[科学技术]唐本忠：独辟蹊径 打破光材料“阿喀琉斯之踵”

央视新闻:不怕摔，显示器可以随意弯曲；敏锐的追踪让癌细胞无处藏身……" aie "材料可以大大加速这些神奇功能成为现实的过程。

17年前，中国科学院院士、香港科技大学教授唐本忠率先在世界范围内提出“聚集诱导发光(AIE)”，这是中国人重写光物理教科书发现的，开辟了一个具有独创性和国际领先性的基础科学研究新领域。该成果获2017年国家自然科学奖一等奖。

发光材料广泛应用于日常生活中。例如，以磷光体为代表的发光材料是当前照明和显示技术的核心材料。钞票、证件中使用的印刷防伪技术，采用特殊油墨在紫外线照射下发出荧光的特性。

近年来，随着人们对发光标记材料探索的深入，其应用已经进入高灵敏度的生物检测、成像和诊断治疗领域。唐本忠说，荧光成像技术因其灵敏度高、无损、生物相容性好和成本低而越来越多地用于癌症的早期诊断。

制备具有优异发光性能的先进材料一直是科学家追求的目标。然而，许多发光材料仅在溶液中具有较高的发光效率。早在20世纪中期，德国科学家就发现发光分子在稀溶液中可以高效发光，但在浓溶液或聚集态下发光能力大大减弱甚至消失，这就是传统的“聚集猝灭发光acq”现象。

“聚集猝灭发光”现象就像有机发光材料的致命弱点，科学家们一直在努力寻找克服它的方法。

2001年，唐本忠和他的学生偶然发现了一个与“聚集猝灭发光”相反的现象，即一类有机分子在溶液中不发光，但聚集后发光明显增强。唐本忠敏锐地意识到它的独特意义。经过认真研究和多次实验，他创造性地提出了“聚集诱导发光”的概念，英文缩写为“aie”。

越聚越亮，转化后的分子“改变气质”。举个形象的例子，传统的acq分子就像一群勇敢的勇士。它们可以聚集在一起，但会相互制约，不能表现出1+1=2的力量；aie材质就像一群私人方阵，越近越厉害。

“有时候，做研究需要跳出现有的思维框架。如果观察到与现有经验不同的现象，第一反应不应该是回避，而应该是非常兴奋的追根溯源。”唐本忠说。

凝聚诱导发光(aie)是中国科学家提出的一个原创概念，它开辟了发光材料的一个新领域。目前，80多个国家和地区的1500多个研究单位的科学家已经进入这一领域。近两年新增sci级相关论文1000余篇。

基于“聚集诱导发光(aie)”领域的研究成果，从2014年到2017年，唐本忠连续入选汤森路透在材料和化学领域的全球高被引科学家。同时被汤森路透(Townsend Reuters)誉为“全球最具影响力的科研精英”。

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“原来科研就像挖井，发现的泉水越多。如果只是跟随而不超越，我们的思维迟早会枯竭。”。唐本忠说。目前，唐本忠的团队已经制备了一系列高性能的“聚集诱导发光”材料，并与不同领域的研究人员合作，促进这些材料在光电、传感、生物、医疗等许多领域的应用。

在医药、工业和环境领域，需要监测各种物质的含量。例如，工业生产中某些离子和废气的浓度控制、空气体质量监测等。Aie材料对某些化学物质有很强的特异性识别。例如，某个在稀溶液中没有荧光的aie化合物，只会与特定的离子发生相互作用，从而聚集并“点亮”，成为一种有效的检测方法。

另外，aie分子对外界环境条件如压力、温度、ph值等的变化很敏感，会通过影响聚集程度来影响发光。这样，aie化合物可以用来检测环境的变化，如河水的ph值、污染物的组成和浓度等。

目前用于细胞追踪的商用荧光探针不仅成本高，而且大量使用时还会出现acq现象。虽然微量使用可以防止荧光淬灭，但多次光学扫描后容易发生光漂白，导致荧光信号消失，难以满足细胞器或活体中的监测和成像需要。

唐本忠认为，aie材料具有制备成本低、剂量灵活性大、光稳定性高等优点，有望成为未来人们观察微观世界的有力工具。

有人曾问唐本忠做好研究的秘诀，他的回答是:热爱你的工作！如果你这样做，你就成功了一半。

“很随和，很有感染力，但是做研究很严谨，对我们要求很高。”这是团队成员、华南理工大学教授秦对教师的评价。