白钢教授领导的“复方药物与系统生物学实验室”主要从事中药及复方制剂的化学物质基础及作用机制等方面的研究。以中药复方的系统生物学和化学生物学为研究主线，在基于靶点的药效成分的筛选、活性指导的分离鉴定、天然产物的蛋白靶点确证、以及方剂配伍关系和中药质量控制研究等方面开展工作。实验室的研究成果服务于多家药品企业，为新产品的开发和上市产品的二次开发提供技术支持，同时多项授权专利成功转让，开发的多项生物医药制品实现了产业化。 已开展的服务项目： 1. 复方中药的网络药理学及作用机制研究：已服务的品种有：速效救心丸、清肺消炎丸、治咳川贝枇杷滴丸、舒脑欣滴丸等； 2. 中药复方的物质基础及活性成分研究：已服务的品种有：益气复脉注射液粉末、血必净注射液、速效救心丸、清肺消炎丸、舒脑欣 滴丸等； 3. 药材品质分析：已建立了贝母、金银花、菊花、莲子心等多种常用中药材的分析鉴别系统，特别是建立了近红外的快速分析方法，为药材的选购和生产过程中的实时监控提供技术支持； 4. 药材与复方制剂的指标成分筛选和指纹图谱的制定，为药物质量标准的制订提供理论参考。

景德镇陶瓷大学是全国惟一一所以陶瓷命名的多科性本科高校，是全国首批31所独立设置的本科艺术院校之一、94所有资格招收享受中国政府奖学金攻读硕士(学士)学位留学生的高校之一，是“中西部高校基础能力建设工程”支持高校、教育部卓越工程师教育培养计划高校、教育部深化创新创业教育改革示范高校和江西省首批转型发展试点高校。现已发展成为全国乃至世界陶瓷文化艺术交流、陶瓷人才培养和科技创新的重要基地。学校现有三个校区，占地2000余亩。设有材料科学与工程学院、陶瓷美术学院、设计艺术学院、艺术文博学院等10个教学院(部)，以及研究生院、国际学院、创业学院、继续教育学院和1个独立学院。全日制在校生2万余人(含独立学院)，其中博士生50人、硕士研究生1300人，留学生近百人。 ◇历史沿革 学校前身是1910年创办的中国陶业学堂;1947年设置专科建制的江西省立陶业专科学校，成为当时江西省五所专科高校之一;1958年设置普通本科建制的景德镇陶瓷学院，是原轻工业部所属的八大轻工本科院校之一。1998年学校管理体制转变为中央和江西省共建，以江西省管理为主。1984年获批硕士学位授予权，2013年获批博士学位授予权，2016年更名为景德镇陶瓷大学。 ◇办学特色 学校始终坚持以弘扬中华陶瓷文化、振兴中国陶瓷工业为使命，践行“诚朴恕毅”的校训精神，顺应国家经济社会发展和时代发展需要，一直致力于培养“为陶瓷业服务的尖兵”，逐步形成了“人才培养突出实践能力，学科专业坚持艺工并重，科学研究注重行业需求，艺术创作不断开拓创新”的鲜明办学特色。 一是学科专业方面，突出“设计艺术与陶瓷工程”优势，逐步构建形成了“陶瓷材料工程与机电、设计艺术与陶瓷文化、经济与管理”三大优势特色学科群，现拥有一级学科博士点3个、一级学科硕士点15个、专业学位硕士点6个和本科专业48个，精心培养从陶瓷材料、设计、制造到管理的全产业链高级应用型人才。在教育部全国第四轮学科评估中，“设计学”、“美术学”2个学科位列全国第十、江西省第一，“材料科学与工程”位列江西省第二，学校综合得分位列江西省第四。 二是创新创业教育方面，学校充分发挥基地办学优势，将景德镇的博物馆、御窑遗址、陶瓷作坊、创意集市以及教师个人艺术馆、工作室等作为育人大课堂，形成了第一、二、三课堂衔接互动的实践教学模式，在学校周边孵化出了“乐天陶社”“创意一条街”“湘湖街陶艺村”等市集，形成了 “创意、创新、创业”独特的文化与育人氛围。