在纳米尺度上直接测量单个分子的组成、结构及动力学性质，是当今物质科学探索的发展趋势。自旋磁共振是重要的物质科学研究手段，在前沿科学和国民生产众多领域均有广泛的应用。然而，基于磁电感应探测原理的传统磁共振技术，通常只能测量毫米尺度以上百亿个分子系统的统计平均性质，无法实现对单个分子的直接测量。

　　中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）杜江峰领衔的研究团队使用最新的量子操控技术，基于钻石量子探针和新颖的自旋量子干涉仪探测原理，实现了单分子磁共振的突破。该团队于国际上首次获取了单个蛋白质分子（直径约5纳米）的顺磁共振谱，并解析出其动力学信息，成功将电子顺磁共振技术分辨率从毫米推进到纳米，灵敏度从10¹⁰分子推进到单个分子。该新技术可用来在单分子层面认识物质科学和生命科学的机理，在物理、化学及生命科学等多个领域有广泛应用前景，特别是其室温大气的宽松实验条件为生命科学等领域的研究提供了尤为适宜的条件。

　　相关研究论文发表在2015年3月6日Science[347(6226):1135—1138]上。这一成果在国际同领域引起了很大反响，得到美国化学会、德国马普学会等广泛的新闻报道。Science杂志将该成果选为研究亮点并配发专文报道，称其“实现了一个崇高的目标”，“是通往活体细胞中单蛋白分子实时成像的重要里程碑”。