分析仪器，高灵敏光学检测器与特种传感器

招收分析化学专业研究生，学生本科专业为物理、化学、仪器、环境等相关专业，研究方向为高灵敏光学检测器和特种传感器

070302-分析化学

高灵敏光学检测器
特种传感器
深海原位溶解气体传感器

2007-09--2013-07   中国科学院大学   博士
2003-09--2007-07   大连理工大学   学士

研究生

博士

2022-03~至今, 中国科学院大连化学物理研究所, 辽宁省深海组分探测技术重点实验室主任

2021-10~至今, 大连市深海探测仪器技术创新中心, 主任

2020-07~至今, 中国科学院大连化学物理研究所, 研究员/微型分析仪器研究组组长

2018-04~2020-06,中国科学院大连化学物理研究所, 副研究员/微型分析仪器研究组组长

2015-07~2018-04,中国科学院大连化学物理研究所, 副研究员

2013-07~2015-06,中国科学院大连化学物理研究所, 助理研究员

    荧光检测器具有很高的灵敏度（ng/L级）和选择性，广泛地应用于食品安全、环境监测、生命科学等领域。多年来，我国在荧光检测器领域一直落后于国外，主要差距在灵敏度和长期稳定性上。申请人聚焦微型分析仪器中的“卡脖子”关键技术，长期从事高灵敏小型荧光检测器（mFLD）及应用研究，面向国家重大需求，从事深海资源和环境探测的原位荧光传感器研究，突破了限制mFLD灵敏度提升的“技术瓶颈”，带领团队研制出：

    1. 我国首套黄曲霉毒素荧光检测器

    以紫外LED替代氙灯为光源（寿命是氙灯的6至7倍），自研制基于光电二极管（PD）的微光探测器替代光电倍增管（PMT，“卡脖子”关键部件）探测荧光，设计“紧贴式”荧光光路和首创的微池光衍生化器，研制出我国首套黄曲霉毒素荧光检测器（Anal. Chim. Acta, 2018, 1033, 81-86），灵敏度比国外同类仪器高3倍以上。微光探测器已出口美国，经中国仪器仪表学会成果鉴定为动态范围和长期稳定性达国际领先水平（第二完成人）。黄曲霉毒素荧光检测器已在中粮集团、美国Agilent公司等多家权威机构长期应用示范，经中国仪器仪表学会分析仪器分会成果鉴定为填补国内空白、性能达国际领先水平（第二完成人）。

    2. 集成式mFLD及在国家重大突发事件中应用

    提出“三明治”结构光机电集成设计，研制出双通道集成式mFLD，体积仅75 cm³、功耗仅0.6 W，检测限2 ng/L香豆素、8 ng/L荧光素钠，为同类仪器国际最高灵敏度（Talanta, 2020, 211, 120698），已通过第三方测试并量产，作为关键部件在非洲猪瘟病毒核酸检测、新型冠状病毒抗体检测中应用。经中国仪器仪表学会成果鉴定为：检测灵敏度达国际领先水平，打破了国外产品长久以来的技术垄断，填补了我国在高灵敏mFLD上的领域空白，具有重要战略意义（第一完成人）。

3. 系列我国首套4500 m级深海原位荧光传感器

    与中科院深海科学与工程研究所联合研制出系列我国首套4500 m级深海原位荧光传感器。深海原位示踪剂荧光传感器在印度洋2450 m海底热液喷口海试成功，测量了热液羽流的轮廓和分布范围。深海原位叶绿素荧光传感器和有色溶解有机物（CDOM）荧光传感器在南海海试成功，最大潜深3961.9 m，测量了从海平面到海底整个剖面的叶绿素a和CDOM的浓度，与报道的船载光谱仪器测量南海剖面结果相吻合。经国家海洋环境监测中心第三方测试，以上传感器的检测灵敏度比国外同类仪器高3.5~10倍。

  4. 系列我国首套深海原位溶解气体传感器

突破了耐75 MPa一体化水气分离膜组件（“卡脖子”关键技术）、基于“铠甲”传感材料的抗硫中毒硫化氢传感器、深海原位多参数实时校正等关键技术，研制出系列我国首套6000 m级深海原位二氧化碳、甲烷传感器和硫化氢传感器，搭载中科院沈自所的AUV、ROV和滑翔机在南海和菲律宾海沟海试，最大潜深6003.34 m；其中，在冷泉区域，甲烷传感器和二氧化碳传感器同时探测到信号异常抬升，与比对下潜的进口传感器一致，符合该海域实际海况。

    5. 小型激光诱导荧光检测器（mLIF）

    以激光二极管（LD）替代激光器为光源、自研制微光探测器替代PMT探测荧光，首次在检测池对面设计球面二向色反光镜提高信噪比。研制的mLIF对荧光素钠检测限1.5×10^-13 mol/L，是流动注射评价LIF的最高灵敏度，对氨基酸检测限优于报道水平上百倍（Anal. Chem., 2020, 92 (13), 8680-8684）。

