荧光金团簇（Fluorescent Gold nanoclusters,Au NCs）作为一种新兴的纳米材料,具有尺寸小、光致发光性能好、稳定性好、斯托克斯位移大、细胞毒性小、生物相容性好等优点,在生物传感、生物成像、光热治疗、抗菌剂等生物医学领域具有广阔的应用前景。本文主要从下面三个方面开展工作:（1）提出了一种以柠檬酸盐包裹的金纳米颗粒为前驱体,树枝状大分子聚氨基胺（PAMAM）作为刻蚀剂,采用单锅刻蚀法合成了高发光的荧光金团簇（Gold-PAMAMA nanoclusters,Au-PAMAM NCs）的方法。有趣的是,Au-PAMAM NCs对温度和Cr₂O₇^2-离子分别表现出敏感性和选择性荧光响应。Au-PAMAM NCs具有尺寸小、水溶性好、细胞毒性小、细胞穿透能力强等优点,被成功地应用于活细胞中温度和Cr₂O₇^2-离子的动态监测。这个工作为高量子产率和高生物相容性金纳米团簇的合成奠定了基础,也为未来金纳米团簇的生物传感和成像奠定了基础。（2）采用简便的原位反应方法,合成了一种新型双发射荧光纳团簇（dual-emissive gold nanoclusters,d-Au NCs）,这种纳米团簇在单波长激发下分别位于420和630 nm处出现两个独特的发射峰。研究了双发射纳米探针的形成和发射机理,论证了双发射纳米探针的具有两阶段形成过程。两阶段形成机制证明了其对缬氨酸和三价铬离子(Cr³⁺)在活细胞中具有完全不同的光谱响应,并具有高的对比度,很好地避免了信号的波动。此外,这种d-Au NCs纳米探针具有良好的水溶性、低细胞毒性和较好的生物相容性。它们可分别用于高对比度的活细胞中缬氨酸和Cr³⁺波动的荧光成像。本工作为进一步设计合成比率Au NCs提供了实验和理论基础。（3）通过简单的一步生长法,成功地合成了在单波长激发下,具有从深红色到蓝色的连续可调谐的全色发光金纳米团簇。合成的产物具有不同但独立的发射,并表现出优异的光学性能,如高达26.77%的高量子产率（Quantum Yields,QYs）、较长的荧光寿命、长达一个月的高稳定性,并且可用于细胞的多色成像。这是第一个报告使用一步法合成了全彩色发射纳米材料。在多色显示、发光二极管和生物医学等领域,多色发射金纳米团簇具有巨大的应用前景。