独辟蹊径，原创引领 唐本忠院士与聚集诱导发光的科学之光

2017年，国家自然科学奖一等奖授予了中国科学院院士、香港科技大学教授唐本忠及其团队，以表彰他们在“聚集诱导发光（AIE）”材料研究领域取得的原创性突破。这一奖项不仅是对一项重大科学发现的认可，更是对中国科学家在基础研究前沿“独辟蹊径”，以原创概念引领全球光材料发展的生动诠释。

从“聚集猝灭”到“聚集诱导发光”的范式革命

在传统的光物理认知中，大多数发光材料在稀溶液中可以高效发光，但一旦聚集或形成固态，分子间相互作用会导致发光减弱甚至完全消失，这种现象被称为“聚集导致荧光猝灭（ACQ）”。这一“常识”长期制约着高效固态发光材料的设计与应用。唐本忠院士团队在研究一类噻咯衍生物时，意外发现了完全相反的现象：这些分子在溶液中几乎不发光，但在聚集状态或固态下却发出强烈的荧光。他们敏锐地抓住了这一反常现象，于2001年首次提出了“聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission, AIE）”这一原创性科学概念，颠覆了传统认知，开辟了发光材料研究的新天地。

原创概念的深度挖掘与机理阐明

提出概念仅是第一步。唐本忠团队并未止步于现象描述，而是深入系统地揭示了AIE现象背后的物理化学机制。他们提出了“分子内运动受限（RIM）”的核心机理，即：在AIE分子处于分散状态时，其分子内基团（如苯环）的旋转或振动等运动消耗了激发态能量，导致荧光微弱；而当分子聚集时，这些运动受到物理限制，能量通过辐射跃迁（发光）的途径释放，从而产生高效的荧光。这一机理的阐明，为AIE材料的理性设计与性能调控奠定了坚实的理论基础，使该领域从偶然发现走向了科学指导下的定向创造。

引领全球研究浪潮与开拓多元应用

AIE概念的提出，像一把钥匙，打开了发光材料宝库的新大门。近二十年来，AIE研究在全球范围内引发了持续热潮，发展成为材料科学、化学、生物医学、光电技术等多个交叉学科的前沿热点。唐本忠团队始终引领着这一方向：

1. 材料体系极大丰富：从最初的噻咯，发展到四苯基乙烯、氰基取代二苯乙烯等众多核心骨架，构建了庞大的AIE材料家族，发光颜色覆盖整个可见光区乃至近红外区域。
2. 应用前景广阔多元：

• 化学生物传感：利用AIE材料对微环境（粘度、pH、特定分子）的灵敏荧光响应，开发出高性能的传感器，用于检测爆炸物、污染物、生物标志物等。

• 生物成像与诊疗：AIE材料良好的生物相容性、高亮度、优异的光稳定性和“光激活”特性，使其成为荧光成像、长期细胞追踪、图像引导手术以及光动力治疗等生物医学领域的理想探针或试剂。

• 有机光电材料：基于AIE材料制备的高效非掺杂有机发光二极管（OLED），解决了传统材料在固态薄膜中效率下降的难题，为下一代显示与照明技术提供了新方案。

• 智能材料与防伪：利用AIE性质对外界刺激（力、热、蒸汽）的响应，开发出智能响应材料，广泛应用于信息加密、高级防伪等领域。

对自然科学研究的启示

唐本忠院士团队的获奖工作，是中国基础研究坚持“四个面向”、特别是面向世界科技前沿取得重大原创突破的典范。其成功之路给予我们深刻启示：

• 重视“反常”与原始创新：科学突破往往始于对“反常”现象的敏锐洞察和深入探究，而非仅仅跟随国际热点。敢于挑战教科书上的“常识”，是取得源头创新成果的关键。
• “从0到1”的坚韧探索：从一个偶然发现，到一个新概念的提出，再到机理的深刻阐明和庞大体系的构建，需要研究者数十年如一日的专注与坚持，以及甘坐“冷板凳”的定力。
• 基础研究与实际应用的紧密互动：AIE研究始终坚持基础科学问题探索与实际应用潜力挖掘相结合。深刻的理论认识指导了新材料的创制，而广阔的应用前景又反过来推动基础研究向更深、更广处进军，形成了良性循环。

2017年国家自然科学奖一等奖授予唐本忠院士团队，是对他们开创并引领“聚集诱导发光”这一中国原创、世界引领的科学领域所作出卓越贡献的最高肯定。这项工作不仅产出了具有重大国际影响力的科研成果，更孕育了一个充满活力的全球性研究社群，彰显了中国科学家在基础科学前沿提出并定义新概念、开拓新方向的强大能力。它如同一束独特的“科学之光”，照亮了功能材料发展的新路径，也映照出中国自然科学研究和试验发展坚持自主创新、攀登世界科技高峰的坚定决心与辉煌成就。