学校荣获中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖1项、银奖2项、铜奖4项和最佳创意奖、最佳人气奖及优秀集体奖。 三是科学研究方面，学校始终致力于陶瓷材料、生产工艺、装备技术创新研究，建成了国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心(江西省首个)、陶瓷新材料国家地方联合工程研究中心等3个国家级科研服务平台和绿色陶瓷教育部工程研究中心等31个省部级科研服务平台以及省级院士工作站1个，学校拥有国家陶瓷质量检测中心、全国日用陶瓷标准化中心、全国陶瓷信息中心和中国陶瓷知识产权信息中心，形成了全方位服务并引领陶瓷产业发展的完整支撑体系，取得了国家科技进步二等奖等标志性成果，制定、修订国家标准、行业标准130余项，推动现代陶瓷工业体系的构建和陶瓷产业的升级发展。学校与全国各大产瓷区、地方政府、企业、科研院所建立了长期战略合作关系，300余项科研成果成功转化为生产力，推动了我国陶瓷产业的转型升级和科技进步。环境友好型陶瓷透水砖项目打破国外技术垄断，在江西、广东、山东、广西等产瓷区推广应用，为国家建设海绵城市提供材料支撑;《用于水处理的高性能陶瓷膜》项目荣获全国科技工作者创新创业大赛金奖(江西省唯一)，2017年，陶瓷膜以技术入股方式，作价880万元与企业合作成立新公司(占公司注册资本的46.8%)，成功实现产业化。学校主办的全国中文核心期刊《中国陶瓷》、《陶瓷学报》和《中国陶瓷工业》等学术期刊，享誉国内外陶瓷界。 四是文化传承创新和对外传播方面，学校坚持文化自觉与文化自信，讲好中国故事，传播好中国声音，扎实推进中华陶瓷文化与艺术的传承创新和弘扬普及。学校汇聚了一大批陶瓷艺术家和教育家、陶瓷艺术界领军人物，承担并完成了《中华大典•艺术典•陶瓷艺术分典》《中国景德镇传统陶瓷工艺》等一批国家、省部文化建设重大出版工程，开创与发展了“现代民间青花”“陶瓷综合装饰”“现代瓷画艺术”等艺术表现形式。学校承担完成了北京奥运会、上海世博会、北京APEC会议等具有重大历史意义的国礼瓷、特制瓷设计制作任务，300余件作品被国内外著名博物馆、美术馆收藏，200余件作品在全国美展等重大评比中获奖，在“第十一届全国美术作品展览”中获金、铜奖各1项，实现了建国以来江西在国家级美术最高奖中金奖零的突破。2015年，学校入藏英国白金汉宫的两件陶艺作品《祥和》《岁岁和合》引起了广泛关注和赞誉，进一步提升了学校影响力。 学校自觉担当起中华民族传统文化的传播使者，已成为我国开展国际陶瓷科技、艺术、文化交流的重要基地。学校先后为伊丽莎白、丘吉尔、杜鲁门等国外政要设计制作礼品瓷并流传至今。与美国、日本、韩国、英国等国30多所高校建立了校际友好关系，通过互派教师讲学、学生研修、联合培养艺术人才等方式，将博大精深的中华陶瓷文化和陶瓷艺术传播到世界各国。近年来，学校积极发挥陶瓷国际名片的优势，主动融入“一带一路”倡议，代表国家先后在联合国教科文组织总部、法国卢浮宫、英国剑桥大学、希腊亚洲博物馆、法国大皇宫等重要场所举办高水平的师生陶瓷艺术作品展，成功举办了纽约联合国总部雅瓷秀色-景德镇陶瓷大学教师作品展。依托景德镇厚重的陶瓷文化底蕴，先后主办了10余次国际陶瓷工程、艺术、文化、教育研讨会，尤其是成功举办了“海上丝绸之路—陶瓷之路”“御窑与陶瓷文化”景德镇陶瓷与“一带一路”战略国际学术研讨会、中国(景德镇)高技术陶瓷国际论坛、ISCAEE国际教育交流学会等系列活动。