號的檢測-光散射探針的開發(fā)-分析方法的建立等模塊，這為科學(xué)家開發(fā)新的分析方法提供了很好的思路和模式。本書后部分全面總結(jié)了近三十年來，國內(nèi)外學(xué)者在光散射分析領(lǐng)域的研究成果以及相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容涵蓋了無機(jī)小分子到生物大分子的分析和檢測，應(yīng)用領(lǐng)域涉及了環(huán)境分析、生物成像等眾多領(lǐng)域，這為廣大科學(xué)工作科提供了良好的參考資料。

作者黃承志教授是國內(nèi)外率先從事光散射分析的一批科學(xué)工作者，在光散射研究領(lǐng)域有突出貢獻(xiàn)。1996年在從事卟啉分子在核酸分子上的聚集行為研究時(shí)，黃承志教授偶然接觸到了共振光散射技術(shù)。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)不僅適合研究聚集體的物理化學(xué)性質(zhì)，而且更是一項(xiàng)靈敏的定量分析技術(shù)。經(jīng)過20多年的系統(tǒng)研究，黃承志教授在光散射光譜分析的理論闡述、應(yīng)用開發(fā)、傳播發(fā)展上做了大量工作，在光散射光譜分析法的發(fā)展上有眾多里程碑式的貢獻(xiàn)。此書更是囊括了他和國內(nèi)外大多光散射科研工作的主要科研成果，是關(guān)于彈性光散射分析的一本好書。閱讀此書能對彈性光散射相關(guān)的分析方法有更深刻的理解，也對光散射光譜分析的今后發(fā)展有較大的促進(jìn)作用。

(清華大學(xué)化學(xué)系 林金明)