海洋中生物分子的天然荧光,可以反映海洋上层浮游植物的生产力和生态系统结构,并且其地球化学过程是全球碳通量和海洋碳循环的重要指示。通过海洋生物分子的荧光特性变化来研究海洋生态过程,具有高灵敏度、高选择性、高信息量等优势。因此研究海洋中生物分子的三维荧光特性对于实验室荧光物质结构研究以及海洋原位在线荧光检测研究等都是十分必要的。论文通过比较三维荧光光谱各种分析方法的国内外研究现状,提出可以通过提取三维荧光光谱中的各种特征值方法来研究生物分子的三维荧光特性。共设计99组实验,分别研究了在各种pH值环境下、各种金属离子影响下以及压力变化影响下生物分子的三维荧光特性。研究结果表明,溶液pH值环境影响色氨酸的三维荧光特性,某些金属离子对色氨酸的荧光有猝灭作用,并且猝灭程度与pH值以及离子浓度有关,色氨酸随压力的增加其荧光强度增强,并且其三维荧光光谱存在红移现象。该研究为色氨酸荧光的研究填补了空白,弥补了传统光谱分析方法的局限性,为将色氨酸作为外源引入或内源性探针在探索蛋白质的构象变化以及为研究海洋中的溶解态蛋白质及其氨基酸组分等方面提供了一定的参考价值。本论文共六章：第一章阐述了研究背景、意义以及三维荧光光谱分析法的国内外发展现状,分析了现有各种三维光谱分析法的优缺点,提出了利用三维荧光光谱法分析色氨酸荧光的实验方案。第二章阐述了分子荧光分析法的基本原理以及三维荧光光谱法的基本原理,并介绍了几种常见的三维荧光光谱。第三章研究了不同pH值条件下色氨酸的三维光谱特性。第四章研究了不同金属离子存在时对色氨酸三维荧光光谱的影响。第五章研究了高压条件下色氨酸三维荧光光谱的变化规律。第六章总结及展望。