中國科學院院士唐本忠

➤必須要有人去做一些超前的、現在看不到任何用途的“天馬行空式”純科學研究，勇闖科研“無人區”，從而實現從跟隨模仿到原始創新的範式轉型

➤創新不僅是漸進改良，更是開闢新天地。中國學生基礎紮實，但容易將教科書內容視為絕對真理。我們要培養學生敢於挑戰權威的勇氣，在繼承前人智慧的同時，勇於開拓新的認知疆域

  文 |《瞭望》新聞周刊記者 鐘焯

  在物質世界中，發光現象如同一場神奇的魔術——物質將吸收的能量轉化為絢麗的光輻射。不同於燃燒産生的“熱”發光，許多物質能在特定激發模式下實現“冷”發光。從夏夜閃爍的螢火蟲，到晚會舞動的熒光棒，再到顯示屏中的有機發光二極管，發光材料早已融入人類生活。科學家們不斷在分子層面探索發光奧秘，致力於創造更多性能優異的發光材料，為科技發展提供新的突破口。

  2001年，中國科學家提出了一個具有里程碑意義的科學概念——聚集誘導發光（AIE）。經過全球科研工作者的共同努力，一個龐大的AIE新材料體系逐漸形成，實現了多學科交叉融合與高科技應用。2016年，AIE納米粒子被列為支撐未來納米光革命的四大納米材料之一，這一由中國科學家原創的新材料體系，如今成為全球科研熱點。

  AIE研究的開拓者，中國科學院院士、香港中文大學（深圳）理工學院院長唐本忠近日榮獲廣東省科學技術獎突出貢獻獎。他在接受《瞭望》新聞周刊專訪時&&，AIE材料已在癌細胞追蹤成像、微生物檢測、農藥殘留檢測、熒光防偽等領域實現多項産品落地。

  “未來，我們將重點利用具有自主知識産權的AIE材料體系，解決我國在關鍵原材料和技術領域的‘卡脖子’問題。”唐本忠説。

  發現全新發光機制

  《瞭望》：如何通俗地理解聚集誘導發光？

  唐本忠：傳統發光材料存在一個普遍現象：單個分子在稀溶液中發光很強，但在高濃度或固態下形成聚集體後，發光會減弱甚至完全消失，這種現象被稱為聚集淬滅發光（ACQ）。

  2001年，我的學生告訴我，他製備的多芳環噻咯溶液在紫外燈照射下不發光，我清楚地記得這種物質在晶體狀態下是發光的。為什麼會出現這種差異？經過團隊反復驗證，我們發現這不是實驗失誤，而是一種與傳統ACQ體系完全相反的發光現象——單個分子在稀溶液中不發光，但在形成聚集體後卻能高效發光。這一發現促使我們提出了聚集誘導發光全新概念，開創了一個嶄新研究領域。

  隨後，我們深入探究了AIE的工作機理。研究發現，AIE是一種普遍存在的發光現象：在分散狀態下，AIE分子“活蹦亂跳”，能量通過分子運動耗散而不發光；而在聚集狀態下，分子運動受限，能量只能通過發光釋放。這就像一群人分散時各自自由活動，而聚集在一起時無法隨意移動，只能通過“集體吶喊”（發光）來釋放能量。

  《瞭望》：AIE技術能為我們帶來哪些實際應用？

  唐本忠：AIE為多個領域開啟了令人振奮的研究大門。在生物成像、疾病診療、化學傳感、光電顯示、環境監測等方面，AIE材料展現出巨大應用潛力。傳統ACQ材料需要通過物理隔離、化學修飾等複雜方法來緩解聚集導致的熒光淬滅，而AIE材料則天然地解決了這一難題，具有顯著應用優勢。

  例如傳統發光材料在製成固體薄膜後常因分子聚集而導致發光減弱，而AIE分子越聚集發光越強，這使其成為有機發光二極管等光電器件的理想選擇。

  發光染料賦予我們“透視”的能力，使原本不可見的過程可視化。AIE材料可使檢測更加靈敏準確：無論是身體病變、空氣質量、水質污染，還是果蔬農藥殘留，都能通過“發光”直觀呈現。

  例如，在腫瘤細胞成像方面，傳統染料在細胞內聚集後信號可能消失，而通過設計具有水溶性和腫瘤靶向性的AIE材料，可以實現在腫瘤部位特異性聚集發光，達到精準成像效果。我們還可以追蹤藥物在體內的動態過程：溶液態不發光的AIE藥物在到達靶向位置聚集後發光；當腫瘤被清除後，藥物重新溶解，發光消失。這種“不亮—亮—不亮”的變化過程，為精準醫療提供了有力工具。

  跨越從實驗室到市場的“死亡之谷”

  《瞭望》：目前AIE材料已經實現了哪些産業化應用？

  唐本忠：我們在廣州黃埔科學城設立了聚集誘導發光高等研究院，專門推進AIE技術的産業化。目前，已形成六大轉化方向：科研試劑（如活體熒光成像納米試劑）、AIE微球、先進功能材料（如熒光防偽油墨）、光電器件、公共安全産品（如痕跡勘察粉末）和醫療診斷試劑盒。

  我們研發的AIE融合倣生納米抗菌模塊已在中國空間站開展試驗，通過結合物理抗菌和化學滅菌技術，為航天員健康保駕護航。在空間站這樣的密閉環境中及早殺滅致病微生物至關重要。傳統檢測方法需要等待微生物繁殖到一定規模才能識別，而基於AIE的熒光技術可以實現實時定位監測，大大提高了檢測效率。

