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中国科学院院士唐本忠做客惠州西湖科学讲坛

希望与惠企合作推动科技成果转化

　　新材料产业是战略性、基础性产业，因此，新材料技术被誉为制造业的两大“底盘技术”之一，是培育新质生产力和推动产业转型升级的关键。由中国科学家原创并引领的聚集诱导发光（AIE）技术被《自然》杂志列为支撑即将来临的“纳米光革命”的四大纳米材料之一，是全球研究热点。

　　8月15日，中国科学院院士、香港中文大学（深圳）校长学勤讲座教授、理工学院院长唐本忠做客惠州西湖科学讲坛，以“聚集诱导发光（AIE）——从中国原创的科学概念到新质生产力”为主题作专题报告。他不但深入浅出地科普了聚集诱导发光的概念内涵、理论机制、新型材料研发情况，还围绕AIE在能源、数据、健康的应用情况及产业化拓展方向作了重点介绍，表示AIE技术与惠州“2+1”现代产业集群契合度高，希望与惠州企业深入交流合作，推动相关科技成果在惠州转化落地。

唐本忠。惠州日报记者钟畅新 摄

　　提出原创科学概念，改变全球发光材料研究格局

　　“人类对光的研究是从关注发光现象开始，什么东西可以发光？它的发光机制是什么……这些关于光的研究产生了很多重大的基础科学发现，产生了很多改变生活的技术创新，例如光纤。”唐本忠院士介绍对AIE的发现时称，20世纪50年代，科学家发现聚集导致荧光猝灭（ACQ）现象，即很多发光分子在低浓度溶液中发光，但当分子处于聚集态（高浓度溶液或固体）时，发光会逐渐减弱直至彻底消失，自那时起，ACQ效应被写入光物理教科书中。

　　在相当长的一段时间内，ACQ现象极大地限制了人类对这些发光材料的利用，因为发光分子在固态下聚集是不可抗拒的自然现象。2001年，唐本忠院士团队在实验中发现了与ACQ截然相反的光物理现象，即一类有机发光分子越聚集越发光，于是首次提出了“聚集诱导发光（AIE）”这一概念。

　　这不但打破了ACQ的经典论断，还开启了一个聚集体材料研究的新时代，改变了全球发光材料研究的格局，打造一个中国科学家“领跑”的研究平台和学术流派。

　　2016年，《自然》杂志评价称，AIE纳米粒子（AIE点）是支撑和驱动“纳米光革命”的四大纳米材料（量子点、聚合物点、AIE点以及上转换粒子）之一。它也是四大材料中唯一一类由中国科学家原创的材料。据Scopus数据库主题检索，到2021年底，全球从事AIE相关领域研究的国家与地区达到76个，影响了化学、材料、物理和生物医学等多个研究领域。

　　由于提出了新的科学概念，发现了新理论，开发出新材料，并拓展了新应用，2017年，唐本忠院士凭借AIE获得了国家自然科学奖一等奖。

　　AIE分子是新材料赛道上的“全能运动员”

　　“刚发现AIE时，我们发表了一篇小论文，没想到20年后它成为一个很大的产业。”唐本忠院士表示，历经20余年的研究，以AIE材料为技术基础的研究成果在智能传感、功能成像、生物检测、免疫治疗等领域已开展了广泛应用，被视为新材料赛道上的“全能运动员”。

　　在健康领域，科学家们基于AIE原理研发出的AIE荧光微球具有高灵敏度和稳定性，检测时间短，可满足病毒抗原、肿瘤标志物、食品等快速检测需求；高选择性荧光探针可以在手术中实时“点亮”癌细胞，精准定位肿瘤边界和识别微小病灶，破解传统肿瘤外科手术治疗面临的肿瘤边界不清晰难题；AIE材料还可用于构建同时具备诊断和治疗功能的纳米载体，应用在包括医源性胆道损伤诊断、卵巢癌全周期手术治疗等多种疾病的诊治中。

　　不仅健康领域，AIE材料还为数据、能源等多领域注入了新的活力。唐本忠院士介绍，今年中国科学家利用全球首创的双光束调控聚集诱导发光超分辨光存储技术，造出了全球首张Pb量级（1Pb=1000Tb）超级存储光盘，相当于100张商用硬盘，在大数据时代展现出巨大的市场潜力。

　　在能源领域，基于微藻的生物燃料因其清洁、可再生和快速生产而在环境、经济和社会层面受到关注，而AIE染料的转光性能相当于特色“光肥”，可捕获二氧化碳用于光合作用，加速微藻生产的同时，增加微藻脂质产量，提高这类生物燃料的生产效率和质量，不但在商业生产中具有成本优势，还能满足降碳要求，是生物经济领域新兴的赛道。

　　AIE与惠州“2+1”现代产业集群契合度高发展前景好

　　“目前，我国微生物检测市场规模是90亿元，预计到2028年达到200亿元，而1毫升AIE荧光微球染色液就可以制备荧光试纸条5000~7000条。”唐本忠院士认为，AIE不是单一的产品，而是一项平台技术，是一个覆盖光电、环境保护、生命健康等多领域应用的创新链，在产业转化、应用拓展方面有巨大潜力和市场前景。

　　由聚集诱导发光高等研究院（AIE Institute）与爱思唯尔（Elsevier）共同发布的《聚集诱导发光（AIE）2001-2021科研发展与影响力报告》显示，自2015年起，AIE专利申请数量进入快速增长期，截至2021年底，我国在AIE领域的有效专利族累计数量为1488项，全球占比92%。这意味着AIE领域正在由源头创新阶段向产业创新阶段快速发展。

　　在回答现场观众关于AIE技术能否用于OLED的生产从而“把价格打下来”时，唐本忠院士坦言，OLED最重要的材料基本由国外材料垄断，AIE材料可作为OLED的发光层，提供高亮度和高效率的光发射，减少传统发光材料荧光淬灭问题，实验数据很好，“想产业化要先做中试放大，需要产业界付出金钱和精力，我常说产业化比科学研究难很多，就难在这个环节。”

　　惠州作为粤港澳大湾区重要节点城市，正努力打造成为大湾区科技成果转化的首选地，促进科技成果产业化，推动产业转型升级和创新发展。唐本忠院士表示，AIE与惠州“2+1”现代产业集群契合度高、发展前景好，希望与惠州企业进一步深入交流合作，拓展AIE材料的产业化应用，推动相关科技成果在惠州转化落地。

　　●专家名片

　　唐本忠，中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家科学院院士。现任香港中文大学（深圳）校长学勤讲座教授、理工学院院长，以及Wiley旗下Aggregate创刊主编。主要从事高分子化学和先进功能材料研究，是“聚集诱导发光（AIE）”概念的提出者和全球研究的引领者，已发表学术论文2000多篇，获授权国家发明专利100多项。2014年至今连续当选全球材料和化学双领域“高被引科学家”，2017年以第一完成人获国家自然科学奖一等奖，以及何梁何利基金科学与技术进步奖，2021年获Nano Today国际科学奖，2023年获生物材料全球影响力奖。在Research.com于2022年发布的全球顶尖科学家排名中，唐本忠被评为中国第一（世界第十）的化学家和中国第五（世界第二十四）的材料科学家。

　　本组文字 惠州日报记者冯丽均