中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室的董振超研究小組在國際上首次實現(xiàn)亞納米分辨率的單分子光學(xué)拉曼成像。該研究采用拉曼光譜和掃描隧道電子顯微鏡（STM）結(jié)合起來的方法，可以“看到”單個分子的原子和化學(xué)鍵強度。

“拉曼散射”是指一定頻率的激光照射到樣品表面時，物質(zhì)中的分子吸收了部分能量，發(fā)生不同方式和程度的振動，然后散射出較低頻率的光。但是用傳統(tǒng)的拉曼光譜技術(shù)很難發(fā)現(xiàn)單個分子發(fā)出的拉曼散射信號，不適合研究非常小的樣品。

近年來，研究者利用STM的極細(xì)的金屬尖端，已經(jīng)可以把拉曼光譜技術(shù)用在越來越小的樣品上。本研究的創(chuàng)新之處在于，可以將這個系統(tǒng)的敏感度提升到前所未有的高度，可以在0.2納米的范圍內(nèi)獲得樣品的拉曼光譜，這個尺度已經(jīng)可以用于研究單個分子了。雖然用這一技術(shù)看到的圖片不如原子力顯微鏡（ATM）掃描出來的，但是用拉曼光譜技術(shù)得到了更豐富的信息—化學(xué)鍵強度。

董振超說，這項研究對了解微觀世界，特別是微觀催化反應(yīng)機制、分子納米器件的微觀構(gòu)造和包括DNA測序在內(nèi)的高分辨生物分子成像，具有極其重要的科學(xué)意義和實用價值。

（來源：《科學(xué)世界》2013年第7期）