大力推进国际陶艺家工作室建设，“JCI-WVU国际陶瓷艺术家工作室”项目被美国国务院出版的《中美关系200年》列为“中美民间交往的典范和新高潮”。2016年以来，学校在海(境)内外启动建设国际陶瓷文化交流中心，探索实施中华陶瓷文化传播工程。 ◇办学成就及行业地位 长期以来，学校为社会培养了6万余名陶瓷专门人才。毕业生动手能力强、基础扎实、作风朴实、勇于创新、敢于创业，广受社会欢迎，造就了一大批著名陶瓷艺术家、设计师、科技领军人物和企业家，创造了科达机电、箭牌、金意陶、简一陶瓷、欧神诺、道氏制釉等一批陶瓷著名品牌，在建陶领域冲击国际品牌，深刻影响着中国陶瓷业的发展，学校被业界誉为“陶瓷黄埔”。仅在广东佛山，就有万余名学校毕业生扎根，撑起中国建陶业的一片蓝天。 学校培养的艺术类毕业生人才辈出，艺术流派与风格鲜明，在国内外艺术界崭露头角，成果显著，引起海内外艺术界的高度关注，形成了独特的“陶院现象”。 ◇发展目标 面对新的发展机遇和竞争形势，学校将始终坚持“陶瓷大学服务陶瓷”，立足江西，服务行业，面向全国，走向世界，紧紧抓住一流学科专业建设机遇，不断提升学科专业认可度和学校办学声誉，到2035年把学校建成“国内外有重要影响的高水平陶瓷大学”，铸就“艺工商学科交融、创意创新创业合一”的陶瓷高水平人才培养模式，构筑“匠从八方来、器成天下走”的陶瓷行业领军人才高地，建设国际一流、国内领先的大陶瓷学科群，打造国内第一、引领行业的陶瓷科技创新服务平台，办成具有国际影响力的陶瓷文化传承创新研究中心，建成陶瓷艺术文化与自然山水风光完美结合的特色美丽校园。 在此基础上，到2050年把学校建成陶瓷行业领军人才培养基地、陶瓷行业技术进步发动机、中华陶瓷艺术与文化高地，实现“世界知名陶瓷大学”的美好愿景。 一是坚持立德树人根本任务，全面提高人才培养能力。保持本科生规模相对稳定，更加聚焦质量提升。围绕“大陶瓷”，服务行业需求，调整优化专业结构，构建紧密对接陶瓷产业的专业集群，形成艺工商交融、多学科协调发展的专业结构与布局，打造若干个国内乃至国际上有重要影响力的一流特色专业。以推进本科教学工作审核评估整改为抓手，突出内涵建设，推动学校优势资源不断向教学积聚和转化。切实转变教育教学思想观念，改进教风学风，积极推进小班化、小课型、小学分等教学改革，推进教学与科研互促互融。建立健全教学质量标准和规范，完善教学质量保障体系。 深入推进创新创业教育，坚持“艺工商学科交融、创意创新创业合一”的陶瓷高水平人才培养模式，全面推进创新创业教育课程、师资、平台、项目建设，完善创新创业教育体系，凝练教育教学特色，力争获得国家级教学成果奖1～2项。深化产教融合，完善与陶瓷产业卓越人才培养联盟、科研院所、行业企业共建共享的协同育人机制，继续实施产业精英进课堂。 二是坚持一流学科建设，着力提升学校核心竞争力。围绕设计学、材料科学与工程、美术学3个江西省一流学科，加快学科建设资金、资源与任务安排，统筹学科方向带头人、团队与平台建设，力争1个学科成为国家一流学科。突出“设计艺术与陶瓷工程”优势，积极推进大陶瓷学科群建设，按照“国家急需、世界一流”的要求，围绕传统陶瓷、高技术陶瓷产业领域的关键技术和共性技术，建立多学科融合、多团队协同、多技术集成的协同创新模式，推进“大平台、大团队、大项目”建设，实现课题立项和成果奖励在层次、经费和数量等方面持续增长，努力在国家级重点实验室、国家级人文社科和艺术基地等方面取得突破，力争再次获得国家级科技奖和艺术创作奖。 