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中國科學院院士唐本忠做客惠州西湖科學講壇

希望與惠企合作推動科技成果轉(zhuǎn)化

　　新材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，因此，新材料技術(shù)被譽為制造業(yè)的兩大“底盤技術(shù)”之一，是培育新質(zhì)生產(chǎn)力和推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。由中國科學家原創(chuàng)并引領(lǐng)的聚集誘導發(fā)光（AIE）技術(shù)被《自然》雜志列為支撐即將來臨的“納米光革命”的四大納米材料之一，是全球研究熱點。

　　8月15日，中國科學院院士、香港中文大學（深圳）校長學勤講座教授、理工學院院長唐本忠做客惠州西湖科學講壇，以“聚集誘導發(fā)光（AIE）——從中國原創(chuàng)的科學概念到新質(zhì)生產(chǎn)力”為主題作專題報告。他不但深入淺出地科普了聚集誘導發(fā)光的概念內(nèi)涵、理論機制、新型材料研發(fā)情況，還圍繞AIE在能源、數(shù)據(jù)、健康的應(yīng)用情況及產(chǎn)業(yè)化拓展方向作了重點介紹，表示AIE技術(shù)與惠州“2+1”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群契合度高，希望與惠州企業(yè)深入交流合作，推動相關(guān)科技成果在惠州轉(zhuǎn)化落地。

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　　提出原創(chuàng)科學概念，改變?nèi)�球發(fā)光材料研究格局

　　“人類對光的研究是從關(guān)注發(fā)光現(xiàn)象開始，什么東西可以發(fā)光？它的發(fā)光機制是什么……這些關(guān)于光的研究產(chǎn)生了很多重大的基礎(chǔ)科學發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生了很多改變生活的技術(shù)創(chuàng)新，例如光纖�！碧票局以菏拷榻B對AIE的發(fā)現(xiàn)時稱，20世紀50年代，科學家發(fā)現(xiàn)聚集導致熒光猝滅（ACQ）現(xiàn)象，即很多發(fā)光分子在低濃度溶液中發(fā)光，但當分子處于聚集態(tài)（高濃度溶液或固體）時，發(fā)光會逐漸減弱直至徹底消失，自那時起，ACQ效應(yīng)被寫入光物理教科書中。

　　在相當長的一段時間內(nèi)，ACQ現(xiàn)象極大地限制了人類對這些發(fā)光材料的利用，因為發(fā)光分子在固態(tài)下聚集是不可抗拒的自然現(xiàn)象。2001年，唐本忠院士團隊在實驗中發(fā)現(xiàn)了與ACQ截然相反的光物理現(xiàn)象，即一類有機發(fā)光分子越聚集越發(fā)光，于是首次提出了“聚集誘導發(fā)光（AIE）”這一概念。

　　這不但打破了ACQ的經(jīng)典論斷，還開啟了一個聚集體材料研究的新時代，改變了全球發(fā)光材料研究的格局，打造一個中國科學家“領(lǐng)跑”的研究平臺和學術(shù)流派。

　　2016年，《自然》雜志評價稱，AIE納米粒子（AIE點）是支撐和驅(qū)動“納米光革命”的四大納米材料（量子點、聚合物點、AIE點以及上轉(zhuǎn)換粒子）之一。它也是四大材料中唯一一類由中國科學家原創(chuàng)的材料。據(jù)Scopus數(shù)據(jù)庫主題檢索，到2021年底，全球從事AIE相關(guān)領(lǐng)域研究的國家與地區(qū)達到76個，影響了化學、材料、物理和生物醫(yī)學等多個研究領(lǐng)域。

　　由于提出了新的科學概念，發(fā)現(xiàn)了新理論，開發(fā)出新材料，并拓展了新應(yīng)用，2017年，唐本忠院士憑借AIE獲得了國家自然科學獎一等獎。

　　AIE分子是新材料賽道上的“全能運動員”

　　“剛發(fā)現(xiàn)AIE時，我們發(fā)表了一篇小論文，沒想到20年后它成為一個很大的產(chǎn)業(yè)�！碧票局以菏勘硎�，歷經(jīng)20余年的研究，以AIE材料為技術(shù)基礎(chǔ)的研究成果在智能傳感、功能成像、生物檢測、免疫治療等領(lǐng)域已開展了廣泛應(yīng)用，被視為新材料賽道上的“全能運動員”。

　　在健康領(lǐng)域，科學家們基于AIE原理研發(fā)出的AIE熒光微球具有高靈敏度和穩(wěn)定性，檢測時間短，可滿足病毒抗原、腫瘤標志物、食品等快速檢測需求；高選擇性熒光探針可以在手術(shù)中實時“點亮”癌細胞，精準定位腫瘤邊界和識別微小病灶，破解傳統(tǒng)腫瘤外科手術(shù)治療面臨的腫瘤邊界不清晰難題；AIE材料還可用于構(gòu)建同時具備診斷和治療功能的納米載體，應(yīng)用在包括醫(yī)源性膽道損傷診斷、卵巢癌全周期手術(shù)治療等多種疾病的診治中。

