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【紫荆专稿】“AIE之父”唐本忠的快乐追“光”路

日期:2024-12-04 来源:紫荆 浏览量: 字号:
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|深圳 陈恒

香港中文大学(深圳)理工学院院长唐本忠院士是高分子化学家,是聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission, AIE)原创性科学概念的提出者及该领域研究的引领者,被国际学界赞誉为“AIE之父”。近日,国际学术网站Research.com公布2024年全球顶尖学者排名及分领域排名,唐本忠院士再次荣居化学领域排名中国第一。他主要从事的原创聚集诱导发光(AIE)科学研究,被国际纯粹与应用化学联合会评为化学领域十大新兴技术之一,并被美国科睿唯安Clarivate和中国科学院科技战略咨询研究院列为2020年前沿研究领域之一。

1978年唐本忠从570万人的高考大军中幸运脱颖而出,成为国家恢复高考后首届大学生。1982年他获得华南理工大学学士,同年考取公费出国留学。1988年他在日本京都大学取得硕士和博士学位,之后于1989年至1994年在加拿大多伦多大学进行博士后研究,并在NEOS公司任高级研究员。日本的学术训练,让他学会精益求精,把研究做到极致完美;北美的科研实践,又让他敞开天马行空的创新思维,敢闯敢试,不断突破。在东西方两种研究文化的熏陶下,他一次次大胆舍弃舒适的生活圈层,成功闯入科学的无人区。

平心而论,唐本忠37岁才当上助理教授,从侧面反映了他学术道路的坎坷,但他始终坦然面对、笑看人生。他说:“我这一辈子都是‘痛并快乐著’,我起步晚,一直都在爬坡,但我享受爬坡的快乐。”他用歌声、微笑的软周边(Light Hobby),以及执念、范式的硬周边(Core Hobby)生动演绎当代学人的精彩周边生活故事。

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唐本忠院士在评估一个希望申请加入他研究团队的学生时,除了天赋和学识等因素外,最看重的是其是否热忱于科研、醉心于学术

歌声:懂得快乐的人

唐本忠院士是“懂得”快乐的人,他自小就有歌唱的天赋,有著迷人的声线。小学时,家乡湖北的潜江花鼓剧团招募小演员,录用了他,可惜因他身体太弱,练不好武功,3个月试用期后被劝退回学校,但这不影响他对音乐艺术的热爱和追求,也因此较早培育了他的歌唱爱好。他认为自己骨子里是个“文艺青年”,喜爱歌唱,拥有一副独特的“唐式歌喉”。

他的歌声是奔放而抒情的。在香港中文大学(深圳)每逢大会庆典,也包括平常同事聚餐或办喜事,都少不了要请唐院士高歌一曲,给每个人带去欢乐。他常唱的歌曲有《歌唱祖国》《我爱您中国》《团结就是力量》《You Raise Me Up》等。他的歌声宏亮高亢似江河奔腾,抒情婉转如多情呢喃,当歌声在会场四周回荡,感染能量满满。

他的歌唱是富有感召力的。声音字正腔圆、嘹亮动听,亦引人入胜、振奋精神。正如他在AIE研究领域所倡导的哲学理念:“团结就是力量,‘聚集’才能发光!”港中大(深圳)理工学院2023年度共40名全职教授入选美国斯坦福大学发布的全球2%顶尖科学家榜单,超过学院全职教职的三分之一,入选人数再创新高,体现了他所带领的理工学院的人才聚集效应。

他认为对音乐的激情与对科学研究的热情是相通的。他认为,当一名科学家,至关重要的是,必须要有燃烧的热情、顽强的斗志、高雅的鉴赏力、勇敢的批判精神、深入的融会贯通思索……他在评估一个希望申请加入他研究团队的学生时,除了天赋和学识等因素外,最看重的是其是否热忱于科研、醉心于学术。

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唐本忠院士的微微一笑很怡人,让在他面前的学生、家长、同行都放松了下来,空气也因此变得愉悦

微笑:热情开朗的科学家

唐本忠院士对生命充满喜悦,他总是微笑著面对世界。每天早晨,要是您恰巧在香港中文大学(深圳)校园路过,大概率能遇到唐院士从学校的上园步行到下园的办公室。多半时间,他会穿著一件深蓝色T恤,背著黑色双肩包,穿著沙滩裤及波鞋,耳里还别著耳机,面带微笑阔步走在这条名为明德路的山边小道上。每当他思考的喜悦从内心涌现时,便咧开了嘴角,乐呵呵的样子,这笑容与路边的花草和山坡上的树木一起欣欣向荣,扶疏婆娑。这样的散步是诗性探索的,也是审美自洽的。无论是开始一天的工作或是学术研究,都是最美好的开场。

