越聚集，越发光
——记二〇一七年度国家自然科学奖一等奖获得者唐本忠团队

唐本忠拿过一个个装有少量有色粉末的透明玻璃瓶，依次摆在实验室的紫外灯前。打开紫外灯，粉末绽放出颜色各异的光，仿佛连成了一条彩虹。“我们集齐了从蓝光到红光，覆盖整个可见光范围的聚集诱导发光材料体系，在手机等OLED显示屏、糖尿病检测、医疗血管成像等方面大有可为。”唐本忠自豪地说。

2018年1月8日，中国科学院院士、香港科技大学教授唐本忠及其团队因在化学领域提出了“聚集诱导发光”（AIE）概念，并在AIE体系开发、机制探究和应用方面取得一系列成果荣获2017年度国家自然科学一等奖。

时间回到2001年。此前的化学教科书中，记录了这样一种现象——发光分子在稀溶液里可高效发光，但在浓溶液中或聚集状态下，其发光强减弱甚至完全消失。德国科学家60年前发现的这种聚集猝灭现象，让发光材料领域的研究者大为烦恼。因为这个原理，传统有机发光材料做成的固态OLED手机或电脑屏幕发光效率低，耗电量却很高。

分子越多，发光反而越弱，怎么办？2001年的一天，唐本忠和他的学生意外发现了一种和聚集猝灭发光截然相反的现象——一种叫六苯基噻咯的物质在溶液状态基本不发光，但是处于聚集态的时候却发出明亮的荧光，且越是聚集，越能发出耀眼光芒。唐本忠把这种现象定义为“聚集诱导发光”。2001年，这一发现被唐本忠团队迅速在国际杂志上发表，这个全新概念的提出，立即引起世界化学和材料界广泛关注和积极研究，为发光材料研究打开一扇新大门。

唐本忠介绍，基于AIE机理，团队拓展了AIE分子体系，创立了一个中国科学家的品牌分子——四苯基乙烯，并制备了一系列高性能的AIE材料。用AIE材料做出的OLED器件，最高亮度相当于1平方米内同时点燃6万根蜡烛，像探照灯一样闪闪发光。若将AIE材料用于手机屏幕，由于是主动发光，将会很节能，将使人们告别玩了一半游戏不得不找电源充电的烦恼；水溶性AIE材料在水溶液中碰上特定生物大分子，如蛋白质、DNA等就会立刻发光，因此它可以成为一种敏感的生物“探针”，将这种生物探针投入临床检测，可将细胞器清晰成像，锁定癌细胞和细菌的位置，追踪药物效果，最先投入应用的将可能是检测糖尿病的试剂盒……

“原创的科研就像刨一口井，越往下刨泉眼越多。”唐本忠团队设想并努力实践，让AIE材料“玩”出更多新花样。经过17年发展，唐本忠团队提出的这一“聚集诱导发光”概念已经成为一个由我国科学家开创并引领、多国科学家竞相跟进的热点研究领域。

目前，世界上60多个国家和地区的1100多个单位的科学家在从事AIE相关研究。AIE领域发表的论文数和引用数均呈指数增长，仅2017年发表论文就超过1200篇，引文数超过36000次。国内外已经出版了多期AIE专刊并已多次召开AIE专题会议，AIE更已被纳入国内外本科生实验教学。

2013年和2015年汤森路透将AIE分别列为化学和材料研究前沿的第三位和第二位。2016年《自然》杂志社将AIE材料列为支撑“纳米光革命”的四大纳米材料之一，且是唯一一个由我国科学家原创的新材料体系。

“概念创新是科学研究中的圣杯。中国正从科技大国向科技强国迈进，必须要有原创性、引领性的成果。”唐本忠说，“以前我们跟着人家跑，现在我们和人家一块儿跑，未来我们应当领跑。当下，我们有着前所未有的优良研究条件，有着越来越多的优秀人才和海归精英，我们将努力把AIE打造成一个中国科学家的品牌，相信未来也将有更多创新成果涌现，必将越聚集，越发光。”（记者 杨舒）