潜心钻研 服务社会
——林振宇事迹介绍
林振宇,男,1976年1月生,福建省莆田市人。1998年北京理工大学化工与材料学院高分子材料与工程专业毕业。1999年9月进入福州大学化学系分析化学专业攻读硕士学位。2002年2月毕业后到北京理工大学进修,随后进入福建苍乐电子企业有限公司技术中心LED研发部任副经理。2003年9月进入福州大学分析化学专业师从陈国南教授攻读博士学位, 2007年2月获得博士学位后留校工作。2007年10月-2009年3月在日本东北大学从事博士后研究工作。现任福州大学化学学院研究员,博士生导师。
林振宇博士2009年获得全国百篇优秀博士学位论文提名奖和福建省优秀博士学位论文一等奖。2010年和2011年分别获得福建省科技进步三等奖,2012年获福建省科技进步二等奖,2013年获福州青年科技奖,2014年获福建青年五四奖章。自2007年博士毕业参加工作以来先后受到了3项国家自然科学基金(青年基金、面上项目以及优秀青年基金各1项)和多项省部级基金的资助。2012年获得了首届国家自然科学基金优秀青年科学基金项目的资助,同年入选“教育部新世纪优秀人才计划”。2014年获福建省杰出青年科学基金。2007年以来以第一作者或通讯作者在发表SCI收录论文70多篇,包括Angew. Chem. Int. Ed, Anal. Chem., Chem. Commun.等权威刊物,其中影响因子大于5.0的有28篇,约占总数的40%。申请发明专利7项,已授权2项。
潜心钻研,成果显著
林振宇博士目前主要的研究工作是结合化学传感器的发展趋势,开展高通量、高选择性、高灵敏度的化学传感器的开发。紧紧围绕化学传感器的发展趋势开展相关的研究工作,并应用在生物活性物质、环境污染物以及食品安全的分析测试中。这些研究工作与国内外知名课题组相比,既有共同点,又具有自己的研究特色:
首次将热控电极引入到电致化学发光(ECL)检测系统中,设计了一种以热控微柱电极作为工作电极的电致化学发光检测系统。电极表面温度的变化会引起其周围的溶液的温度产生变化,从而产生强制对流,使得扩散到电极表面的电活性物质的传递速率得到提高,使得体系的ECL强度得到加强,提高了分析测试的灵敏度。酶促反应受温度影响这是一种普遍现象,但在构建ECL 传感器时很难通过控制电极表面的温度以保证酶促反应能在最佳温度下进行,因此通常构建的ECL 酶传感器都不是在最佳温度下进行的。基于所提出的热控ECL 系统可以很好地调制电极表面的温度,而不影响溶液主体温度的事实,该课题组设计并制备了碳糊热控电极系统,并将酶固定在碳糊电极表面,这样可以很容易通过改变电极表面温度,以使酶处于最佳活性温度范围,提高ECL 检测的灵敏度。根据这一原理,成功地制备了次黄嘌呤的ECL 酶生物传感器。化学会评述的一篇综述中详细介绍了该研究成果,同时指出“热控电极在电致化学发光酶传感器中有重要的应用价值”。分析化学发展趋势的一篇文献也详细介绍了该研究成果,同时着重指出是该小组“第一个将热控电极应用在电致化学发光酶传感器,以提高酶修饰传感器的性能”。德国的Flechsig 博士在2012 年的关于热控电极的综述中利用整个小节的篇幅介绍了该课题组的研究成果。
适配体对某些待测物具有很好的选择性和专一性的特点,经常被用来设计荧光和比色法传感器等,林振宇博士课题组率先将适配体的高选择性和ECL的高灵敏度的特点先结合,构建了一系列的适配体化学传感器并应用在环境污染物和食品安全的分析测试中。该课题组设计了一种基于适配体的ECL传感器,实现对铅离子(Pb2+)高选择性和高灵敏度的检测,该传感器具有很强的抗干扰能力。该研究受到了同行的广泛好评。化学会评述的一篇综述中指出该工作对建立其它金属离子传感器具有很好的借鉴意义。汪尔康院士在其关于电致化学发光的评论中大幅引用和评述了该课题组研究成果,着重指出该课题组的研究将核酸探针传感器从荧光、可视、电化学检测法扩展到电致化学发光检测法。同时,该课题组也根据类似的原理,构建了一系列的基于适配体的化学传感器,分别应用在生物活性物质、环境污染物以及食品安全的分析检测中。
结合Cu(I)催化的点击化学反应的高效率、高产量以及电化学/ECL及荧光等传感器高灵敏度的特点,建立基于点击化学的化学传感器。构建了高灵敏度高选择性的测定抗坏血酸的交流阻抗电化学传感器,应用到实际尿样中抗坏血酸的检测。同时还研究了基于点击化学的荧光传感器,应用在基因突变以及食品中污染物的检测中。该研究为点击化学在分析化学中的应用拓展了新的思路,扩展了点击化学的应用范围。
传统的可寻址电化学传感器的要么集成度不高,要么制作成本昂贵,林振宇博士设计了一种独具特色的高通量可寻址电化学传感器。该传感器由十字交叉的微电极阵列组成,制作成本低、集成度高,可以实现对多种不同的目标物进行同时检测。该工作被作为快讯发表在美国分析化学杂志上。随后进一步将所建立的可寻址为电极阵列和微孔阵列结合,将转基因细胞固定在微孔中,构建了一种高通量检测单细胞活性的新方法,可以用于检测细胞之间的差异,该工作发表在德国应用化学杂志上。美国分析化学的一篇综述中引用和评价了课题组的研究成果,指出“将交叉电极和微孔结构结合,利用在电极间的氧化循环放大效应,建立了简单的测定细胞活性的方法”。
成果转化,服务社会
在研究过程中,林振宇博士发现现有的微弱光检测系统存在的问题,开发了具有制冷结构的CCD检测系统。开发的高灵敏度光电数字检测系统,使荧光、生物发光、化学发光、电致化学发光等微弱发光的高灵敏、快速测量成为可能,能够为光电检测设备的全面升级换代打下坚实的基础。对福建省仪器仪表行业高新技术稳步发展,产生极大促进和带动作用。高灵敏数字化CCD光电检测系统能够填补我省光电产品的该项空白,为我省光电产业建设持续全面发展,提供强有力的后续动力。该产品现在由福州鑫图光电有限公司产业化,目前57000多个产品已经销向世界20多个国家和地区。投产三年创造产值4488万元,新增利税1171万元。
林振宇博士课题组还与长乐聚泉食品有限公司等相关单位合作成立福建聚泉鳗鱼研究所,将课题组研发的检测技术应用在企业产品的分析测试中,为企业的食品安全分析测试提供高效低廉的检测技术,每年为公司节约检测成本约110万元。同时,林振宇博士还与独立第三方食品安全服务机构福建中检华日食品安全检测公司合作,开发了多种农残的检测新方法,并应用在实际的样品分析中,不但为企业创造了可观的效益,同时为保证食品安全贡献了自己的力量。