AIE技术领跑世界 源头创新中国“智造”

　　图：中国科学院院士、香港中文大学（深圳）理工学院院长唐本忠（中）和团队成员在做实验。

　　如果有一种新冠病毒检测试剂，可以让病毒一接触就肉眼可见；如果有一种会发光的衣服，可以检测细菌……这些奇思妙想，在中国科学院院士、香港中文大学（深圳）理工学院院长唐本忠的实验室里正从“天方夜谭”逐步变为可能。2001年，唐本忠提出的原创性科学概念聚集诱导发光（AIE），被视为光材料研究领域的重大突破，打造了一个中国人“领跑”世界的学术流派，也为“中国智造”提供了新思路。唐本忠指出，只要能设计出合适的AIE分子，基本上任何东西都可以检测。大公报记者 李望贤

　　从随处可见的节能冷光源LED，到手机使用的光电屏幕，有机发光材料在现代社会中扮演着重要的角色。在唐本忠提出AIE概念以前，科学界普遍认同聚集淬灭发光效应（ACQ），即有机发光材料在固态和水中会自然聚集，一聚集就导致发光减弱，越聚集越不发光，这极大地限制了材料本身的应用。“比方你想要看身体里面有没有癌细胞，把发光材料往身体里一打，材料一聚集，马上就不发光了，什么信号都拿不到，根本达不到检测的目的。”唐本忠表示。

　　列入四大纳米光材料

　　在一次学生的实验中，唐本忠无意中发现有种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，这与ACQ效应正好相反。他随之深入研究，并将这种现象定义为AIE，意即“聚集诱导发光”。具有AIE性质的荧光分子在溶液中或者分散态的情况下荧光很弱或几乎不发光，而在固态或者聚集态下发光显著增强。

　　他介绍，单个分子可以自由地运动把能量耗散掉，一旦聚集以后分子内运动受到限制动不了，能量便不会转变成热能耗散，而是会以光的形式发射出来。“改变温度、压力、酸碱度等环境因素，发光的颜色和亮度也会随之发生变化，因此AIE分子可以用来做智能材料，可以检测爆炸物、指纹、细菌、污染物等”，他指出，只要能设计出合适的AIE分子，基本上任何东西都可以检测，“此外还可以做生物成像，比如癌细胞的追踪、细胞和组织的影像，疾病标志物的识别等等。”

　　AIE概念打开了一扇全新大门，吸引全球科学家从事相关研究，2016年，AIE纳米粒子被《自然》（Nature）列为支撑即将来临的纳米光革命的四大纳米材料之一，且是其中唯一一种由中国科学家原创的新材料。

　　精准检测病毒 助力疫情防控

　　唐本忠表示，目前AIE的应用主要有三大类，包括高效率光电转化材料、高灵敏度和高特异性的智能传感材料以及高分辨率和对比度的成像和示踪材料。在生物医学领域，AIE材料可用于病毒快速诊疗、细胞器选择性识别等，且在新冠肺炎疫情防控中也可发挥重要作用。

　　据悉，唐本忠团队参与开发的检测试剂盒，以聚集诱导发光量子点的荧光为重要的输出信号，采用抗体识别技术，为新冠肺炎疑似患者提供现场快速和高通量快速试纸型检测。AIE纳米微球可以有效避免聚集诱导“荧光猝灭”的弊端，丰富了荧光免疫层析的标记物种类。与传统的有机荧光染料相比，AIE材料具有可修饰性强、光稳定性好、荧光信号稳定、抗背景荧光干扰性强等优势。