段憶翔

段憶翔，男，博士學歷，教授。現任四川大學分析儀器研究中心主任，於2010年8月四川大學，創立分析儀器研究中心，開展相關科學研究及創新工作，重點研究分析化學新技術，新方法和新儀器，提升中國分析化學的研究水平，促進國內分析儀器事業的發展，加快分析儀器的國產化進程。

基本介紹

• 中文名：段憶翔
• 國籍：中國
• 民族：漢
• 職業：教授

人物經歷

段憶翔：曾任化學部化學診斷與工程組資深研究員。於2010年8月入四川大學開展相關科學研究工作，創立了分析儀器研究中心，重點研究分析化學與生物分析的新技術，新方法和新儀器。

段憶翔教授，於2010年回國進入四川大學工作至今，主要致力於新型質譜技術、非侵入式醫學診斷技術、新型生物感測器及成像、雷射光譜分析儀器及分析方法、攜帶型分析儀器研發，創立了四川大學分析儀器研究中心，積極推進科研成果產業化。

1977-1981，復旦大學放射化學，獲理學學士學位

1982-1985，白求恩醫科大學教師

1985-1988，中國科學院分析化學，獲碩士學位，指導教授為黃本立院士

1988-1991，吉林大學講師

1992-1993，吉林大學副教授

1991-1994，吉林大學、美國印第安納大學聯合培養博士學位，指導教授為金欽漢教授和世界著名光質譜學家Gary M. Hieftje教授

1993-1994，美國Bloomington, 印第安納大學助理研究員

1994-1996，美國Los Alamos 國家實驗室博士後，指導教授為ICP質譜的先驅者之一Jose A. Olivares教授

1997-2010，美國Los Alamos 國家實驗室資深研究員

2010.8-迄今，四川大學分析儀器研究中心，

兼任美國能源部（DOE）、食品藥學部（FDA）和美國國家基金委（NSF）等部門的特約項目評審人；國際著名學術刊物（Analytical Chemistry，Spectrochimica Acta , J. Chromatography , Sensors & Actuators , Analytica Chim Acta , Microchemical Journal , AOAC international等）審稿人；並為Encyclopedia of Sensor 和Encyclopedia of Mass Spectrometry的特約撰稿人；曾任吉林大學、四川大學和中國科學院等多所高等院校的客座教授，並於2009年被聘為中國科學院海外知名學者，同年被聘為中國科學院西安光機所國際創新團隊專家。在美國國家實驗室、四川大學和中國科學院指導過多名博士後、博士和碩士生。

研究領域

目前主要從事的研究領域包括：1、分析化學用於非侵入式醫學診斷；2、新型質譜離子源與生物質譜技術；3、新型生物感測器及光纖感測技術；4、活體成像技術；5、雷射光譜分析技術；6、攜帶型分析儀器的研發。

主要貢獻

自2010年8月回國至今，已申請發明專利和實用新型專利40餘項，發表SCI論文60餘篇。目前作為項目負責人承擔的項目主要包括：國家重大科學儀器設備開發專項；國家自然科學基金項目；四川省百人計畫項目，四川省科學儀器平台項目等多個項目。相關研究在世界上具有影響力的期刊雜誌上發表論文一百六十餘篇。多次受邀各種百科全書相關章節的撰寫。先後共申請了六十餘項國內外發明專利。

獲得獎勵

曾先後榮獲吉林省、中國衛生部、中國教育部科學技術進步獎。並多次獲得美國Los Alamos 國家實驗室專利評定獎。先後於1995年、2000年、2006年、2009年四次入圍有科學界“奧斯卡”之稱的世界著名的R&D一百獎。

