从上次为自己的拙著《薄膜基荧光传感技术与应用》（房喻 著. 北京：科学出版社，2019.10）撰写前言算起，不知不觉中五年时间已经过去。正如在初版前言中所指出的，“在科技含量高、研发难度大的高端传感器研发过程中，化学家扮演的角色会越来越重要，这主要得益于当代化学学科强大的‘合成+组装’新物质创造能力。因为高性能敏感材料永远是高性能传感器的基础，也是高端传感器最核心的技术”。事实上，几年来，聚焦高端传感器研制的化学论文数量日益增多。仅就薄膜基荧光传感器(film-based fluorescent sensors，FFSs)这一细分领域而言，全球论文发表数已经从20年前的每年不足百篇增加到每年近千篇。
值得注意的是，在聚焦物质探测的各类高性能CBRN(化学、生物、放射性物质和核素)传感器研制中，FFSs的小体积、小重量、低功耗、低成本，以及传感单元的可设计性、激发态可调控性、聚集结构的多样性等优势进一步彰显。尤为可贵的是，在过去的几年，FFSs 的感知对象也从物质探测开始向应力、应变、振动、光、电、磁等非物质量探测拓展，呈现出诱人的发展前景，这就不难理解为什么FFSs能够以第四名入选2022年度国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)化学领域十大新兴技术。
▲ 薄膜基荧光传感器的一般制备过程
不过，还要注意，虽然文献报道的FFSs能够探测的物质种类和非物质量日益增多，但到目前为止真正能够走向市场的FFSs却只有针对隐藏爆炸物、毒品、氧气和温度等为数很少的几种。具体来讲，生产厂家最多、销量最大的是氧气FFSs、温度FFSs，其次是隐藏爆炸物FFSs，毒品FFSs目前全球仅有一家企业能够生产，且探测毒品种类不超过10种。而且，除了氧气探测和温度测量之外，爆炸物、毒品荧光探测大多还停留在定性，最多半定量阶段。因此，无论是从探测对象的种类，还是探测性能等方面来看，FFSs的应用还处于初期阶段，发展空间巨大。由于历史原因，我国传感器研发能力、生产能力相对落后，市场竞争力不强，到目前为止能够生产的主要还是量大面广、附加值比较低的普通传感器。因此，亟需布局发展高端传感器，特别是基于新材料、新原理的高端新概念传感器。只有这样，才有可能建立比较优势，扭转在传感器这一重要的高技术领域的被动局面，服务国家现代化建设。
众所周知，在全世界范围内，商品传感器已有约3万种，但能够满足便携探测需要的CBRN 传感器极其有限，主要原因是微纳机电系统(micro-/nano-electro mechanical systems，MEMS/NEMS)存在个性化设计不强、表面功能化不易、小批量制备困难、难以进行复杂物质探测等问题；便携化气相/液相色谱、离子迁移谱(ion mobility spectrometry，IMS)、表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy，SERS)、光离子化检测器(photo-ionization detector，PID)、光腔衰荡光谱(cavity ring-down spectroscopy，CRDS)、电化学等方法或技术存在微型化、集成化困难，检测对象有限，以及检测成本居高不下等突出问题。为此，亟需提出新的传感原理，发展新的传感技术。基于这一现实需求，以及FFSs 的激发态传感固有优势和最新进展，经与业内同行多次讨论，决定对《薄膜基荧光传感技术与应用》进行修订再版。
薄膜基荧光传感技术与应用（第二版）
房喻等著
北京 : 科学出版社,2024. 9
ISBN 978-7-03-079400-0
责任编辑：张淑晓 高 微
（本文编辑：刘四旦）