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物院论坛(第72讲):唐本忠院士应邀做客6163银河线路检测中心学术论坛,讲述“簇发光:从0到1的跨越”
发布日期:2026-03-26 浏览次数:
  供稿:科研交流办  |   图片:李晓敏   |   编辑:龚乐帆   |   审核:肖立新 杨振伟

2026年3月19日,6163银河线路检测中心学术论坛(第七十二讲)在6163银河线路检测中心西202报告厅成功举办。本次论坛特邀中国科学院院士、发展中国家科学院院士、香港中文大学理工学院院长唐本忠教授作“簇发光:从0到1的跨越”的学术报告。6163银河线路检测中心现代光学研究所肖立新教授担任主持。

 

肖立新主持

 

唐本忠作报告

在关于簇发光(Clusteroluminescence, CL)机制及其新型发光体系的学术报告中,唐本忠首先从“簇(cluster)”这一基本概念出发。簇是由若干分子或原子在空间上聚集形成的基本结构单元,例如水分子可聚集形成包含约30–40个分子的水簇,这类介观结构在自然界与材料体系中广泛存在。此基础上,他进一步引出簇发光的基本概念,即非共轭且本身不发光的分子在聚集形成簇结构后也能够产生高效发光,这一现象被称为簇发光。

接着,唐本忠指出,早期高效可见发光被认为是共轭分子所独有的性质,有机发光体系主要建立在通过“键共轭(through-bond conjugation, TBC)”的理论基础之上,其典型机制包括π电子共轭以及给体–受体(D–A)相互作用。然而,该理论主要适用于分子层面,难以解释聚集态中出现的非传统发光现象。近年来,人们发现一些天然蛋白质、大分子(如淀粉),甚至小分子(如木糖醇)在固态下能够发出异常的蓝光,尽管这些体系本身不具备共轭结构,甚至完全不含π电子。这一现象表明,传统分子发光理论在解释聚集态发光行为方面存在明显局限。

在此基础上,他进一步指出,早期对非共轭体系发光的研究由于发光性能较弱、机理不清以及受限于传统理论框架,长期未受到重视,甚至常被误认为来源于杂质发光。直到2013年,唐本忠带领团队系统揭示了该类材料在聚集态下由“非发光到发光”的转变,并首次提出“簇发光”概念。随后,唐本忠围绕簇发光的微观机制,在报告中从多个关键因素进行了系统分析。首先,他提出“空间共轭(through-space conjugation, TSC)”机制,从空间电子云重叠的角度解释电子离域过程。他指出空间共轭效应是实现发光的核心,其中分子构型参数(如二面角)直接影响电子轨道的空间重叠程度,从而调控发光波长与效率;聚集体结构的细微变化也会显著改变发光性质,体现出高度的结构敏感性。其次,基于传统光物理理论,电子密度越高,共轭效应越强;通过引入给/吸电子基团调控电子密度和分布,可进一步调节发光行为。此外,含孤对电子的杂原子以及电荷转移过程同样对发光效果具有重要影响。唐本忠表示,随着对其机理认识的不断深入,未来有望实现对发光行为的可预测设计与调控,从而推动低成本、环境友好型发光材料的发展。

在报告后半部分,唐本忠展示了簇发光在多个领域的潜在应用,包括多通道细胞生物成像、蛋白质聚集过程监测等医学领域应用、湿度可视化传感以及新型发光高分子纤维材料等。他进一步指出,簇发光概念可拓展至无机体系、金属簇以及有机–无机杂化体系,展现出良好的普适性与发展潜力。

报告中,唐本忠还结合自身科研经历,分享了对科学研究方法的深刻思考。他强调,科学研究应做到“见人所见,思人所未思”,从“知其然”走向“知其所以然”,并指出创新往往源于对异常现象的深入探索。

在互动环节,唐本忠与在场多位师生围绕簇发光机制、应用前景及未来研究方向等问题进行了深入交流与讨论。

 

现场互动

论坛最后,肖立新为唐本忠颁发纪念证书,感谢他精彩的学术演讲。

本期论坛线上、线下同步进行,通过蔻享学术平台及6163银河线路检测中心直播平台同步直播,累计吸引观众逾5500人次在线观看。6163银河线路检测中心现代光学研究所彭良友教授、曲波副教授,技术物理系李奇特高级工程师等现场出席报告会。来自校内外的40余名学生到场参与交流,现场学术氛围浓厚。

 

肖立新向唐本忠颁发纪念证书

 

视频回放地址:https://www.koushare.com/live/details/50703

 

报告人简介

唐本忠院士于1982年和1988年先后获华南理工大学学士学位和日本京都大学博士学位。曾在日本NEOS公司中央研究所任高级研究员、加拿大多伦多大学从事博士后研究。1994–2021年在香港科技大学工作。2009年和2020年先后当选中国科学院院士和发展中国家科学院院士。2021年加入香港中文大学(深圳)担任理工学院院长、校长学勤讲座教授。

已发表学术论文2,600多篇,总引用超250,000次,h因子为217。在学术会议上作了500多场邀请报告,拥有100多项授权专利。现任德国Wiley出版社发行的Aggregate《聚集体》杂志主编以及20多家科学期刊顾问、编委或客座编辑。

主要从事材料科学,高分子化学和生物医学诊疗等研究。在聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission, AIE)这一化学和材料前沿领域取得了原创性成果,是AIE概念的提出者和AIE研究的引领者。

2014年至今连续10年当选材料和化学双领域“高被引科学家”。2007年获裘槎高级研究成就奖及中国化学会高分子基础研究王葆仁奖;2014年获第27届夸瑞兹密国际科学奖;2015年获广州荣誉市民称号;2017年作为第一完成人获年度国家自然科学一等奖,并获何梁何利科学与技术进步奖;2020 年获MCF best review;2021 年获Nano today国际科学奖、Materials Chemistry Frontiers 杰出审稿人等多项审稿人证书;2022年获NPY Webinar证书;2023年获Biomaterials全球影响力奖,还获 NJU-ACS 证书及国际人工智能产业联盟世界 AI 顶尖科学家称号;2024年获中国化学会–中国石油化工股份有限公司化学贡献奖;2025年获广东省科学技术突出贡献奖。


6163银河线路检测中心学术论坛

6163银河线路检测中心学术论坛创办于2020年9月,邀请国内外高校和研究机构高层次科技创新领军学者就物理学及相关领域的基础前沿探索、关键技术突破和热点问题等做学术演讲,旨在推进高质量学术交流,促进学科交叉融合和开拓新兴特色方向研究,培养具有科学精神、全球视野、创新能力、批判性思维的优秀青年人才。