【信息科普】越聚集 越发光——记国家自然科学奖一等奖“聚集诱导发光”
来源: 科技日报
作者: 付丽丽
这是一条通向未来的路，一片充满无限可能性的新天地。
生活中，发光材料在各行各业的应用十分广泛。然而，很多材料只有在溶液中才能发光，而一旦聚集或成为固态，发出的光就会减弱甚至完全消失。这种现象被称为“聚集导致发光猝灭”（简称ACQ），成为制约发光材料应用的一大痼疾。
唐本忠，中国科学院院士、香港科技大学讲座教授，他领衔的团队发现了一个与此相反的现象：分子越聚集，发光越强。因此，这种现象被定义为聚集诱导发光（简称AIE）。凭借在此领域的创新性和引领性研究成果，唐本忠团队荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。
AIE的发现，要回溯到2001年，唐本忠的一名学生在做实验时发现，用点样管点在薄层色谱板上的样品，在紫光灯下没有像往常那样可以看到明显的荧光。于是，他去寻求老师的帮助。当他们回到实验室后，却发现这个点在紫外灯下发出了十分明亮的荧光。经过分析，发现在点完样后立刻用紫光灯照射，这时的样品点是一个带着溶剂“湿点”，没有荧光；而经过一段时间，样品点上的溶剂挥发后，变为一个“干点”，这时就产生了荧光。正是这个偶然的发现，开辟了一个发光材料的新领域。
“这个现象告诉我们，搞研究要跳出已有的思维框框，如果你观察到与既有经验不一样的现象，第一反应不该是回避，而应该非常兴奋地去重复实验，然后去追根溯源，千万不能因为暂时无法解释原因而选择忽视。”唐本忠说。
此前，中国科学家的类似研究基本是跟着国外跑，引领性研究较少。而AIE是一个由我国科学家开创并引领、国外科学家竞相跟进的一个研究领域。
AIE材料，从概念提出到现今，全世界已经有60余个国家和地区超过1100个研究单位的科学家进入该领域，每年的论文发表数和引用数均呈指数增长，仅2017年文章发表数就超过1200篇，引用数超36500次。“相当于一天就有100多次的引用。”说起这些数字，唐本忠不无骄傲。
而更让他骄傲的是AIE潜在的应用。例如大型飞机应力检测的风洞实验。在实验中，飞机要被猛烈的风持续地吹，承受不住压力的部位就会露出破绽。但要找出这些薄弱之处并非易事。将AIE材料做成涂料抹在飞机上，应力集中的地方就会发出与其他地方不同的光，甚至整个飞机的应力是怎么分布的，荧光都可以通过颜色变化让人看得一清二楚。
再比如医疗领域，由AIE材料制成的生物探针，不见癌细胞不亮，在癌细胞中则越聚越亮。“这将有助于医生观测追踪到癌细胞。”唐本忠说，比如，给一个癌症病人动手术时，犬牙交错的肿瘤边缘很考验医生技术，如切除不净，等于埋下复发的隐患，这也是我国肿瘤病人康复率比较低的原因之一。但如果使用AIE材料，即便只有一毫米大小的肿瘤也可以通过荧光呈现，帮助医生准确地把它切除。
发现一种材料，引领一个研究领域，进而改变人们的生活，这是唐本忠的一个梦。如今，他已然梦想成真。
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