深化产学研合作体制机制改革，积极推进校企协同、校地协同、跨境协同，促进学科、人才、科研与产业互动。打通基础研究、应用开发、成果转移与产业化链条，产生更多产业化成果。用足国家政策，成果转化收益90%用于奖励科研团队及成员，加快科技成果产业化，以服务求支持，以贡献谋发展。进一步发挥国家工程中心、中国轻工业陶瓷研究所、华夏建陶研发中心的平台优势，促进学校更加紧密地对接陶瓷产业。 三是坚持文化传承创新，全方位拓展国际交流合作。充分发挥学校人才集聚、学科齐全、资源密集的优势，深入、系统地开展艺术理论与创作设计研究，力争产出并转化一批有较大影响力的艺术设计成果，创作出一批无愧于时代、体现中国气派的陶瓷艺术精品，引领我国陶瓷艺术创作与设计发展。 坚持以瓷为媒，对话世界，积极融入“一带一路”国际合作，以国际化理念和全球视野编制实施国际化办学行动纲要，加强与国外知名高校的联系，以国际陶艺工作室建设、学生互派、教师互访等项目为抓手，完善国际合作交流机制，大幅提升交流层次和水平。探索推动在孔子学院中开设陶瓷文化特色课程，加强海外陶瓷文化国际交流中心和国际陶艺工作室项目建设，打造学校国际化品牌。推进中华陶瓷文化“走出去”，策划组织开展景德镇陶瓷艺术作品欧洲巡展、改革开放40周年“一带一路”陶瓷艺术巡展等活动。逐步建设特色国际化课程体系，增强学校对海外留学生的吸引力。

许昌陶瓷职业学院是2010年经国家教育部批准设置的全日制普通高等院校，学校坚持“专家治校、名师教”的原则，不仅拥有一批知名专家、教授，而且拥有一支师德高尚、素质优良、治学严谨、结构合理的既能讲授专业理论知识、又能指导实际训练和操作的“双师型”教师队伍。 学校设有陶瓷工程系、工商管理系、建筑工程系、机电工程系、信息工程系、交通运输系、经济贸易系，开设财务管理、房地产经营与估价、物业管理、市场营销、会计电算化、音乐表演、园林技术、酒店管理、汽车检测与维修、计算机互联网运营/汽车电子技术、机电一体化、艺术设计、材料工程技术等二十余个专业。 明确的培养目标：学校坚持“以服务为宗旨，以就业为导向”的原则，以市场为导向设置专业，准确定位培目标，加大对学生的实际职业技能训练，使学生毕业时能获得相应的毕业证书和职业资格证书。学校为毕业生设有网上求职系统，并与用人单位广泛联系，拓展就业岗位。为保证毕业生就业打下坚实基础。

研发阶段/n项目简介：该产品可用于对钢、铁、铜和铝等液态铸造合金进行过滤净化，还能用于高温废气除尘、金属液吹气搅拌净化等。泡沫陶瓷过滤器具有三维连通的网状结构和优良的耐高温、抗压及抗热冲击性能。该产品荣获国家发明专利和湖北省科技进步二等奖。其主要技术性能指标居国内领先水平，达到国际同类产品的先进水平。主要技术特点：液态铸造合金通过泡沫陶瓷过滤器时，产生"滤饼效应"、"陷阱效应"和"整流"三种作用，能滤除液态铸造合金中95%以上的非金属夹杂物，减少气孔缺陷，使铸件机械性能提高10～15%，废品率下降1

产品详细介绍名称：光纤拉伸-压电陶瓷环形压电陶瓷的特点 多层共烧一体 轴向响应频率大 d31和d33可靠运行 在力传感器/发电机中的广泛应用 小的驱动电压到50 V可以驱动非常高负荷 温度范围：－273°C　～ + 130°C  表面绝缘：镀银电极，表面无涂层PZT陶瓷材料常数 d31： -240 picometer(皮米)/Volt(伏) d33 ：+580 picometer(皮米)/Volt(伏) 电介质常数ε：1900 居里温度:250°C 密度: 7.5 g/cm33 弹性顺度s33: 20x10-12 m2/N 