　　不僅健康領(lǐng)域，AIE材料還為數(shù)據(jù)、能源等多領(lǐng)域注入了新的活力。唐本忠院士介紹，今年中國科學家利用全球首創(chuàng)的雙光束調(diào)控聚集誘導發(fā)光超分辨光存儲技術(shù)，造出了全球首張Pb量級（1Pb=1000Tb）超級存儲光盤，相當于100張商用硬盤，在大數(shù)據(jù)時代展現(xiàn)出巨大的市場潛力。

　　在能源領(lǐng)域，基于微藻的生物燃料因其清潔、可再生和快速生產(chǎn)而在環(huán)境、經(jīng)濟和社會層面受到關(guān)注，而AIE染料的轉(zhuǎn)光性能相當于特色“光肥”，可捕獲二氧化碳用于光合作用，加速微藻生產(chǎn)的同時，增加微藻脂質(zhì)產(chǎn)量，提高這類生物燃料的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，不但在商業(yè)生產(chǎn)中具有成本優(yōu)勢，還能滿足降碳要求，是生物經(jīng)濟領(lǐng)域新興的賽道。

　　AIE與惠州“2+1”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群契合度高發(fā)展前景好

　　“目前，我國微生物檢測市場規(guī)模是90億元，預計到2028年達到200億元，而1毫升AIE熒光微球染色液就可以制備熒光試紙條5000~7000條�！碧票局以菏空J為，AIE不是單一的產(chǎn)品，而是一項平臺技術(shù)，是一個覆蓋光電、環(huán)境保護、生命健康等多領(lǐng)域應(yīng)用的創(chuàng)新鏈，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、應(yīng)用拓展方面有巨大潛力和市場前景。

　　由聚集誘導發(fā)光高等研究院（AIE Institute）與愛思唯爾（Elsevier）共同發(fā)布的《聚集誘導發(fā)光（AIE）2001-2021科研發(fā)展與影響力報告》顯示，自2015年起，AIE專利申請數(shù)量進入快速增長期，截至2021年底，我國在AIE領(lǐng)域的有效專利族累計數(shù)量為1488項，全球占比92%。這意味著AIE領(lǐng)域正在由源頭創(chuàng)新階段向產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新階段快速發(fā)展。

　　在回答現(xiàn)場觀眾關(guān)于AIE技術(shù)能否用于OLED的生產(chǎn)從而“把價格打下來”時，唐本忠院士坦言，OLED最重要的材料基本由國外材料壟斷，AIE材料可作為OLED的發(fā)光層，提供高亮度和高效率的光發(fā)射，減少傳統(tǒng)發(fā)光材料熒光淬滅問題，實驗數(shù)據(jù)很好，“想產(chǎn)業(yè)化要先做中試放大，需要產(chǎn)業(yè)界付出金錢和精力，我常說產(chǎn)業(yè)化比科學研究難很多，就難在這個環(huán)節(jié)�！�

　　惠州作為粵港澳大灣區(qū)重要節(jié)點城市，正努力打造成為大灣區(qū)科技成果轉(zhuǎn)化的首選地，促進科技成果產(chǎn)業(yè)化，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展。唐本忠院士表示，AIE與惠州“2+1”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群契合度高、發(fā)展前景好，希望與惠州企業(yè)進一步深入交流合作，拓展AIE材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，推動相關(guān)科技成果在惠州轉(zhuǎn)化落地。

　　●專家名片

　　唐本忠，中國科學院院士、亞太材料科學院院士、發(fā)展中國家科學院院士�，F(xiàn)任香港中文大學（深圳）校長學勤講座教授、理工學院院長，以及Wiley旗下Aggregate創(chuàng)刊主編。主要從事高分子化學和先進功能材料研究，是“聚集誘導發(fā)光（AIE）”概念的提出者和全球研究的引領(lǐng)者，已發(fā)表學術(shù)論文2000多篇，獲授權(quán)國家發(fā)明專利100多項。2014年至今連續(xù)當選全球材料和化學雙領(lǐng)域“高被引科學家”，2017年以第一完成人獲國家自然科學獎一等獎，以及何梁何利基金科學與技術(shù)進步獎，2021年獲Nano Today國際科學獎，2023年獲生物材料全球影響力獎。在Research.com于2022年發(fā)布的全球頂尖科學家排名中，唐本忠被評為中國第一（世界第十）的化學家和中國第五（世界第二十四）的材料科學家。

　　本組文字 惠州日報記者馮麗均