他总是一见面就笑,常常以笑声夺人。我在香港工作十多年,常有机会遇到他。他是香港特区政府选委会成员,也是香港院士联盟的成员。出席活动时,一听到爽朗宏亮的笑声,我准能觉察到唐院士到了。记得有一次他来香港西环探访我时说:“我现在在深圳工作,是从教二十多年来最开心的日子”。话音刚落就爽朗地大声笑了起来。他接著说:“徐扬生校长是一位了不起的教育家,他很会把各种不同性格志趣的人吸引到一起办大学”。一年后,我也加入了港中大(深圳)大家庭,唐院士第一位呼朋唤友组饭局,见人就介绍,“是我把他从香港吸引过来的”,然后又是一阵会心满意的大笑。

他的微微一笑很怡人,让在他面前的学生、家长、同行都放松了下来,空气也因此变得愉悦。2022年5月,《凤凰卫视》节目《世界因你而美丽》采访他时,称他是一位醉心科研、热情开朗的科学家,来访的人总能未见其人,先闻笑声。2023年12月,我陪同唐院士在香港参加《央视财经.对话》论坛及节目录制时,他以科学家的微笑和自信征服了全场观众。观众朋友们说,唐本忠院士的微笑是无敌的, 这是科学研究给人愉悦感、成就感和实现自我价值的表现。

他带著微笑做科学研究,小心翼翼地去探究实验的细微变化,又满怀喜悦地一次一次重复实验,每有发现,都能让他乐上云宵。这份快乐发生在科学研究的单调重复中,是基于对学术的热爱,他的做事态度是“甘之若饴”,他的生活信条是“乐在其中,乐在时空以外”。他善于把生命安放在愉悦的科学研究时空里,如飞机翱翔的万里云天之上,总是阳光灿烂,信心满满。这份安贫乐道式的简单快乐,展示了他心有所依、有信念、有初心、有力量,因此有了“光”,成就了他成为“聚集诱导发光之父”。

执念:凝神聚“光”的自学成才者

孟子说:“大人者,不失其赤子之心者也。”意思是说,有德行的君子,就是不丧失婴儿般天真纯朴的人。唐本忠院士一直怀著一颗赤子之心来做科学研究,他有自己的科学探究执念,这份执念是刚毅的、一往无前的。

他在童年时就执念于读书探究世界。刚上小学时,新发的课本有股油墨味道,他发自内心地觉得很“香”。他在旧书废品店里看过古书、旧书、破书及各式各样残缺不全的报章杂志,《十万个为什么》《科学家谈21世纪》等科普书更吸引了他求知的目光。1974年高中毕业后,他下乡插队,在煤油灯的烟熏火燎下,也能一遍遍重读文学、艺术、美学、历史、政治经济学等各种书籍。正是因为好学和时时刻刻的准备,才使他在中断了十年后而恢复的高考中幸运闯关。

他在大学的岁月里执念于探索和改造世界。在日本京都大学攻读高分子专业博士学位,他执念于化学的合成技术。为了充分掌握有机合成技术,他主动替其他同学干活,晚上在实验室练习做小分子单体合成。他说:“大家都认为我合成很厉害,实际上合成是我自学的,在夜深人静之时练出来的。”

2001年,受有机发光二极管研究的刺激,人们争相研发高效有机发光材料,他又心生执念,安排学生去研究新型分子的发光性质。学生在做实验时意外发现HPS分子在稀溶液中不发光,在溶剂挥发后变成乾点时却可受激发光。这种现象与当时已写入教科书的光物理学常识ACQ效应正好相反。ACQ即“聚集淬灭发光”:发光分子在稀溶液里可高效发光,在浓溶液中或者固态时,越聚集发光越弱,直至完全消失。学生在2001年观察到的与ACQ效应完全相反的实验现象,引起唐本忠的极大关注。他洞烛机先,将这种现象定义为AIE,意即“聚集诱导发光”。后来,他将AIE机理从分子内旋转受限(RIR)扩展至更通用的分子内运动受限(RIM)模型。分子聚集之后,分子内振转运动受限可使聚集体发光增强,从而产生AIE效应。他进而在AIE研究的基础上提出的“聚集体学”(Aggregology),作为一个新兴交叉领域,如喷薄而出的朝阳,从此发出耀眼的光芒,照亮了科学无人区前行的路。AIE新概念的提出和新材料的创制都是革命性的科研成果,不断吸引全球科学家从事该领域研究。2016年,AIE纳米粒子被顶级学术期刊《自然》的新闻特写(News Feature)列为支撑即将来临的纳米光革命的四大类纳米材料之一,且是其中唯一一类由中国科学家原创的新材料。AIE这一成就使他获得了2017年度国家自然科学奖一等奖。目前他已在国内外科学杂志上发表研究论文2,000余篇,被引用20万余次。

