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　　新華社北京１月８日電 題：三個和尚沒水喝？——越聚集越發(fā)光,，一項中國人改寫光物理課本的科學發(fā)現(xiàn)

　　新華社記者余曉潔,、田曉航

　　“科學真美！”

　　在２０１７年度國家自然科學獎一等獎獲得者,、中國科學院院士,、香港科技大學教授唐本忠眼中，科研通向一片無限可能性的新天地,，令人興奮,、充滿希望。

　　唐本忠團隊在國際上率先提出聚集誘導(dǎo)發(fā)光（ＡＩＥ）——這項中國人改寫光物理課本的發(fā)現(xiàn),，開辟了具有原創(chuàng)性和國際引領(lǐng)性的基礎(chǔ)科學研究全新領(lǐng)域,。

　　光，給萬物溫暖,，助生靈繁育,。

　　從先秦墨子對光學的最初記載，到現(xiàn)代物理學中的量子力學和相對論,，千百年來人類沒有停止過對光的追逐,、理解和利用。有機發(fā)光材料是當代光學研究的前沿熱點,，化學家們對發(fā)光性能優(yōu)異的功能分子夢寐以求,。

　　然而，“一個和尚挑水喝,，兩個和尚抬水喝,，三個和尚沒水喝?！逼矫婀曹椊Y(jié)構(gòu)導(dǎo)致許多有機發(fā)光分子在稀溶液中發(fā)光很強,，在高濃度溶液中或聚集狀態(tài)下卻發(fā)光減弱甚至消失。這一寫入光物理課本的聚集導(dǎo)致發(fā)光猝滅（ＡＣＱ）現(xiàn)象好比有機發(fā)光材料的阿喀琉斯之踵,，在長達半個多世紀時間里讓英雄前行的盔甲染上暗淡之色,。

　　與教科書“背道而馳”的聚集誘導(dǎo)發(fā)光，源自一次“不經(jīng)意就會擦肩而過”的發(fā)現(xiàn),。

　?。玻埃埃蹦辏n題組在實驗中偶然發(fā)現(xiàn)一種噻咯衍生物在薄層層析板上不發(fā)光,，但隨著溶劑揮發(fā),，由“濕”變“干”的樣品在紫光燈照射下卻閃閃發(fā)光,。唐本忠先是驚出一身冷汗，隨后反復(fù)實驗,，確認這種噻咯衍生物在溶液狀態(tài)基本不發(fā)光,，在聚集態(tài)卻發(fā)出明亮熒光！

　　越聚集越發(fā)光,，不是“三個和尚沒水喝”,，而是“人多力量大”！

　?。粒桑盘匦缘臒晒獠牧暇奂l(fā)光的“秘密”在于分子內(nèi)運動（包括旋轉(zhuǎn)和振動）受限,。課題組發(fā)現(xiàn)，ＡＩＥ物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上有個顯著特點——擁有很多單鍵連接的芳香環(huán),。它們像一個個小螺旋槳,，在稀溶液中自由旋轉(zhuǎn)或振動，消耗了紫外光給予它們的能量,。但在聚集態(tài)下,，分子之間錯落堆積，螺旋槳轉(zhuǎn)不起來,，能量輻射躍遷,，因而產(chǎn)生熒光。

　　發(fā)光材料領(lǐng)域一扇全新的大門就此打開,！

　　加拿大學者貝琳達·海涅撰文稱,，今天我們討論聚集不能不提聚集誘導(dǎo)發(fā)光。自從唐本忠團隊的原創(chuàng)成果發(fā)表以來,，毫不夸張地說,，這個研究領(lǐng)域經(jīng)歷了爆炸式的發(fā)展。

　?。粒桑鸥拍钐岢鲆詠?，已吸引８０個多國家和地區(qū)超過１５００家科研單位的科學家進入該研究領(lǐng)域，近兩年每年新增的ＳＣＩ級ＡＩＥ論文均超過１０００篇,。

　　原創(chuàng)性、引領(lǐng)性研究的偉力在于改變?nèi)藗兊乃枷?、改變世界的面貌?/p>

　　發(fā)光二極管,、智能材料、爆炸物檢測,、化學傳感器,、癌細胞追蹤、細菌成像……近年來,，ＡＩＥ材料在光電,、傳感,、生物、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域開始應(yīng)用,，被全球材料科學家“玩”出了各種花樣,。其中用于生物成像和示蹤的ＡＩＥ熒光探針備受市場期待。

　　長期以來,，中國從外國公司進口發(fā)光材料,，大部分商業(yè)化熒光探針的知識產(chǎn)權(quán)都由國外企業(yè)把控，產(chǎn)品價格昂貴,。唐本忠及其團隊的創(chuàng)新打破了這一格局,，因為ＡＩＥ材料“源頭上”的專利屬于中國人。

　　與傳統(tǒng)ＡＣＱ材料相比,，ＡＩＥ材料制成的生物探針在成像分辨率,、抗光漂白性、長期追蹤能力,、自定位能力等方面性能更佳,。

　　腫瘤手術(shù)中，醫(yī)生常常為“切多了器官不能再生,，切少了病灶還在”的困境而煩惱,。“ＡＩＥ材料熒光探針可以讓癌細胞發(fā)光而正常細胞不發(fā)光,，從而‘劃出’二者的清晰邊界,。一旦應(yīng)用臨床，有望使癌細胞切除手術(shù)精確度大幅提高,?！碧票局艺f。

　　獨行快,，眾行遠,。“唐老師領(lǐng)導(dǎo)的是一支名副其實的跨學科‘多兵種聯(lián)合部隊’,，這次獲獎的成員來自香港科技大學,、浙江大學、北京理工大學三所高校,。不少臨床醫(yī)生被聚集誘導(dǎo)發(fā)光吸引,，加入我們團隊?！眻F隊成員,、華南理工大學秦安軍教授說。

　　在學生們看來，唐本忠既像慈父般為人隨和,，又像嚴師般挑剔苛刻,。他要求弟子們“迎著困難走”，尤其對實驗和論文要一絲不茍,，精益求精,。

　　對唐本忠而言，拿獎不是目的,，興趣和熱情才是從事科研的不竭動力,。“喜馬拉雅山的攀登者是瘋子還是英雄,？別人怎么看不重要,，自己認為自己是英雄就行?！碧票局夜膭顚W生們秉持一腔熱情投入科研,，“這才是步向成功的不二法門”。

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責任編輯： 張敏彥