科技日報記者 宗詩涵
在國際發(fā)光材料領(lǐng)域，中國科學(xué)院院士、世界科學(xué)院院士、香港中文大學(xué)（深圳）理工學(xué)院院長、香港科技大學(xué)杰出客座教授唐本忠首次提出了聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）概念，引領(lǐng)了眾多原創(chuàng)性研究。他也被稱為“AIE之父”。在光電器件、空氣凈化、能源利用、食品安全以及醫(yī)療健康等多個與人類生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，AIE技術(shù)均提供了性能更優(yōu)、成本更低的解決方案，開啟了發(fā)光材料應(yīng)用的新時代。
在接受科技日報記者采訪時，唐本忠親切地把“AIE”音譯成中文“愛（ai）伊”。探索光的奧秘、追逐光的腳步、成為光的使者……在這條科研道路上，他始終滿懷熱情，堅定前行。
AIE材料成“全能運(yùn)動員”
記者：您是如何與高分子化學(xué)結(jié)緣的？
唐本忠：我與高分子化學(xué)的緣分始于大學(xué)本科階段。1977年高考填報志愿時，我持保守態(tài)度，特意避開了名牌高校和熱門專業(yè)。然而，我卻意外地被廣東省的華南理工大學(xué)高分子科學(xué)與工程系錄取。盡管當(dāng)時對這個專業(yè)知之甚少，但我秉持著“既來之則安之”的態(tài)度，決定全力以赴，潛心學(xué)習(xí)，把成績搞好。
后來，我被教育部派往日本京都大學(xué)攻讀博士學(xué)位，研究方向是高分子合成化學(xué)。當(dāng)時，得益于我國教育部與日本文部省簽署的留學(xué)計劃，我幸運(yùn)地被京都大學(xué)一位著名高分子合成化學(xué)教授選中，成為他的研究生。
在博士后階段，我到加拿大多倫多大學(xué)從事研究，繼續(xù)在高分子合成領(lǐng)域深耕細(xì)作。1994年，我前往香港科技大學(xué)工作，開始獨(dú)立建組，初期的研究方向仍然是高分子合成。可以說，我與高分子化學(xué)的結(jié)緣既有偶然也有必然。從本科到博士后，再到獨(dú)立科研，我一直在這個領(lǐng)域耕耘探索，為之后的研究擴(kuò)展和換軌積累了知識和經(jīng)驗。
記者：是什么促使您從高分子合成的研究轉(zhuǎn)向小分子聚集的探索？
唐本忠：實際上，我對小分子的研究建立在高分子研究的基礎(chǔ)之上。20世紀(jì)末，有機(jī)發(fā)光材料因其豐富多彩的特性和多種多樣的應(yīng)用而備受關(guān)注。這些有機(jī)發(fā)光材料包括高分子和小分子材料。我一直致力于新型高分子合成的探索。然而，在研究過程中，我發(fā)現(xiàn)許多實驗所需的單體在市場上難以購得，需要自行合成。
在一次實驗中，我安排一位博士后合成一個涉及三鍵耦合反應(yīng)的單體。在合成過程中，他發(fā)現(xiàn)了一個反?，F(xiàn)象：這個單體呈聚集態(tài)時能夠發(fā)光，但在溶液中卻不發(fā)光。這一發(fā)現(xiàn)與光物理學(xué)中的傳統(tǒng)認(rèn)知——聚集淬滅發(fā)光（ACQ）效應(yīng)截然不同。ACQ效應(yīng)指的是發(fā)光分子在稀溶液中能夠高效發(fā)光，而在濃溶液或固態(tài)下發(fā)光減弱甚至消失。
我覺得這一反?，F(xiàn)象非常有趣，并極具研究價值。正是這次經(jīng)歷促使我開始關(guān)注小分子呈聚集態(tài)時的發(fā)光特性。后來，我和我的研究團(tuán)隊通過一系列精心設(shè)計的實驗，進(jìn)一步確認(rèn)了“越聚集越發(fā)光”現(xiàn)象真實存在，并將其命名為AIE。
記者：發(fā)現(xiàn)AIE現(xiàn)象具有怎樣的意義？它有哪些實際應(yīng)用？