单片压电陶瓷微位移致动器选型表　　　     参　数型 号 外形尺寸φA×φB×L［mm］  标称直径位移Ｌμ［um@300V］ 　无位移推力／最大推力［N@300V］ 刚度［N/um］ 压电陶瓷     谐振频率f 0 [kHz] 静电容量［nF］（±20%）Rps300/20×18/20 φ20×φ18×20 0.5 120 24 44 20Rps300/32×23/25 φ32×φ23×25 0.6 180 30 32.4 7.3Rps300/24×22/26 φ24×φ22×26 0.55 140 30 31.77 26Rps300/20×18/20 φ24xφ22x12.5 0.55 140 30 35 12Rps300/20×18/20 φ21xφ17x20 0.53 120 24 36 9Rps300/20×18/20 φ21.5xφ18x20 0.53 120 24 45 1.4Rps300/20×18/20 φ13xφ11x3 0.34 110 33 45 18Rps300/20×18/20 φ18xφ16x25 0.43 110 25 76 11Rps300/20×18/20 φ18xφ16x7 0.43 110 25 65 10Rps300/20×18/20 φ18xφ15x7 0.43 110 25 66 5.8Rps300/14×12/8 φ14xφ12x8 0.34 80 27 52 16Rps300/20×17/25 φ20xφ17x25 0.52 120 24 54 11Rps300/21×18 /16 φ21xφ18x16 0.54 120 24 66 13Rps300/21.5×18/25 φ21.5xφ18x25 0.54 120 24 64 16Rps300/21.5×18/30 φ21.5xφ18x30 0.54 120 24 12 18Rps300/21.5×18.5/30 φ21.5xφ18.5x30 0.54 120 24 62 16Rps300/21.5×18/30 φ21.5xφ18x30 0.54 120 24 55 15Rps300/26×22/25 φ26xφ22x25 0.58 180 36 33 18Rps300/25×23/5 φ25xφ23x5 0.56 140 28 38 14Rps300/33×29.5/20 φ33xφ29.5x20 0.69 180 30 28 44Rps300/61.5×47/40 φ61.5xφ47x40 0.98 360 36 18 13Rps300/62×48/30 φ62xφ48x30 0.86 370 36 19 9Rps300/82×75/34 φ82xφ75x34 0.98 470 46 11 66Rps300/60×50/40 φ60xφ50x40 0.86 180 17 18 15Rps300/25.5×20/30 φ25.5xφ20x30 0.56 140 81 51 25Rps300/51×41/38 φ51xφ41x38 0.96 290 29 18 15官网：http://rznxkj.com/