研究方向

（1）、分析化學用於非侵入式醫學診斷

人體呼吸氣、唾液和體表液含有多種與疾病相關的生物標識物，通過對特定人體標識物的檢測可以實現對人體疾病非侵入式的早期診斷與篩查。基於人體標識物檢測的疾病診斷方法為分析化學的發展提供了新的方向，這是一個新興的研究領域，具有很強的先進性和前瞻性。在未來的幾年中主要科研規劃如下：研究呼吸氣、唾液、體表液中各痕量生物標識物的可靠採樣方法及GC/MS、LC/MS等標準分析方法。探討呼吸氣、唾液、體表液中各痕量組分檢測的實時線上檢測新方法，包括微電漿分子發射光譜法、空芯光纖吸收光譜法、質子轉移反應質譜技術等，以及這些分析方法用於非侵入式醫學診斷的可行性。研製小型化、攜帶型的針對痕量生物標誌物檢測的通用型儀器以及針對特定疾病生物標誌物的專用型儀器。研究呼吸氣、唾液、體表液中的生物標識物與重大疾病，如糖尿病、肺癌、腫瘤等的相關關係，探索各種生物標識物用於疾病診斷的機理。開闢分析化學套用於非侵入式診斷的新方法、新途徑、新領域，開創分析化學的新紀元。

（2）、新型質譜離子源與生物質譜技術

本方向專注於多種新型質譜離子源的開發，包括基於微波電漿的常壓解吸離子源（MIPDI），基於直流微電漿的常壓解吸離子源（MFGDP）和微波誘導電漿質子轉移反應離子源（MIP-PTR）等。自從API源被引入作為質譜離子源以來，常壓離子源在質譜領域的套用呈現爆炸式增長。本中心所從事的多種常壓解吸質譜離子源（MIPDI、MFGDP等）具有如下特點：可以使用氬氣或者氦氣產生的電漿、不需樣品前處理可進行實時分析、方法靈敏度高、線性範圍寬等。除此以外，MIPDI源的氣體溫度較高，因而具有較強的解吸能力；而MFGDP具有溫度低，能量低的特點，所產生的離子能量相對較低，因而分子離子峰特別明顯。MIP-PTR則是一種完全不同的離子源，通過MIP產生的水合質子與空氣中的揮發性有機物（VOCs）發生分子離子反應，產生VOCs的質子化離子，且不受空氣本身成分影響。因此這種離子源的質譜儀（PTR-MS）特別適合對空氣中的VOCs成分進行線上分析，且該方法具有非常好的檢測限。這些新型離子源可用於各種樣品（如藥片等複雜基體）中所含物質的快速分析、生物成像分析（藥物殘留與釋放）、環境監測、人體疾病診斷（呼吸氣，體液）、過程分析等眾多領域，替代或者簡化現行的分析方法。

（3）、雷射光譜分析技術研究

本方向主要從事雷射誘導擊穿光譜技術（LIBS）、雷射腔衰盪光譜技術（CRDS）、雷射誘導螢光技術（LIF）的研究工作。在分析方法研究方面，重點探索LIBS與拉曼同時檢測的新方法、新原理、新技術，實現樣品原子組成、分子結構的綜合信息的原位實時獲取，並建立遠程、原位、線上、實時分析體系；探索高靈敏CRDS技術的相關機理，以及在紫外、可見和紅外光譜分析中的套用。在儀器研發方面，研製適用於石油勘探、地質、冶金、電力行業的攜帶型、小型化LIBS儀器；拓展雷射光譜分析的套用領域，研究LIBS技術在深空探測、航空航天的套用，開發相應的航天型雷射光譜分析儀器；研製基於CRDS技術的有害氣體現場快速測量儀,套用於環境和安全的應急監測；研發攜帶型的LIF病原體檢測儀器，實現對水源、食品、包裝袋等的線上原位檢測。開發自主智慧財產權的雷射光譜分析儀器、培養科學儀器開發人才，實現高端雷射光譜分析儀器的國產化，努力打造雷射光譜分析的基礎研究科學平台，建設世界領先的雷射光譜分析科學研發基地和人才培養基地。

（4）、新型生物感測器及光纖感測技術

本方向以生物免疫技術、DNA技術和納米生物功能材料、納米量子點等技術為核心，研究具有遠程檢測功能的光纖感測器和具有生物特徵識別功能的生物感測器，集成具有獨創和自主智慧財產權的新型介孔生物晶片，開展病原微生物快速檢測、腫瘤和疾病診斷標誌物檢測以及食品中非法物質的快速檢測。研究富集分離檢測三位一體化的檢測單元，實現多組分同時快速測定；研究病毒和細菌的特徵DNA序列，實現基因表達水平的醫學檢測，為個體化醫療奠定基礎；研究納米技術，增加檢測的靈敏度和特異性；研究腫瘤和疾病診斷標誌物檢測的免疫檢測，實現癌症的早期篩查和診斷，預警“富貴病”；研究食品中非法物質快速檢測，為食品安全保駕護航。該課題的研究為醫療臨床診斷、衛生檢驗檢疫、食品質量控制等方面提供方便快捷、質優價廉的分析方法和分析儀器，為中國的生物晶片技術開闢新的途徑。