唐本忠：在現(xiàn)代社會，光電產(chǎn)品（如手機(jī)顯示屏）無處不在，發(fā)光材料是光電器件的基本組成部分。然而，傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料受ACQ效應(yīng)的制約，限制了它們在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，在嘗試將發(fā)光物質(zhì)注入體內(nèi)以標(biāo)記腫瘤時，ACQ效應(yīng)導(dǎo)致的發(fā)光信號喪失使得這一應(yīng)用難以實現(xiàn)。因此，科學(xué)家們一直在尋求解決分子聚集后發(fā)光減弱問題的方法。
幸運(yùn)的是，AIE的發(fā)現(xiàn)為這一世紀(jì)難題提供了全新的解決思路。AIE材料的應(yīng)用范圍極為廣泛，涵蓋了許多與光相關(guān)的高技術(shù)領(lǐng)域，可以說是新材料賽場上的一名“全能運(yùn)動員”。
比如高性能有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）是AIE材料最有前途的應(yīng)用之一。AIE材料呈凝聚態(tài)時聚集發(fā)光，是非摻雜OLED器件的理想發(fā)光層材料。同時，通過引入新的光物理機(jī)制，如延遲熒光、室溫磷光等，AIE材料有望成為制作OLED屏幕最有希望的備選材料。
在防偽領(lǐng)域，AIE材料同樣具有廣闊的應(yīng)用空間。我們可以利用AIE材料的發(fā)光特性制作防偽標(biāo)簽，通過特定的光照條件來識別真?zhèn)?，為打擊假冒偽劣產(chǎn)品提供有力的技術(shù)支持。
生命健康領(lǐng)域是國內(nèi)外研究的熱點之一?？蒲腥藛T可以利用AIE材料讓細(xì)菌和病毒發(fā)光，從而直觀地觀察它們在體內(nèi)的感染位置和活動情況。同時，我們還發(fā)現(xiàn)許多中草藥具有AIE特性，這意味著我們可以通過觀察中草藥在體內(nèi)的聚集和變化來評估其藥效，為中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究提供新的思路和方法。許多醫(yī)生正在與AIE領(lǐng)域的科學(xué)家合作，探索在疾病診斷和治療中運(yùn)用AIE的可能性。我認(rèn)為這是一個充滿機(jī)遇和挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，也是AIE材料最有可能發(fā)揮巨大作用的領(lǐng)域之一。
目前，AIE研究在全球范圍內(nèi)備受關(guān)注。在這一熱門研究領(lǐng)域，中國科學(xué)家處于領(lǐng)先地位。
“聚集體科學(xué)”可突破還原論瓶頸
記者：您提出了“聚集體科學(xué)”的概念，具體指的是什么？您為何呼吁從“分子論”向“聚集體論”的研究范式轉(zhuǎn)移？
唐本忠：科學(xué)研究的精髓在于探索未知，思人所未思，踏入前人未曾涉足的領(lǐng)域。一些在分子層次看似不可能的任務(wù)，通過AIE研究得以實現(xiàn)——通過簡單的聚集過程，使不發(fā)光的分子發(fā)光。這一現(xiàn)象促使我深入思考聚集的奧秘。長久以來，科學(xué)研究在方法論上受還原論哲學(xué)的影響，傾向于將復(fù)雜系統(tǒng)拆解成最基本的組分進(jìn)行研究。還原論認(rèn)為整體等于部分之和，把部分搞清楚了，整體也就清楚了。還原論很好用，但現(xiàn)在是思考其局限性的時候了。
以生命為例，它是一個活生生的整體。但當(dāng)我們將其拆解為氨基酸、蛋白質(zhì)、DNA、RNA、多糖等組分時，這些分子并無生命跡象。即便我們對這些“死”的分子進(jìn)行再深入的解析，也無法了解生命的真諦。從“死”的分子到活生生的生命之間，缺失的一環(huán)正是聚集。
AIE現(xiàn)象讓我開始思考，如何搭建一個平臺，來研究聚集過程和聚集體行為。這個平臺遠(yuǎn)超納米科技平臺的范疇，因為聚集不僅限于納米尺度，它同樣存在于微米、毫米、米乃至更廣闊的尺度，甚至可涵蓋整個宇宙空間。