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在交通领域，特别是轨道交通领域，存在大量的电动机性质的负载。如大型交通枢纽中用于消防控制的的风机、水泵；轨道交通领域用于信号控制的转辙机等等。这些负载的正常运行直接关系着交通系统的安全可靠运行。然而由于种种原因，当前的交通领域电动机负载仍然使用着传统的分立元器件构成构成控制 与保护系统。其构成图如图1（a）所示。图1 电动机电控系统的构成a）分立器件构成的电控系统       b）CPS构成的电控系统 在采用传统的分立器件构成电控系统中（如图1 a所示），其主要电器元件构成为：熔断器（FU）＋断路器（QF）+接触器（KM）+热继电器（FR）。基本工作原理是：在正常情况下，由KM控制电路的通断，当过载或断相时，由FR控制KM切断电路，当短路故障出现时，由QF（FU）断开故障电路。 在分立元器件构成的系统中，由于采用不同考核标准的电器产品之间组合在一起使用时，保护特性、控制特性配合不协调；设计人员选择电器元器件可能匹配不当；成套厂购置不同生产厂家的元器件产品的质量不同和装配调整不当；用户现场整定不当；元器件生产厂家推广和技术服务不到位。因此要达到完善的选择性保护或是各种保护特性的协调配合的目标，难度很大。而一旦出现上述情况，通常会造成接触器的主触头烧毁、甚至造成飞弧，使故障扩大，影响邻近供电回路；断路器在系统出现短路故障时不能正常分断电路；保护装置不能起到保护电动机的功能，造成误动或拒动等。 近年来，由本项目负责人所参与的新型多功能集成化的控制与保护开关（CPS）已经在其他领域取得了大量的使用，并且取得了良好的效果。控制与保护开关结构图如图2所示。 由控制与保护开关电器（CPS）构成的电控系统如图1 b所示。 CPS具有多种分立器件的组合功能，且这些功能在产品内部具有协调配合的特性，因此，由CPS构成的电控系统与由分离器件构成的系统有以下不同： 具有控制与保护自配合的特性：CPS集控制与保护功能于一体,相当于断路器（熔断器）＋接触器＋热继电器＋辅助电器。很好的解决了分立元件不能或很难解决的元件之间的保护与控制特性匹配问题，使保护与控制特性配合更完善合理，只要根据负载功率或电流即可正确选择单一产品,代替以往的包括自电源进线至负载端的各种电器；大大减轻了设计人员的工作量。 具有较高的运行可靠性和系统的连续运行性能： CPS在分断短路电流后无需维护即可投入使用，即具有分断短路故障后的连续运行性能，CPS在进行了不小于1500次的AC-44操作性能后（相当于AC44电寿命）紧接着完成分断额定运行短路电流（Ics：O-CO-CO）试验后，仍具有不小于1500次的AC-44操作性能，这是由断路器等分立器件构成的系统所难以达到的，CPS的这一特性极大地提高了系统的运行可靠性和系统的连续运行性。 本项目拟研究： 研究交通领域的电动机负载的控制与保护的基本要求； 提出CPS应用与交通领域电动机控制与保护的特殊要求； 设计制作符合交通领域电动机控制与保护的CPS； 构建基于CPS的交通领域电动机的监控系统； 本项目前期研究成果丰富。拥有授权发明专利13个，累计发表文章13篇。随着国家战略的实施，未来将建设更多的高速铁路，也有更多的高铁站、地铁站等等。需要在交通领域安装更多的电动机。每一台电动机都需要一个控制与保护系统。如能用CPS来替代传统的分立元器件，将会产生显著的效果。具有很大的应用前景和社会效益。