（5）、創新型分析儀器的研發

該部分工作重點是研究具有廣泛套用前景的核心技術，並以此為基礎研發手持式、攜帶型的新型儀器，解決生產生活中的關鍵問題。本中心將重點研究分析化學新技術，新方法和新儀器，提升中國分析儀器的研究水平，促進國內分析儀器事業的發展，加快分析儀器的國產化進程。在未來的幾年中將重點開發涉及國計民生重大問題的分析儀器，其中具有突出代表性的研究領域包括：微型電漿晶片用於對有機物揮發氣體的檢測；生物晶片感測器的研製；基於微電漿源的攜帶型化學毒物監控設備的開發；閃爍體光纖放射物探測感測器的研製；基於電漿的多功能攜帶型分析儀用於實時監測大氣微粒；基於微波誘導電漿與水分子作用產生的質子轉移反應的新型質譜儀開發；基於光纖感測器的創新型呼吸器，用於對糖尿病人的非侵入式早期診斷；基於微波電漿的煙氣排放連續監測系統；基於雷射技術的攜帶型、手持式LIBS光譜儀及集原子光譜與分子光譜於一身的LIBRAS光譜儀。開展創新型分析儀器及儀器小型化、國產化的研究，不僅可以促進分析測試技術的發展，填補國內空白，改變高端分析儀器長期依賴進口的局面。促進國家分析儀器行業的發展，擴大儀器套用領域的對外影響力，更好地為我國科研、生產和社會生活服務。

發表論文

回國後發表的部分論文（2010.8--2014）：

1.Chemistry, Biology and Medicine of Fluorescent Nanomaterials and Related Systems: New Insights into Biosensing, Bioimaging, Genomics, Diagnostics and Therapy"; ChemicalReviews; 2014; Yao, Jun; Yang, Mei; Duan, Yixiang;

2. Chip-based ingroove microplasma with orthogonal signal collection: new approach for carbon-containing species detection through open air reaction for performance enhancement"; Scientific Reports; 4/2014/4803-4810; Fanying Meng, Xuemei Li, Yixiang Duan;

3. Magnified fluorescence detection of silver (I) ion in aqueous solutions by using nano-graphite-DNA hybrid and DNase I ;Biosensors and Bioelectronics; 58/2014/276-281;Yin Wei，Bianmiao Li，Xu Wang，Yixiang Duan;

4. Simultaneous and sensitive analysis of Ag(I), Mn(II),and Cr(III) in aqueous solution by LIBS combined with dispersive solid phase micro-extraction using nano-graphite as an adsorbent;Journal of Analytical Atomic Spectrometry; 2014; Xu Wang, Linli Shi, Qingyu Lin, Xiaoqin Zhu and Yixiang Duan;

5. A nano-graphite–DNA hybrid sensor for magnified fluorescent detection of mercury(II) ions in aqueous solution; Analyst; 139/2014/1618-1621;Yin Wei,Bianmiao Li,Xu WangandYixiang Duan;

6. Laser-induced breakdown spectroscopy for solution sample analysis using porous electrospun ultrafine fibers as a solidphase support;RSC Advances; 4/2014/14392-14399; Lin, Qingyu, Wei, Zhime, Xu, Mingjun,Wang, Shuai, Niu, Guanghui, Liu, Kunping, Duan, Yixiang, Yang, Jie;

7. Capillary-Based Three-Dimensional Immunosensor Assembly for High-Performance Detection of Carcinoembryonic Antigen Using Laser-Induced Fluorescence Spectrometry; Analytical Chemistry; 86/2014/1518−1524, Qiaoling Yu, Xu Wang and Yixiang Duan;

8. Selective detection of organophosphate nerve agents using microplasma device;Analytical Methods; 6/2014/1848-1854; Bo Wang, Wenqing Cao and Yixiang Duan;

