記2017年度國家自然科學獎一等獎獲得者唐本忠團隊
記2017年度國家自然科學獎一等獎獲得者唐本忠團隊2018-01-09 07:20光明網-《光明日報》楊舒
越聚集，越發光
——記二〇一七年度國家自然科學獎一等獎獲得者唐本忠團隊
光明日報記者 楊舒
唐本忠拿過一個個裝有少量有色粉末的透明玻璃瓶，依次擺在實驗室的紫外燈前。打開紫外燈，粉末綻放出顏色各異的光，彷彿連成了一條彩虹。「我們集齊了從藍光到紅光，覆蓋整個可見光範圍的聚集誘導發光材料體系，在手機等OLED顯示屏、糖尿病檢測、醫療血管成像等方面大有可為。」唐本忠自豪地說。
2018年1月8日，中國科學院院士、香港科技大學教授唐本忠及其團隊因在化學領域提出了「聚集誘導發光」（AIE）概念，並在AIE體系開發、機制探究和應用方面取得一系列成果榮獲2017年度國家自然科學一等獎。
時間回到2001年。此前的化學教科書中，記錄了這樣一種現象——發光分子在稀溶液里可高效發光，但在濃溶液中或聚集狀態下，其發光強減弱甚至完全消失。德國科學家60年前發現的這種聚集猝滅現象，讓發光材料領域的研究者大為煩惱。因為這個原理，傳統有機發光材料做成的固態OLED手機或電腦屏幕發光效率低，耗電量卻很高。
分子越多，發光反而越弱，怎麼辦？2001年的一天，唐本忠和他的學生意外發現了一種和聚集猝滅發光截然相反的現象——一種叫六苯基噻咯的物質在溶液狀態基本不發光，但是處於聚集態的時候卻發出明亮的熒光，且越是聚集，越能發出耀眼光芒。唐本忠把這種現象定義為「聚集誘導發光」。2001年，這一發現被唐本忠團隊迅速在國際雜誌上發表，這個全新概念的提出，立即引起世界化學和材料界廣泛關注和積極研究，為發光材料研究打開一扇新大門。
唐本忠介紹，基於AIE機理，團隊拓展了AIE分子體系，創立了一個中國科學家的品牌分子——四苯基乙烯，並製備了一系列高性能的AIE材料。用AIE材料做出的OLED器件，最高亮度相當於1平方米內同時點燃6萬根蠟燭，像探照燈一樣閃閃發光。若將AIE材料用於手機屏幕，由於是主動發光，將會很節能，將使人們告別玩了一半遊戲不得不找電源充電的煩惱；水溶性AIE材料在水溶液中碰上特定生物大分子，如蛋白質、DNA等就會立刻發光，因此它可以成為一種敏感的生物「探針」，將這種生物探針投入臨床檢測，可將細胞器清晰成像，鎖定癌細胞和細菌的位置，追蹤藥物效果，最先投入應用的將可能是檢測糖尿病的試劑盒……
「原創的科研就像刨一口井，越往下刨泉眼越多。」唐本忠團隊設想並努力實踐，讓AIE材料「玩」出更多新花樣。經過17年發展，唐本忠團隊提出的這一「聚集誘導發光」概念已經成為一個由我國科學家開創並引領、多國科學家競相跟進的熱點研究領域。
目前，世界上60多個國家和地區的1100多個單位的科學家在從事AIE相關研究。AIE領域發表的論文數和引用數均呈指數增長，僅2017年發表論文就超過1200篇，引文數超過36000次。國內外已經出版了多期AIE專刊並已多次召開AIE專題會議，AIE更已被納入國內外本科生實驗教學。
2013年和2015年湯森路透將AIE分別列為化學和材料研究前沿的第三位和第二位。2016年《自然》雜誌社將AIE材料列為支撐「納米光革命」的四大納米材料之一，且是唯一一個由我國科學家原創的新材料體系。
「概念創新是科學研究中的聖杯。中國正從科技大國向科技強國邁進，必須要有原創性、引領性的成果。」唐本忠說，「以前我們跟著人家跑，現在我們和人家一塊兒跑，未來我們應當領跑。當下，我們有著前所未有的優良研究條件，有著越來越多的優秀人才和海歸精英，我們將努力把AIE打造成一個中國科學家的品牌，相信未來也將有更多創新成果湧現，必將越聚集，越發光。」
《光明日報》（ 2018年01月09日 05版）責編：孫晶晶
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