 课题组自2003 年开始围绕蓝莓深加工基础理论和应用技术展开了深入系统地研究，取得多项技术突破，创立了我国蓝莓深加工技术集成体系。针对此研究，课题组制定蓝莓地方标准1 项，出版专著1 部，发表相关学术论文60 余篇（其中被SCI、EI 检索21 篇），获得授权发明专利7 项。主要技术内容如下：     （1）蓝莓深加工基础理论研究：首次发现蓝莓花色苷对环磷酰胺（一种常规抗肿瘤药物，但对心脏有很强毒副作用）致大鼠肝、心脏、肺的损伤具有预防保护作用；开展了花色苷抗氧化、抗疲劳、提高视力等机理方面的深入研究；对蓝莓果渣及叶中多糖及黄酮成分进行提取、分离和生物活性鉴定，为蓝莓综合利用提供了坚实的理论基础。     （2）蓝莓深加工应用关键技术研究：针对国内43 个主栽品种的加工特性进行研究，首次建立了我国蓝莓品种加工适应性评价体系；采用生物技术法提取花色苷，提取率显著提高；通过微胶囊包埋和分子修饰提高蓝莓花色苷的稳定性；依托蓝莓果酒低温控温发酵技术、蓝莓果脯低温真空渗糖技术、蓝莓膨化联合干燥及制粉技术、蓝莓速冻轻简化技术装备开发及蓝莓果汁压榨无氧真空破碎等多项技术开发了多个系列蓝莓深加工新产品。     （3）蓝莓贮藏保鲜技术研究：明确蓝莓采后病害发生原因、衰老机理，找到最佳防治措施及贮藏条件。采用200-600mg/L 的纳他霉素有效防治灰霉病；2首次利用外源水杨酸调控诱导采后果实，结合高CO2 冲击处理和箱式气调技术（5%O2+30%CO2）进行贮藏，贮藏效果显著。形成了一整套以蓝莓贮藏与深加工技术为核心的关键技术体系，有效地提高了蓝莓加工产品的营养价值和商品价值。通过该技术体系实施，蓝莓鲜果采后损失率降至10%以下；贮藏期由30d 延长至95d；花色苷提取率较传统水提法提取率提高了49.35%；通过包埋及分子修饰，对光、热稳定性提高33.7%；果脯完整率达到95%以上；果实出汁率提高5.3%；开发新产品12 个。     该成果在辽宁（沈阳、丹东、庄河、抚顺）吉林、黑龙江、山东、江苏、湖北、云南、江西等地企业开展推广应用，累计为企业增加经济效益31.96 亿元。2015.3.27 科技日报针对本课题组在蓝莓科研成果转化方面进行了报道。现在蓝莓深加工示范项目区已经建设成为以观光度假、科普教育、农产品深加工为一体的现代化农业庄园，体现了良好的生态效益。

当颗粒物尺寸进入纳米尺度量级时，其极低的极化率使得实现高灵敏度的快速便捷检测变得困难重重。基于光学方法的传感技术具有非物理接触、非破坏、抗电磁干扰、易于操作且灵敏度高等特点，成为高灵敏传感研究的热门方向之一。传统光纤传感器已经在高灵敏检测领域得到了广泛应用。近年来的研究表明：当光纤直径减小至光波长量级时，光纤外部存在显著的倏逝场，其尺度大约在百纳米量级，对周围环境的微弱变化极为敏感。研究团队利用颗粒物在纳米光纤倏逝场中的散射效应，实现了超细颗粒物的传感与尺寸分布测量。 该项工作中，课题组首先计算了散射效率与散射体尺寸和光纤直径的关系，预测了纳米光纤传感器的最优尺寸和探测极限；随后根据理论预测，进行了高灵敏度的纳米光纤阵列的设计和制备，利用串联的纳米光纤大大提高了传感器的传感面积和检测效率；通过优化光纤模式，研究人员实现了单个标准聚苯乙烯纳米颗粒的传感和测量，粒径分辨率达10纳米。 进一步，考虑到空气中百纳米尺寸级别的细颗粒物的穿透性更强，对于人体具有更大的危害（如图1），而公开的细颗粒物质量浓度数据（PM2.5）无法对此进行有效评价，实时快速测量细颗粒物的粒径分布信息对于空气质量的评价更具有指导作用。课题组利用光纤传感器对2015年和2016年北京冬季大气细颗粒物进行了持续监测，直接获得了百纳米尺度细颗粒物的粒径分布信息，计算得到的细颗粒物浓度数据与官方公布数据趋势符合良好（如图2），充分展示了此成果的应用价值。图2. 基于纳米光纤的大气质量监测。a,空气颗粒物粒径分布及其实时演化；b,空气颗粒物质量浓度(PM1.0)及官方数据(PM2.5)。空气样品实时采集于北京大学物理学院院内。