如今，我們已從AIE出發(fā)，開拓了多個研究領(lǐng)域，統(tǒng)稱為“聚集體科學(xué)”。分子科學(xué)的認(rèn)識論基礎(chǔ)是還原論，即通過單個分子的研究來認(rèn)識事物；而“聚集體科學(xué)”則秉持整體論，著眼于分子之上的廣闊天地。對聚集體的研究將引領(lǐng)我們探索新的模型、假說和理論，為研究者提供無限的創(chuàng)新空間。
記者：您創(chuàng)辦科學(xué)期刊《聚集體》的初衷是什么？該期刊的定位又是什么？
唐本忠：創(chuàng)辦《聚集體》這一科學(xué)期刊，我的初衷很簡單，也很明確——中國科學(xué)家需要提升話語權(quán)。過去，中國科學(xué)家的研究成果在投稿至國外知名期刊的過程中可能遇到困難。此外，從經(jīng)濟(jì)層面考量，我們在科研上投入大量資金的同時，還需花費(fèi)資金將研究成果發(fā)表至國外期刊，造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
這種現(xiàn)狀不僅削弱了我們在國際科學(xué)界的話語權(quán)，還讓我們蒙受經(jīng)濟(jì)損失。因此，我決定創(chuàng)辦《聚集體》期刊。我希望通過這一平臺，讓中國科學(xué)家的優(yōu)秀成果能夠迅速在全球傳播，進(jìn)而提升我國科學(xué)家在國際舞臺的可見度和影響力。當(dāng)然，《聚集體》是一份國際科學(xué)期刊，我們也發(fā)表國外科學(xué)家的優(yōu)秀成果，以促進(jìn)科學(xué)界的交流、科學(xué)研究的發(fā)展。
如今，《聚集體》已經(jīng)走過了5年的歷程，取得了令人滿意的成績。期刊的影響力日益增加，在幫助中國科學(xué)家在國際科學(xué)界提升話語權(quán)方面盡了微薄之力。這5年，我們見證了中國科學(xué)研究水平的整體躍升。未來，我們將繼續(xù)努力把《聚集體》打造成更加國際化、高端化的一流科學(xué)期刊。
記者：您作為主編，編輯出版了AIE研究方向的叢書，對推動AIE科學(xué)的發(fā)展起到了積極作用。您認(rèn)為應(yīng)如何進(jìn)一步推動AIE發(fā)展？我國應(yīng)如何保持在這一領(lǐng)域的國際優(yōu)勢？
唐本忠：我們希望通過出版這套AIE叢書，讓年輕人形成一個互助的團(tuán)隊?！捌嫖墓残蕾p，疑義相與析?！贝蠹乙黄鹎写?、共同提高——這是我們編輯這套叢書的重要原因之一。目前，叢書已經(jīng)出版15冊，內(nèi)容涵蓋了AIE領(lǐng)域的多個方面。除中文版，我們也與國外出版社合作，出版英文AIE書籍，以滿足國際讀者的需求。
關(guān)于AIE科學(xué)的發(fā)展方向，我認(rèn)為應(yīng)兼具深度與廣度。在深度上，我們需要繼續(xù)深入挖掘AIE科學(xué)的潛力，創(chuàng)造新的知識，探索更多未知的可能性；在廣度上，我們要積極拓展AIE技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，使其更好地服務(wù)于社會?？茖W(xué)和技術(shù)是交叉融合、互相促進(jìn)的關(guān)系，我們應(yīng)該鼓勵科學(xué)家和工程師的合作，共同推動AIE科技的發(fā)展。
科學(xué)家的興趣和品位在科研過程中起著至關(guān)重要的作用。我們應(yīng)該選擇那些有品位、有意義、有價值的課題進(jìn)行研究，即使最終未能完全解決問題，也能為科學(xué)界留下寶貴的財富。
最后，我想從哲學(xué)的角度談?wù)凙IE科學(xué)的發(fā)展方向。整體論雖然重要，但容易導(dǎo)致泛泛而談，甚至變成不知所云的玄學(xué)。因此，我們需要在整體論哲學(xué)的指導(dǎo)下，聚焦具體問題，找到切實可行的切入點。這當(dāng)然具有挑戰(zhàn)性，但越是困難的事情，越能激發(fā)我們的斗志和創(chuàng)造力。如果我們能在這個方向取得標(biāo)志性成果，我們將繼續(xù)在這個領(lǐng)域保持國際領(lǐng)先地位。