在20年严谨务实探究中,唐院士带领团队将AIE研究及材料做大做强。他带领团队开发出各种颜色的AIE分子,集齐了覆盖从蓝光到红光的整个可见光波长范围,并延展至近红外区域的聚集诱导发光材料体系。AIE在众多高科技领域有广阔应用前景,例如生物成像、医学诊疗、化学传感、环保监控、光电器件、智能刺激响应等等。AIE材料可用于生物检测,甄别肿瘤和正常细胞;可用于测定水体污染物,快速判断污染源;可用于制作高效节能的有机发光二极管显示屏……他畅想说:“AIE荧光探针可以告诉我们哪里有癌细胞,可直接对癌细胞进行光激活荧光成像,并同时产生活性氧杀死肿瘤组织。它既可以做诊断,也可以做治疗,还可追踪癌细胞的扩散路径。”作为一项中国本土原创的材料体系,其衍生的新技术和产品正逐步打破国外对荧光检测技术及相关产品的垄断。

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在20年严谨务实探究中,唐本忠院士带领团队将原创聚集诱导发光(AIE)科学研究做大做强,被国际纯粹与应用化学联合会评为化学领域十大新兴技术之一

范式:沐“光”而行的实践者

唐本忠院士的精神世界里有一个强大的、无以伦比的理性范式,且始终坚持一个普遍的正确法则,从自身做起,从现在做起,从极小的事做起,坚持不激不随的中庸法则,亦可谓“致广大而尽精微,极高明而道中庸”。

他有传统读书人甘坐冷板凳的范式。从19岁到37岁,他冷板凳一坐就近二十年,历经了从潜江知青到武汉车间工人,再到广州大学生、日本京都研究生、加拿大多伦多博士后、香港助理教授的多次身份转换。这是板凳要坐十年冷,文章不做一句空的刚毅,也是不鸣则已、一鸣惊人的志气。

他有矢志研究深潜的范式。他做研究坚持“见人皆所见,思人所未思”,敢于跳出既有框架,力争比巨人看得更高更远。他提出了“创新研究三部曲”,即“发现新现象、发掘新问题”“提出新概念、建立新模型”“开发新应用、开拓新领域”。他在聚集体科学聚焦分子层次以上的基础研究和应用基础研究,力图建立一个具有全球影响力的“中国学派”,推进从西方哲学主导的分子科学研究范式向东方哲学主导的聚集体科学的转移,力争在交叉科学领域催生出一大批原创性科学成果。他认为科学研究的真正乐趣在于它的不可预期性:一个很小的、意想不到的细节却有彻底改变研究轨迹的可能。他的研究感悟是:“看问题,视角很重要;做研究,需要有融会贯通的本事。”

他有胸怀国之大者的范式。他认为,中国要真正实现科技自立自强,就一定要大力发展科学技术,努力成为世界主要科学中心和创新高地。他说,“强化国家战略科技力量,实现科技自立自强,一方面是我们内在的需求,另一方面是外部压力所致。”强化国家战略科技力量,实施有组织的科研,要落实新型举国体制,实现大兵团作战。并且要超前考虑,为世界树立标杆,让别人跟著我们走。他认为,在提高硬实力的同时,必须发展软实力,人才培养非常重要,因为所有工作最后都要落实到人,与此同时,要大力弘扬创新文化。他深信伟大的科学研究有两个层次:一是改变世界的面貌,诺贝尔物理学奖得主、香港中文大学前校长高锟的“光纤”,就是一个改变世界面貌的发明;二是改变人们的思维,普朗克的量子论,就改变了人们的思维方式。

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他的学术追求高远,生活旨趣贴地。他希望研究发明可以上书架、货架,进教科书,让百姓在日常实用生活当中受益。他梦想搭建一个更具体的科学平台,在哲学上从还原论到整体论进行范式转移。这意味著在科学发展上影响人们的思维范式,他曾为此专门举办一场科学与哲学的对话。他梦想在中国自己的地方建一个实验室,把基础研究都转化出来,梦想有一座AIE之城,可以借助聚集发光技术和产品孵化几百个公司出来。

加拿大科学家贝琳达.海涅教授曾高度评价唐本忠院士:“今天,我们讨论聚集,不能不提聚集诱导发光。自从唐本忠团队的研究成果发表以来,毫不夸张地说,这个研究领域经历了爆炸式的发展。” “聚集”科学之光,沐“光”前行,正是唐本忠院士最喜爱的周边生活(Hobby),他永远醉心在这条快乐的追“光”路上。

(作者系香港中文大学(深圳)研究员,本文发布于《紫荆》杂志2024年12月号

来源:紫荆

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编辑:刘雨桐 校对:李博扬 监制:连振海
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