近日，国际学术期刊《Applied Surfaces Science》报道了中科院海洋所张鑫团队和物理所杨洋团队合作成功研制了一种适用于深海的新型表面增强拉曼散射插入式探针，搭载 " 发现 " 号 ROV 机器人在南海冷泉区完成常态化航次应用，获取了深海冷泉生物群落中纳摩尔浓度的乙酰辅酶 A、β- 胡萝卜素等生物大分子的拉曼光谱。这是国际上首次将表面增强拉曼技术用于深海，检测灵敏度达 nM级，为研究冷泉和热液极端环境中的生命现象提供了一种新方法。
据介绍，深海极端环境下的化能合成生命现象一直被认为是地球早期生命起源的一种可能，是国际深海科学和生命科学的研究热点。然而深海生物，尤其是微生物，对环境因素的变化高度敏感，导致传统采样后实验室分析中很多数据不准确。深海微生物生活环境的特殊性使其在实验室中难以培养。因此，研究团队使用前期研发的新型纳米材料，研发了一种新型的 RiP-SERS 探针。团队成功利用 RiP-SERS 探针获取了海马冷泉口海水 - 沉积物界面生物信息分子的拉曼光谱数据，成功检测到 nM 级浓度的乙酰辅酶 A、β- 胡萝卜素等生物大分子。
据了解，冷泉为深海甲烷等流体泄漏导致的气体喷口现象，一般都会与天然气水合物共生。这也是国际上首次利用 SERS 技术在原位获得深海生物有机大分子拉曼光谱数据的研究，为深海原位检测低浓度的微生物代谢产物提供了新手段。同时，该技术的适用范围也涵盖了极端工业环境下的原位检测，有一定的推广应用前景。