  《瞭望》：對推進AIE技術産業化有哪些建議？

  唐本忠：首先，AIE研究有望催生眾多新技術，建立全新的産業鏈。但從實驗室到市場的轉化過程充滿挑戰，存在“死亡之谷”，需要克服從實驗室毫克級別到市場公斤級別標準化生産“量”的跨越。而量産需工程化解決方案，從科研指標到工程指標實現過程困難重重，需要在體制機制上容忍失敗，不能僅以成果轉化的成敗作為單一衡量標準。應當建立更具包容性的科研評價體系，將轉化過程中的技術積累、工藝突破、數據沉澱等納入評價維度，讓科研團隊敢於投入長周期、高風險的轉化研究。

  其次，技術研發需要長期投入。我們團隊從事AIE技術研發已經二十餘年，開展産業化布局十餘年，投入的經費數以億計。但當前AIE産業仍處於發展初期，核心材料的穩定性提升、高端設備的自主可控等仍需持續投入攻關，建議對AIE這類具有戰略意義的前沿技術領域給予持續穩定資金支持，如將更多AIE研究課題納入國家重點研發計劃、新材料重大專項，設立AIE專項中試基金，引導政府科創基金對AIE項目進行股權投資，搭建更多産融對接平台，吸引社會資本深度參與等。

  再者，加強不同研發機構、科學研究與技術研發之間的協作。多年來，我們認識了許多不同專業背景的優秀科學家、工程師、臨床醫生，建立了良好的研究合作關係，使AIE的研究和産業轉化得以向前推進。各研究機構應進一步建立高效協同機制，共同推動科技成果轉化。例如，在供需對接方面，構建企業、醫院等真實用戶與科研機構間的“需求清單”平台，供高校院所立項參考；在協同推進創新應用方面，建立從科研驗證—中試放大—示範應用—規模推廣的一體化機制和時間表，形成可工程化的技術指標，如明確要達到什麼樣的良率、成本、壽命、穩定性等指標，並着力解決實驗室成果放大和工程化能力不足的問題。

AIE 熒光微球産品   受訪者供圖

  深化有益於成果産出的科研生態建設

  《瞭望》：推動科技創新、成果轉化，你有什麼建議？

  唐本忠：加強原始創新、創造新科學過程中，一方面要優化科技創新內涵，往更高端走、往無人區闖；另一方面制定科學技術重大決策時要鼓勵科學家參與，進而構建一個能有效將科學成果轉化為現實生産力的生態系統。

  首先，加深AIE基礎研究，探索科學原理機制。例如圍繞AIE現象的本質機理、聚集誘導發光分子的設計與合成、AIE材料的性能調控等方向，構建全新的發光理論與技術體系。

  其次，加強産學研融合，推動AIE等原創成果走向應用。例如探索將AIE光敏劑用於光動力治療/光熱治療；研製AIE活性高分子與聚合物材料，用於防偽、信息存儲、應力/形變感應；研究利用AIE分子在不同聚集態、晶型或堆積方式下發射光譜變化的特點，形成壓力、溫度、酸鹼等不同刺激致顏色或亮度變化的新材料等。發揮新型舉國體制的優勢，在粵港澳大灣區等國際科創中心超前布局，放大AIE等原創前沿研究在全球的領先優勢，以點帶面在生物醫藥等領域形成一批原創科研成果的示範應用，打造原創應用策源地。

  再者，引導建設一系列自主創新平台，提升我國的創新自信與全球影響力。比如，鼓勵科學家在國際學術舞&掌握話語權，創辦高水平國際期刊，建設我國主導的科學數據庫，引導成立我國科學家主導的國際組織。在科學期刊建設方面，我們2020年創辦的《聚集體》（Aggregate）已經形成了較好的口碑，收到了包括諾貝爾化學獎得主在內的來自49個國家和地區的作者投稿，2024年發文量超200篇，成果在多個關聯領域均獲得高度認可，打破了單一學科的局限，體現出跨學科的創新價值與廣泛學術輻射力；2025年影響因子（IF）為13.7，表明刊發成果已處於全球同類研究的前列，具有極強的學術關注度和引用價值，能夠為相關領域的後續探索提供重要參考。自主建設的高水平科學期刊，能讓中國科學家的優秀成果更有機會在全球迅速傳播，進而提升我國科學家在國際舞&的可見度和影響力。

  《瞭望》：在人才培養方面你有哪些建議？

  唐本忠：我們推進成果轉化，不僅為産出高端産品，更為培養一批具有創新能力的技術人才，為國家發展提供智力支持。人才培養可以從兩方面入手：

  一是跨學科融合。當今科學突破往往來自學科交叉，比如一些醫學重大發現就出自物理或化學背景的研究者。我們團隊學生學科背景多元，我常鼓勵他們既要深耕專業，又要拓展視野。鼓勵不同背景的學生互相學習、合作，對某一個議題共同探討，通過不同視角提出解決思路。

  二是培養批判性思維。創新不僅是漸進改良，更是開闢新天地。中國學生基礎紮實，但容易將教科書內容視為絕對真理。科學史上許多突破恰恰源於對權威的質疑。我們要培養學生敢於挑戰權威的勇氣，在繼承前人智慧的同時，勇於開拓新的認知疆域。□