科學(xué)工作充滿樂趣與幸福
記者：您認(rèn)為該如何向社會弘揚(yáng)科學(xué)精神，推動科普工作開展，讓孩子們覺得科學(xué)不再深澀？
唐本忠：科學(xué)是否深澀，可能并不取決于科學(xué)本身，而更多地取決于我們的感受、看法，甚至品位。我致力于科普傳播，就是希望改變?nèi)藗儗茖W(xué)的刻板印象。
攀登喜馬拉雅山不僅萬分辛苦，更是極度危險的，但登山者充滿斗志，因為他們有挑戰(zhàn)極限、創(chuàng)造紀(jì)錄的雄心壯志。科學(xué)研究充滿挑戰(zhàn)，困難重重，但戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)會給我們帶來極大的成就感。這種成就感并非僅僅源自物質(zhì)的回饋，更是對個人價值的認(rèn)同與肯定。
我認(rèn)為，要有效地向社會弘揚(yáng)科學(xué)精神，推動科普工作，需要從價值觀和文化導(dǎo)向入手。我們要讓孩子們明白，科學(xué)并不深澀，而是充滿樂趣和魅力的。同時，我們也要培養(yǎng)孩子們的創(chuàng)新意識和實踐能力，讓他們能夠更好地開展科學(xué)探索。
記者：您和您的團(tuán)隊在推動科普工作方面做了哪些工作？今后您將如何繼續(xù)開展科普工作？
唐本忠：我始終相信，對個體成長影響最為深遠(yuǎn)的是基礎(chǔ)教育，特別是中小學(xué)教育。因此，我尤為重視向小朋友們普及科學(xué)知識，并為此制作了科普繪本。我到香港中文大學(xué)（深圳）任職后，多次前往全國各地的中小學(xué)做科普報告，與他們進(jìn)行面對面的交流。盡管這些活動無法立即改變社會的整體價值觀，但若能激發(fā)部分學(xué)生的科學(xué)熱情，我已甚感欣慰。
有人認(rèn)為科學(xué)家的工作艱辛且勞累，我認(rèn)為這是一種誤解。實際上，只要熱愛科學(xué)，愿意為之付出，科學(xué)工作同樣可以充滿樂趣與幸福。因此，在科普工作中，我希望更多地展現(xiàn)科學(xué)家們的真實生活與工作狀態(tài)。同時，我們也應(yīng)該培養(yǎng)孩子們的批判思維，鼓勵他們敢于質(zhì)疑與挑戰(zhàn)權(quán)威，以此推動科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。
對于未來的科普工作，我計劃繼續(xù)深入學(xué)校，與更多的孩子進(jìn)行面對面的交流，讓他們親身感受科學(xué)的魅力與樂趣。同時，我也將積極倡導(dǎo)并推動科普教育的改革與創(chuàng)新，使科普工作更加貼合時代的需求與孩子們的特點，為培養(yǎng)更多熱愛科學(xué)、勇于探索的年輕一代貢獻(xiàn)力量。
致青年科技人才
首先，要有高雅的品位。這意味著你不僅要確立自己的研究方向，明確自身所求并為之不懈奮斗，還應(yīng)將這種品位貫穿于科研工作的始終，即追求卓越、精益求精。
其次，要有如火的熱情。要熱愛你所從事的工作。唯有真正熱愛，方能從中領(lǐng)略到科研的樂趣，進(jìn)而持之以恒地傾注時間與精力。熱愛科研的人，會享受科研過程中的每一個挑戰(zhàn)和突破，越戰(zhàn)越勇，推動自我不斷前行。
再者，要有批判精神。科研是一個不斷探索和發(fā)現(xiàn)的過程，需要不斷地質(zhì)疑和反思。批判精神不僅有助于揭示現(xiàn)有理論的局限性，更能推動科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展。當(dāng)然，在批判的過程中可能會遭遇誤解與非議，但科學(xué)的爭論與探討本是常態(tài)，應(yīng)秉持開放的心態(tài)去接納與面對。
最后，要有團(tuán)隊精神。樹立正確的名利觀，強(qiáng)化合作意識，學(xué)會相互欣賞與幫助，而非貶低與排擠。在合作中，大家都能獲得應(yīng)有的認(rèn)可與回報，共同為科學(xué)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。
——唐本忠