9. Advanced Statistical Analysis of Laser-induced Breakdown Spectroscopy Outputs to Disrciminate Sedimentary Rocks Based on Czerny-Turner and Echelle Spectrometers; Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy; 93/2014/8–13; Xiaoqin Zhu, Tao Xu, Qingyu Lin (etc.) Yixiang Duan

10. An effective analytical system based on a pulsed direct current microplasma source for ultra-trace mercury determination using gold amalgamation cold vapor atomic emission spectrometry; Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy; 93/2014/1-7; XinYuan, Guang Yang, Yu Ding, Xuemei Li, Xuefang Zhan, Zhongjun Zhao, Yixiang Duan;

11. Microplasma-Based Detectors for Gas Chromatography: Current Status and Future Trends; Applied Spectroscopy Reviews; 49/2014/533-549; Fanying Meng, Xin Yuan, Xuemei Li, Yong Liu, and Yixiang Duan;

12. Technical Development of Raman Spectroscopy From Instrumental to Advanced Combined Technologies;Applied Spectroscopy Reviews; 49/2014/64-82; Zhu, Xiaoqin , Xu, Tao, Lin, Qingyu, Duan, Yixiang;

13. Plasma-based ambient mass spectrometry techniques: the current status and future prospective; Mass Spectrometry Reviews; Ding,Xuelu; Duan Yixiang;

15. Removal of Cu(II), Cr(III) and Cr(VI) From AqueousSolution Using a Novel Agricultural Waste Adsorbent; Separation Science and Technology; 48/2013/2843-2851;Qingyu Lin, Qihui Wang, Yixiang Duan, Xiaoping Wei, Guirong Wu, Yanghe Luo,Qinglin Xie;

16. Investigation and identification of potential biomarkers in human saliva for the early diagnosis of oral squamous cell carcinoma; Clinica Chimica Acta; 427/2014/79-85;Qihui Wang, Pan Gao, Xiaoyi Wang, Yixiang Duan;

17. Micro-fabricated glow discharge plasma for ambient mass spectrometry; Analytical Chemistry; 5.695;85/2013/9013-9020; Ding, Xuelu; Zhan Xuefang; Yuan Xin; Zhao, Zhongjun; Duan, Yixiang;

18. Measurement of salivary metabolite biomarkers for early monitoring of oral cancer with ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry; Talanta; 119/2014/299-305;Qihui Wang, Pan Gao, Fei Cheng, Xiaoyi Wang, Yixiang Duan.

19. Fluorescent labels in biosensors for pathogen detection; Critical Reviews in Biotechnology; Bianmiao Li, Q. Y., Yixiang Duan;

20. A dielectric-barrier discharge enhanced plasma brush array at atmospheric pressure; Applied Physics Letters; 103/2013/033519-033519-5; Xuemei Li, Jie Tang, Xuefang Zhan, Xin Yuan, Zhongjun Zhao, Yixiang Duan;

21. Plasma-Cavity Ringdown Spectroscopy for Analytical Measurement: Progress and Prospectives; Spectrochim. Acta Part B; 85/2013/1-12; Zhang, SD (Zhang, Sida)[ 1 ] ; Liu, W (Liu, Wei)[ 1 ] ; Zhang, XH (Zhang, Xiaohe)[ 2 ] ; Duan, YX;

22. Laser-Induced Fluorescence: Progress and Prospective for In Vivo Cancer Diagnosis; Chinese Science Bulletin; 58/2013/2003-2016; Liu Wei; Zhang XiaoHe; Liu KunPing; Duan Yixiang.

23. Microwave-Induced Plasma Desorption/Ionization Source for Ambient Mass Spectrometry; Analytical Chemistry; 85/2013/4512-4519; Xuefang Zhan, Zhongjun Zhao, Xin Yuan, Qihui Wang, Dandan Li, Hong Xie, Xuemei Li, Meigui Zhou, Yixiang Duan;

24. Plasma-enhanced Antibody Immobilization for the Development of a Capillary-based Carcinoembryonic Antigen Immunosensor Using Laser-induced Fluorescence Spectroscopy; Analytical Chemistry; 85/2013/4578-4585; Qiaoling Yu, Xuefang Zhan, Kunping Liu, Hao Lv and and Yixiang Duan;

