要解決重大科學問題,以及致力於做具有原創性的學術研究,就必須有勇闖創新「無人區」的決心和韌性。20年前,高分子化學家、現為香港科技大學化學系講座教授的唐本忠,帶領他的研究團隊發現與傳統發光分子領域背道而馳的「聚集誘導發光」(AIE)現象,進而鑽研這種新型有機發光材料的機制及其應用。全球至今不少於145個國家和地區的科學家投入這個全新領域,大家都對這個新材料賽場上的「全能運動員」充滿憧憬,期待它在光電顯示、癌症檢測等應用上大展所長,新型熒光探針的設計正是一個範例。
料可於多個領域發揮作用
「聚集誘導發光」是指分子在聚集狀態下發光反比單分子狀態更強的現象。在唐本忠團隊致力研究該現象之前,科學界深信「聚集猝滅發光」(ACQ)的理論,即發光分子在聚集狀態下發光強度減弱,甚至完全消失;2001年,唐本忠教授及其學生偶然在實驗中,發現一類有機分子在溶液中不發光,而其聚集後發光顯著增強。
唐本忠意識到其中可能含有獨特意義,經仔細研究和多次實驗,他勇敢地提出「聚集誘導發光」概念,並挑戰發光研究中的傳統理論。2017年,他憑這項開創性貢獻,獲得國家自然科學一等獎。《自然》雜誌更將AIE材料列為支撐和驅動「未來納米光革命」的四大納米材料之一。
「聚集誘導發光」已成中國原創、世界領先的研究領域,具有頗高商業應用潛力。據悉,iPhone、華為和三星等世界品牌手機正研發OLED(有機發光二極體)熒幕。除用以製成可折疊手機屏幕外,AIE技術還可以像X光、CT一樣,在醫療診斷,和癌症治療等多個領域發揮作用。例如,分子可用於高分辨成像同時發揮光視功能,既可作病毒快速檢測,又可以用作識別良性或惡性腫瘤的新工具;材料製成的高靈敏度智能傳感材料,則可用於檢測食品新鮮度。
建創科中心多借鑒深圳
2015年,經國家科技部批准,在香港科技大學成立了「國家人體組織功能重建工程技術研究中心香港分中心」,由科技大學化學系講座教授唐本忠院士出任香港分中心主任。6年來,該中心團隊在他帶領下積極探討生物成像、化學傳感器、光電顯示等應用並取得可喜進展。為開拓應用潛力,團隊部分科研人員成立了公司,把AIE研究成果推向產業化。許多研究生畢業後也投身初創公司的行列。
唐本忠教授與京港學術交流中心人員作視像交流時表示,香港在建設國際創科中心上擁有很好的天時地利,但人和方面應加強力度,特別在推動科技產業化應加強與深圳交流和借鑒,「深圳從民間到官員都很想做事,我覺得港深雙方可以加強合作。再者,現在香港社會已恢復正軌,特區政府施政的膽子應該大一點,在人才培訓可以更進一步。」
冀港府人才配套有所作為
唐本忠團隊補充,香港生活成本太高,研究生畢業後就業機會不多,希望特區政府在人才培訓政策的生活配套有所作為,做好制度的頂層設計:「在美國,研究生很易找到對口公司,而且薪酬也不差,香港對比顯得很缺乏。香港做最前沿研究的公司不多,現在看來,仍是大灣區的機會更多。」(特約記者呂少群、記者文毅)
(「港創科 創科港」由本報和京港學術交流中心合作推出)
科大研究人員示範AIE材料發光原理和應用。
科大開發的荷爾蒙試紙條利用AIE 技術,能在很寬的範圍內做到荷爾蒙蛋白的檢測和監測,並給出實時的數據給用戶作醫學判斷。
科大研發的AIE指紋粉, 已獲合作公司鷹洲科技在內地推廣。