表面增强拉曼散射光谱（SERS）可以超高灵敏的获得分子指纹信息，自发现以来发展迅速，已经广泛的应用于物理、化学、生物、材料和医学等领域。SERS增强的机理从物理本质上决定了高增强的SERS纳米结构其增强效应难以保证一致，而且要求待测分子要足够靠近SERS活性表面(通常＜2nm)，所以导致SERS技术在面向实际应用时存在的三大瓶颈问题:实际应用中SERS的重现性低，难以实现普适、可靠的定量检测;在实际复杂体系应用中，常用的SERS活性基底并没有很好的分子选择性;目前单颗粒SERS增强材料的的灵敏度还较低，难以实现高灵敏的检测。这三大瓶颈问题相互影响，难以通过一种材料或方法全面解决，因此需要从基本原理重新审视这些关键科学问题，针对性的寻找解决的方案。因此需要设计和制备新型SERS活性材料，一方面新型材料带来的新的SERS的原理将带领人们突破现有的理论认识，从而可以丰富SERS的材料种类;另一方面根据这些新的认识，将更巧妙的设计复杂的纳米材料来解决现有的瓶颈问题，从而将SERS推向下一个研究热潮。　　本论文针对SERS在实际应用中的主要问题，理性的设计了新型的SERS活性材料、深入的认识分子吸附以及诱导粒子的规律来分别来解决SERS重现性差、选择性差和实际灵敏度低的问题。本论文工作的创新点和主要成果如下:　　1.设计和制备了适用于SERS定量检测的核-分子-壳(CMS)纳米材料，并表征了其内部结构和光学性质。这样的结构设计作为SERS内标不仅可以保证内标分子处于稳定的物理化学环境，不受外界影响，还能避免内标分子与待测分子对表面位点竞争吸附的问题。因此成功的实现了普适、有效的SERS定量检测。　　2.系统的研究了不同种类和浓度的分子在表面吸附行为以及对纳米粒子团聚状态的影响。并根据这些结果发现样品稀释过程中弱吸附分子的相对表面覆盖度会提高，并且纳米粒子的团聚状态也会有相应的变化。因此设计了稀释样品浓度的方法来实现在有强吸附分子干扰的条件下弱吸附分子简单、有效的SERS选择性直接检测。　　3.设计和制备了小尺寸(70nm)的表面粗糙的纳米结构，其超高的SERS灵敏度通过单粒子SERS实验已经得到验证。这类高灵敏的SERS材料有望应用于实际体系的痕量检测，尤其适用于信号极弱的生命体系的研究。