25. Combined Laser-Induced Breakdown with Raman Spectroscopy：Historical Technology Development and Recent Applications; Applied Spectroscopy Reviews; 48/2013/487-508; Lin,Qingyu; Niu,Guanghui; Wang,Qihui; Yu,Qiaoling; Duan,Yixiang

26. Characterization of the analytical capabilities of an atmospheric microplasma device for the detection of nonmetals; Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy;3.141;76/2012/152-158; Liu, Yong; Cao, Wenqing; Ding, Xuelu; Yuan, Xin; Duan, Yixiang;

27. Diagnosis of breast cancer basedonbreathanalysis: An emerging method; CriticalReviews in Oncology/Hematology; 87/2012/28-40; JieLi, YulanPeng, YixiangDuan;

28. Microplasmas for analytical applications of lab-on-a-chip; TrAC Trends in Analytical Chemistry; 39/2012/254-266; Luo, Daibing; Duan, Yixiang;

29. Recent developments of proton-transfer reaction mass spectrometry (PTR-MS) and its applications in medical research; Mass Spectrometry Reviews; 32/2013/143-165; Zhan, Xuefang; Duan, Jiana; Duan, Yixiang;

30. Graphene and its derivatives for cell biotechnology; Analyst; 138/2013/72-86; Yang Mei; Yao, Jun; Duan, Yixiang;31. Performance evaluation of a newly designed DC microplasma for direct organic compound detection through molecular emission spectrometry; Journal of Analytical Atomic Spectrometry; 27/2012/2094-2101; Yuan, Xin; Ding, Xuelu; Zhao, Zhongjun; Zhan, Xuefang; Duan, Yixiang;

32. Breath biomarkers in diagnosis of pulmonary diseases; Clinica Chimica Acta; 413/2012/1770-1780; Zhou, Meigui; Liu, Yong; Duan, Yixiang;

33. Development of a stable dielectric-barrier discharge enhanced laminar plasma jet generated at atmospheric pressure; Applied Physics Letters; 100/2012/253505-253505-5; Jie Tang; Shib Li; Wei Zhao; Yishan Wang; Yixiang Duan;

34. Chemistry, physics and biology of graphene-based nanomaterials: new horizons for sensing, imaging and medicine; Journal of Materials Chemistry; 22/2012/14313-14329; Yao, Jun; Sun, Yu; Yang, Mei; Duan, Yixiang;

35. Saliva: a potential media for disease diagnostics and monitoring; Oral oncology; 48/2012/569-577; Liu, Jingyi; Duan, Yixiang;

36. Characterization of stable brush-shaped large-volume plasma generated at ambient air; Physics of Plasmas; 19/2012/ 013501; Jie Tang; Wenqing Cao; Wei Zhao; Yishan Wang; Yixiang Duan;

37. Low-Temperature Brush-Shaped Large-Volume Plasma Generated by Direct Current Discharge at Atmospheric Pressure; IEEE Transactions on Plasma Science; 39/2011/2084-2085; Aimin, Sun; Jie, Tang; Wenqing, Cao; Wei, Zhao; Yixiang, Duan;

38. Microplasma Technology and Its Applications in Analytical Chemistry; Applied Spectroscopy Reviews; 46/2011/581-605; Yuan, Xin; Tang, Jie; Duan, Yixiang;

39. A low cost fiber-optic humidity sensor based on silica sol–gel film; Sensors and Actuators B: Chemical; 160/2011/1340; Zhao, Zhongjun; Duan, Yixiang;

40. Diagnostics of air plasma ablated by 1064 nm laser pulses; Chinese Optics Letters; 9/2011/10303-310305; Wenfeng Luo; Wei Zhao; Yixiang Duan; Haojing Wang;

41. Some observations on plasma-assisted combustion enhancement using dielectric barrier discharges; Plasma Sources Science and Technology; 20/2011/ 045009; Jie Tang; Wei Zhao; Yixiang Duan;

42. In-Depth Study on Propane-Air Combustion Enhancement With Dielectric Barrier Discharge; IEEE Transactions on Plasma Science; 38/2010/3272-3281; Jie, Tang; Wei, Zhao; Yixiang, Duan;

43. Characterization and mechanism studies of dielectric barrier discharges generated at atmospheric pressure; Applied Physics Letters; 96/2010/191503.1; Tang, Jie; Duan, Yixiang; Zhao, Wei.