    以上成果填补了国内空白，打破了国外同类仪器的技术垄断，使我国在mFLD领域提升至国际领先/先进水平；在J. Hazard. Mater.、Sens. Actuat. B-Chem.、Anal. Chem.等期刊上发表论文42篇，授权发明专利32项，参与撰写中文专著3部；相关成果以技术开发、服务、许可、转让和销售等方式与企业合作，近五年新增合同额800余万元（直接经济效益），助力企业新增产值超1亿元、节约成本900余万元（间接经济效益）。

1. 国家万人计划青年拔尖人才，2022
2. 中国科学院青年创新促进会优秀会员（满额资助），2023.12
3. 中科院特聘核心研究岗位，2022.03
4. 辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才，2021.05
5. 中科院大连化学物理研究所“张大煜青年学者”，2020.10
6. 中科院青年创新促进会会员，2019.04
7. 辽宁省百千万人才工程“万”层次，2017.11
8. 中国科协青年人才托举工程（全国300人/年，当年分析仪器领域唯一入选者），2017.03
9. ​大连市青年科技之星，2016.10

微型特种气相色谱仪和荧光传感器研究
真实条件下的微型分析仪器研制
微型分析仪器与特种传感器研究
微型分析仪器研制及应用

1. 段逸，耿旭辉，关亚风；一种光纤耦合激光管模组；2025-10-21；中国；ZL 202111522175.5（专利）

2. 关亚风，耿旭辉，卢世豪，王传亮；一种水下原位荧光成像探测仪；2024-8-20；中国；ZL202011444789.1（专利）

3. 耿旭辉，关亚风，倪兰秀，宁海静；一种流动系统多环芳烃荧光检测器及应用；2022-7-22；中国；ZL201910455450.2（专利）

4. 关亚风，耿旭辉，客洪亮；一种应用于水下荧光检测的光学探头；2022-02-11；中国；ZL201911196725.1（专利）

5. 耿旭辉，邹郡，关亚风，宁海静；一种用于提高荧光检测器信噪比的二色曲面反光镜结构；2021-06-01；中国；ZL201710669848.7（专利）

6. 耿旭辉（1/7）；术中手持式原位甲状旁腺荧光探测器，中国科学院青年创新促进会，中国中青年科技人才创新创业大赛，二等奖，2024（耿旭辉、孙杨、王春江、杜成松、何辉、黄勇、郑超）（科研奖励）

7. 耿旭辉（2/5）；Accuopt 2000微光探测器，中国分析测试协会，BCEIA金奖（零部件），其他，2023（关亚风；耿旭辉；高岩；田晓静；宁海静）（科研奖励）

8. 耿旭辉（2/6）；高灵敏长寿命荧光检测技术与应用，辽宁省人民政府，发明,省部二等奖，2023（关亚风；耿旭辉；高岩；田晓静；宁海静；李青莲）（科研奖励）

9. 耿旭辉（12/15）；特种气相色谱技术及其应用，中国仪器仪表学会，科技进步,一等奖，2022（关亚风；丁坤；黄刚；钱力；宁海静；杨云凯；高岩；蔡红华；段春风；周文兴；田晓静；耿旭辉；姜晓琳；李盛红；李青莲）（科研奖励）

10. 耿旭辉（9/12）；食品和饮水中污染物快速检测技术与智能化装备创新及应用，天津市人民政府，科技进步,省部一等奖，2021（高志贤；关亚风；李攻科；白家磊；崔海峰；张震；张琳琳；彭媛；耿旭辉；韩铁；肖小华；李双）（科研奖励）

1. Wan Tian, Wenhui Cheng, Chuanliang Wang*, Jiashan Lu, Shihao Lu, Run Zhang, Yanxia Qi, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. An in-situ photoderivative fluorescence enhancement method without chromatographic separation for Aflatoxin B₁ (AFB₁) detection. Journal of Hazardous Materials, 2026, 512: 142278.

2. Shihao Lu, Kun Ding*, Qixin Liu, Chenguang Yang, Jian Zhang, Yan Gao, Haijing Ning, Xiaolin Jiang, Jiashan Lu, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. Underwater gas chromatograph-quadrupole mass spectrometer for in situ analysis of VOCs in deep sea. Analytical Chemistry, 2025, 97(23): 11993-11999.

3. Tao Sha, Chuanliang Wang, Yuanhang Wang, Yan Gao, Jiashan Lu, Jingru Shen*, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. A full-ocean depth in situ tryptophan-like organic matter fluorescence sensor with highly robust and low limit of detection. Sensors and Actuators: B. Chemical, 2025, 442: 138101.

4. Wenjing Wang, Shenghong Li*, Liumo Jiang, Xiaoju Cui, Yan Gao, Haijing Ning, Qinglian Li, Xiaolin Jiang, Mo Zhang, Dehui Deng, Yang Shu*, Jianhua Wang, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. Anti-sulfur poisoning and highly sensitive portable detection instrument for monitoring of hydrogen sulfide on-site. Journal of Hazardous Materials, 2025, 492: 138278.

