中国科学院唐本忠院士受邀做客理科大讲堂

2021 年 4 月 28 日晚七点半，东南大学顾毓琇理科试验班理科大讲堂在线上举行。本次

理科大讲堂有幸邀请到了香港中文大学教授、中国科学院院士唐本忠院士，为理科实验班的

同学们带来了一场题为聚集体科学的专题讲座。

主讲人介绍：

唐本忠院士，香港中文大学（深圳）教授，现任理工学院院长、中国科学院院士、发展

中国家科学院院士、亚太材料科学院院士、国际生物材料科学与工程学会联合会生物材料科

学与工程会士、英国皇家化学会会士。

1982 年和 1988 年分别在华南理工大学和日本京都大学取得学士学位和博士学位。1994

年进入香港科技大学，2008 年晋升为讲座教授。2021 年加入香港中文大学（深圳）。

主要从事高分子化学和先进功能材料研究，特别是在聚集诱导发光（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 概念的提出者和研究的

引领者。

讲座内容：

讲座开始，唐本忠教授首先用一个谐趣的观点“More is different”引入了聚集体这一概

念，唐教授指出聚集体简单来说就是分子的聚集体，源于分子而高于分子；随后唐教授从哲

学视角，基于还原论和整体论观点讲述了聚集体科学的由来和发展历程，全面详实的讲述展

现了唐教授作为一名科学家的人文情怀与哲学素养。

接着，唐教授根据聚集体科学两个十分主要的研究方向：聚集猝灭发光（ACQ）和聚集

诱导发光（AIE），详细介绍了何为聚集体科学，并且利用简单的动画向同学们展示了聚集

体作用的原理。在这个过程中，唐教授强调研究聚集体性质最根本的一点是聚集体的结构，

并讲述了依据研究，可以按照人们的需求去构造聚集体，从而具有更好的泛用性。随后，唐

教授讲述了聚集体一些不一样的性质，并结合具体实例讲解了聚集体的广泛应用，除了在科

学研究领域得到广泛研究之外，还在传感器、生命科学成像以及癌症的攻克上起着非同小可

的作用。讲座最后，唐教授简单介绍了关于研究聚集体性质的理论，诸如拮抗性，协同论，

涌现论，多元论等。

#提问环节#

Q：海藻酸钠和淀粉作为多糖分子该做成什么结构才能发光呢？

唐教授：与海藻酸铵和糖没什么关系，只要还有杂原子，比如氧，氮，磷，硅等处于元素周

期表右边的元素就可以发光；连我们熟知的水都可以发光，只是稍微弱一点。机理上来讲，

是因为杂原子具有孤对电子，电负性很强，互相间容易发生相互作用，就会形成簇，就容易

发光。

Q：分子发光大多总从卡莎规则，现在有一些关于反卡莎规则的报道，但是他们证明的手

段都是通过计算，不知道有没有通过实验来证明的？

唐教授：一般很多时候，激发都是打到很高的激发态，但最终都会回到原来的轨道；但是单

个分子的时候运动速度和聚集体的运动速度相差三个数量级以上，速度差异非常大，所以卡

莎规则分子层面成立，但是在聚集体会呈现出反卡莎规则。而在实验上，需要一些技巧。因

为能级差很大，会呈现出双重发光，寿命和温度效应都会不一样，结晶抬和无定形态都会不

一样，同时还需要辅以精密的理论才具有说服力。

Q：伸缩振动在基态和激发态都存在，怎么证明伸缩振动对于发光的影响？

唐教授：早年我们都是不考虑振动的，后来发现分子无法转动，但是也可以聚集态发光，于

是就有了对于伸缩振动的考虑；具体影响聚集体发光的因素在于振动的幅度、速率，当幅度

比较大的时候，就容易影响到聚集体发光；八元环有椅式和船式的振动，幅度就很大，但是

单个分子并不会发光，但是结晶态就可以。

唐本忠教授的讲座从哲学到科学，从分子到聚集体，从结构到功能，从聚集体的前世今

生到未来的发展应用，全面生动地向同学们展示了一个有趣的科学世界。本次精彩纷呈的讲

座，不仅加深了同学们对化学和材料前沿领域的了解，并且极大拓宽了同学们学术视野，调

动了同学们的科研兴趣，提升了同学们的学术素养。通过本次讲座，希望理科实验班同学能

够在学术道路上继续拼搏奋斗，勇攀学术高峰！