2017年,國家自然科學(xué)獎一等獎授予了中國科學(xué)院院士、香港科技大學(xué)教授唐本忠及其團隊,以表彰他們在“聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)”材料研究領(lǐng)域取得的原創(chuàng)性突破。這一獎項不僅是對一項重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的認(rèn)可,更是對中國科學(xué)家在基礎(chǔ)研究前沿“獨辟蹊徑”,以原創(chuàng)概念引領(lǐng)全球光材料發(fā)展的生動詮釋。
從“聚集猝滅”到“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”的范式革命
在傳統(tǒng)的光物理認(rèn)知中,大多數(shù)發(fā)光材料在稀溶液中可以高效發(fā)光,但一旦聚集或形成固態(tài),分子間相互作用會導(dǎo)致發(fā)光減弱甚至完全消失,這種現(xiàn)象被稱為“聚集導(dǎo)致熒光猝滅(ACQ)”。這一“常識”長期制約著高效固態(tài)發(fā)光材料的設(shè)計與應(yīng)用。唐本忠院士團隊在研究一類噻咯衍生物時,意外發(fā)現(xiàn)了完全相反的現(xiàn)象:這些分子在溶液中幾乎不發(fā)光,但在聚集狀態(tài)或固態(tài)下卻發(fā)出強烈的熒光。他們敏銳地抓住了這一反常現(xiàn)象,于2001年首次提出了“聚集誘導(dǎo)發(fā)光(Aggregation-Induced Emission, AIE)”這一原創(chuàng)性科學(xué)概念,顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知,開辟了發(fā)光材料研究的新天地。
原創(chuàng)概念的深度挖掘與機理闡明
提出概念僅是第一步。唐本忠團隊并未止步于現(xiàn)象描述,而是深入系統(tǒng)地揭示了AIE現(xiàn)象背后的物理化學(xué)機制。他們提出了“分子內(nèi)運動受限(RIM)”的核心機理,即:在AIE分子處于分散狀態(tài)時,其分子內(nèi)基團(如苯環(huán))的旋轉(zhuǎn)或振動等運動消耗了激發(fā)態(tài)能量,導(dǎo)致熒光微弱;而當(dāng)分子聚集時,這些運動受到物理限制,能量通過輻射躍遷(發(fā)光)的途徑釋放,從而產(chǎn)生高效的熒光。這一機理的闡明,為AIE材料的理性設(shè)計與性能調(diào)控奠定了堅實的理論基礎(chǔ),使該領(lǐng)域從偶然發(fā)現(xiàn)走向了科學(xué)指導(dǎo)下的定向創(chuàng)造。
引領(lǐng)全球研究浪潮與開拓多元應(yīng)用
AIE概念的提出,像一把鑰匙,打開了發(fā)光材料寶庫的新大門。近二十年來,AIE研究在全球范圍內(nèi)引發(fā)了持續(xù)熱潮,發(fā)展成為材料科學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、光電技術(shù)等多個交叉學(xué)科的前沿?zé)狳c。唐本忠團隊始終引領(lǐng)著這一方向:
對自然科學(xué)研究的啟示
唐本忠院士團隊的獲獎工作,是中國基礎(chǔ)研究堅持“四個面向”、特別是面向世界科技前沿取得重大原創(chuàng)突破的典范。其成功之路給予我們深刻啟示:
2017年國家自然科學(xué)獎一等獎授予唐本忠院士團隊,是對他們開創(chuàng)并引領(lǐng)“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”這一中國原創(chuàng)、世界引領(lǐng)的科學(xué)領(lǐng)域所作出卓越貢獻的最高肯定。這項工作不僅產(chǎn)出了具有重大國際影響力的科研成果,更孕育了一個充滿活力的全球性研究社群,彰顯了中國科學(xué)家在基礎(chǔ)科學(xué)前沿提出并定義新概念、開拓新方向的強大能力。它如同一束獨特的“科學(xué)之光”,照亮了功能材料發(fā)展的新路徑,也映照出中國自然科學(xué)研究和試驗發(fā)展堅持自主創(chuàng)新、攀登世界科技高峰的堅定決心與輝煌成就。
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更新時間:2026-01-07 05:53:27
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