5. Chuanliang Wang, Tao Sha, Jiashan Lu, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. A miniaturized and highly sensitive "windmill" three-channel fluorescence detector for simultaneous detection of various mycotoxins. Analytical Chemistry, 2024, 96(25): 10121-10126.

6. Yimeng Zhang#, Chuanliang Wang#, Guo Wei, Xuesong Wang, Wanhui Liu, Gangqiang Yang, Peng Zhang, Qinglian Li, Xuhui Geng*, Lingxin Chen, Zhihua Song*. Facile fluorescence detection of malachite green in fish using molecularly imprinted polymers doped CdTe quantum dots based system. Food Chemistry, 2024, 442: 138458.

7. Chuanliang Wang, Tao Sha, Jiashan Lu, Yuanhang Wang, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. A compact and highly sensitive multi-channel deep UV LED-induced fluorescence detector for PAHs detection. Sensors and Actuators: B. Chemical, 2025, 442: 138180.

8. Shihao Lu, Kun Ding*, Jian Zhang, Xiaolin Jiang, Jiashan Lu, Yan Gao, Haijing Ning, Yafeng Guan, Xuhui Geng*. An underwater gas chromatograph for in-situ analysis of organics in deep-sea. Analytica Chimica Acta, 2025, 1345: 343747.

9. Yaotian Yan#, Shenghong Li#*, Liumo Jiang#, Ruqian Peng, Jiamin Li, Xiaoju Gui, Mo Zhang, Dehui Deng, Guiqiu Wang*, Xuhui Geng*. Anti-sulfur poisoning electrochemical sensor for sulfur ions based on nitrogen-doped graphene-encapsulated cobalt-nickel nanoparticles. Sensors and Actuators B: Chemical, 2025, 424:136868.

10. Chao Zheng#, Chuanliang Wang#, Tao Sha, Guiqiu Wang*, Yafeng Guan, Hui He, Shi Jin, Xuhui Geng*. The wavelet transformassisted laser-induced fluorescence detector with high sensitivity. Talanta, 2025, 285: 127257.

1. 科学技术部，国家重点研发计划课题，2021YFB3203003，深海原位气体探测传感器研制，2021-12至2024-11，600万元，结题，主持

2. 国家自然科学基金委员会，面上项目，22074146，基于深紫外发光二极管光源的高灵敏共线式微型高/超高效液相色谱多环芳烃荧光检测器研究，2021-01-01至2024-12-31，63万元，资助期满，主持

3. 国家自然科学基金委员会，面上项目，21874135，用于单细胞内/表面超痕量蛋白实时、精准检测的超高灵敏度激光诱导荧光检测器（LIF）研究，2019-01-01至2022-12-31，64万元，资助期满，主持

4. 中国科学院，中国科学院科研仪器设备研制项目，YJKYYQ20210038，基于多通道火焰光度检测（FPD）的手持式毒剂/毒气探测器，2022-01至2023-12，200万元，结题，主持

5. 中国科学院，中国科学院战略性先导科技专项（A类）子课题，XDA22020501，深海原位有机组分气相色谱-质谱联用仪与荧光传感器，2018-10至2023-09，1239.61（500）万元，结题，参与

6. 科学技术部，国家重点研发计划课题，2017YFF0104902，第II类mFLD的研发，2017-07至2020-12，165万元，结题，主持

7.宁夏回族自治区科学技术厅，宁夏回族自治区重点研发计划项目，2026BEG02068，食品中真菌毒素和多环芳烃智能化现场快速检测关键技术与装备研发，2026-01至2028-12，140万元，在研，主持

8. 中共中央组织部, 国家高层次人才特殊支持计划，********，国家高层次人才特殊支持计划青年拔尖人才，2023-01至2025-12，180万元，在研，主持

9. 中国科学院，中国科学院青年创新促进会优秀会员，Y2023050，中国科学院青年创新促进会优秀会员，2024-01至2026-12，220万元，在研，主持

10. 大连市科学技术局，中青年科技人才（杰出青年科技人才），2022RJ02，高灵敏全海深（11000 m级）原位荧光传感器研究，2023-01至2025-12，100万元，在研，主持

11. 中国科学院，中国科学院大连化学物理研究所创新研究基金-探索基金，DICP I202307，临近空间大气中颗粒相多环芳烃（PAHS）原位采样和探测器，2024-01至2025-12，100万元，在研，主持

12. 中国科学院，中国科学院大连化学物理研究所创新研究基金-探索基金，DICP I202014，全海深双通道原位有色溶解有机物（CDOM）荧光传感器研究，2020-08至2022-07，100万元，结题，主持

   

中科院深海科学与工程研究所、大连海事大学、中科院沈阳自动化研究所、军事医学科学院