汪爾康

納米孔道是近年來(lái)基于電化學(xué)原理發(fā)展起來(lái)的一種新的單分子電化學(xué)技術(shù)。由于納米孔道利用單個(gè)分子在穿過(guò)孔道時(shí)產(chǎn)生的離子流變化來(lái)獲取納米尺度信息，其獲得的數(shù)據(jù)具有信噪比低、隨機(jī)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)。因此，這一技術(shù)在應(yīng)用于單分子分析和研究分子間弱相互作用時(shí)，很大程度上依賴于對(duì)實(shí)驗(yàn)中獲取的大量電化學(xué)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，進(jìn)而給出待測(cè)物的精確信息。

華東理工大學(xué)龍億濤課題組對(duì)納米孔道單分子電化學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程和方法進(jìn)行了探索，并將其研究成果 “納米孔道單分子電化學(xué)信號(hào)在線識(shí)別與分析研究”發(fā)表在本期《分析化學(xué)》上（2018， 46（6）： 843～850， 封面論文）。文章針對(duì)納米孔道單分子電化學(xué)信號(hào)在實(shí)時(shí)在線處理上的難點(diǎn)，提出基于雙緩沖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和有限沖擊響應(yīng)濾波方法的實(shí)時(shí)自適應(yīng)閾值法，實(shí)現(xiàn)納米孔道信號(hào)在線識(shí)別與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠在納米孔道單分子實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中同步對(duì)電化學(xué)信號(hào)進(jìn)行分析和提取信息，相比傳統(tǒng)需要離線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法，顯著地提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析效率，有助于快速獲取待測(cè)物在單分子水平的信息。

這一研究不但為單分子電化學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)處理研究提供了新的思路，同時(shí)也推動(dòng)了納米孔道單分子電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。單分子電分析化學(xué)具有高通量、高靈敏、瞬態(tài)的特性，不僅要依靠分析化學(xué)測(cè)量機(jī)制的突破，更需要多學(xué)科交叉融合，如借助現(xiàn)代信息學(xué)中數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等智能分析方法，提高單分子電化學(xué)測(cè)量的準(zhǔn)確性和快速性，以期獲得更豐富的單個(gè)分子內(nèi)涵特征。