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[资讯]越聚集 越发光 [复制链接]

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越聚集 越发光
——记国家自然科学奖一等奖“聚集诱导发光”

本报记者 付丽丽
       这是一条通向未来的路,一片充满无限可能性的新天地。
       生活中,发光材料在各行各业的应用十分广泛。然而,很多材料只有在溶液中才能发光,而一旦聚集或成为固态,发出的光就会减弱甚至完全消失。这种现象被称为“聚集导致发光猝灭”(简称ACQ),成为制约发光材料应用的一大痼疾。
       唐本忠,中国科学院院士、香港科技大学讲座教授,他领衔的团队发现了一个与此相反的现象:分子越聚集,发光越强。因此,这种现象被定义为聚集诱导发光(简称AIE)。凭借在此领域的创新性和引领性研究成果,唐本忠团队荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。
       AIE的发现,要回溯到2001年,唐本忠的一名学生在做实验时发现,用点样管点在薄层色谱板上的样品,在紫光灯下没有像往常那样可以看到明显的荧光。于是,他去寻求老师的帮助。当他们回到实验室后,却发现这个点在紫外灯下发出了十分明亮的荧光。经过分析,发现在点完样后立刻用紫光灯照射,这时的样品点是一个带着溶剂“湿点”,没有荧光;而经过一段时间,样品点上的溶剂挥发后,变为一个“干点”,这时就产生了荧光。正是这个偶然的发现,开辟了一个发光材料的新领域。
       “这个现象告诉我们,搞研究要跳出已有的思维框框,如果你观察到与既有经验不一样的现象,第一反应不该是回避,而应该非常兴奋地去重复实验,然后去追根溯源,千万不能因为暂时无法解释原因而选择忽视。”唐本忠说。
       此前,中国科学家的类似研究基本是跟着国外跑,引领性研究较少。而AIE是一个由我国科学家开创并引领、国外科学家竞相跟进的一个研究领域。
       AIE材料,从概念提出到现今,全世界已经有60余个国家和地区超过1100个研究单位的科学家进入该领域,每年的论文发表数和引用数均呈指数增长,仅2017年文章发表数就超过1200篇,引用数超36500次。“相当于一天就有100多次的引用。”说起这些数字,唐本忠不无骄傲。
       而更让他骄傲的是AIE潜在的应用。例如大型飞机应力检测的风洞实验。在实验中,飞机要被猛烈的风持续地吹,承受不住压力的部位就会露出破绽。但要找出这些薄弱之处并非易事。将AIE材料做成涂料抹在飞机上,应力集中的地方就会发出与其他地方不同的光,甚至整个飞机的应力是怎么分布的,荧光都可以通过颜色变化让人看得一清二楚。
       再比如医疗领域,由AIE材料制成的生物探针,不见癌细胞不亮,在癌细胞中则越聚越亮。“这将有助于医生观测追踪到癌细胞。”唐本忠说,比如,给一个癌症病人动手术时,犬牙交错的肿瘤边缘很考验医生技术,如切除不净,等于埋下复发的隐患,这也是我国肿瘤病人康复率比较低的原因之一。但如果使用AIE材料,即便只有一毫米大小的肿瘤也可以通过荧光呈现,帮助医生准确地把它切除。
       发现一种材料,引领一个研究领域,进而改变人们的生活,这是唐本忠的一个梦。如今,他已然梦想成真。

来源:科技日报    2018年01月09日 星期二
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