唐本忠與聚集誘導發光(AIE)：科大另一位「從材料發現到封神」的化學家

一塊薄層色譜板，一位學生一句「溶液不發光」的報告，讓一位化學系副教授對着自己讀博時記憶裏會發光的晶體犯了嘀咕。二十年後，這句嘀咕出的疑問變成了一項國家自然科學獎一等獎——而領獎時，距他在香港科技大學評上講座教授，也不過十年。

一句話定位： 唐本忠（Ben Zhong Tang，1957年生）是香港科技大學化學系講座教授，1994至2021年在科大任教^※，期間提出聚集誘導發光(AIE)概念(2001)、當選中國科學院院士(2009)、以第一完成人獲2017年度國家自然科學獎一等獎（2018年1月頒授）。

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# 唐本忠是誰？為什麼被人稱作「AIE之父」？

唐本忠是一位高分子化學家，1994年加入香港科技大學，此後歷任助理教授、副教授、教授、講座教授，直至張鑑泉理學教授^※，任期一直持續到2021年。他被學界稱為「AIE之父」，源於2001年他在科大的實驗室裏首次提出「聚集誘導發光」(Aggregation-Induced Emission，AIE)這一原創科學概念^※——傳統熒光材料濃度一高、分子一聚集就「熄滅」，唐本忠的團隊卻發現一類分子恰恰相反：越聚集，發光越強。

這項發現此後走出實驗室，變成一套可設計的材料原理，並在唐本忠仍任教於科大期間，先後拿下國家自然科學獎二等獎（2007年度）與一等獎（2017年度）兩項國家級榮譽。以下表格給出他的基本檔案，供讀者快速定位：

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# 從多倫多博士後到科大助理教授：唐本忠早年是怎樣一步步走到香港的？

唐本忠的科研之路起步並不算早。他自述「從小學二年級一直到高中畢業，都沒有好好上過學^※」，1974年高中畢業後曾下鄉插隊、從事挖河一類的體力勞動，直到1977年恢復高考後才考入廣東化工學院（後併入華南理工大學）重化系^※。1982年拿到學士學位後，他遠赴日本，在京都大學先後取得高分子化學碩士(1985)與博士(1988)學位^※。

博士畢業後，唐本忠沒有立即定居一處。1989至1994年，他在加拿大多倫多大學從事博士後研究，其間先後換過四個課題組^※——他後來回憶這段經歷「當時非常痛苦，我在哪個地方都拼命努力幹，但卻不得不頻繁改換方向」。這種輾轉恰恰鍛煉出他日後橫跨高分子合成與發光材料兩個領域的功底。1994年，他正式加入香港科技大學化學系，出任助理教授^※，自此在這所彼時創校僅三年的年輕大學紮根，一待就是二十七年。

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# 2001年科大實驗室裏到底發生了什麼？AIE概念是怎麼被「意外」撞見的？

唐本忠本人把AIE的發現形容為「一個不期而遇的美麗邂逅^※」。故事的起點很樸素：他讓學生合成一系列噻咯(silole)衍生物，某天學生報告説，某種噻咯衍生物的溶液在紫外燈照射下不發光。這句話讓唐本忠犯了嘀咕——他清楚記得自己讀博期間製備的六苯基噻咯晶體是會發光的。帶着這個疑問，師生二人反覆驗證，最終確認兩個觀察其實都對：同一種分子，單個分子在稀溶液裏不發光，但聚集成固態時卻發光^※。

這一反常現象被寫成論文，2001年發表於《化學通訊》(Chemical Communications)，題為《1-甲基-1,2,3,4,5-五苯基噻咯的聚集誘導發光》^※，「聚集誘導發光」(AIE)這一術語由此首次進入學術文獻。這篇短短兩頁的論文，日後被認為是一個新研究領域的開山之作。唐本忠事後總結這類發現的方法論：「如果觀察的現象和得到的結果無法按主流範式進行解釋……你就應該繼續跟進，因為你可能已走近一扇通往重大發現的大門^※」。

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# AIE到底解決了什麼科學問題？為什麼中科院説它「顛覆一個甲子傳統認識」？

在AIE概念提出之前，發光材料領域長期困擾於「聚集導致淬滅」(Aggregation-Caused Quenching，ACQ)現象：染料分子在稀溶液裏發光良好，一旦濃度升高、分子彼此靠近聚集，發光效率反而急劇下降甚至完全熄滅。這對顯示器件、生物成像等需要高濃度、固態薄膜形態使用發光材料的場景是個根本性障礙——傳統熒光探針在檢測低濃度目標物時表現優異，但恰恰是在濃度升高、最需要信號增強的場合「失靈」。

唐本忠團隊的AIE材料反其道而行：分子在稀溶液中因分子內運動耗散能量而不發光，但一旦聚集，分子內旋轉、振動受限，能量轉而以光的形式釋放，聚集度越高、發光越亮。中國科學院官網在解讀這一成果時評價：「顛覆一個甲子傳統認識」「開創全新方向和領域」^※，並指出AIE材料的應用「使高品質的活體成像和高靈敏度的在線傳感監測變得更加容易^※」，有望在多種場景替代傳統商業化熒光探針。

港科大官方「影響案例」頁面統計，基於AIE原理已開發出超過200種高性能熒光材料，申請專利近100項^※，應用覆蓋生物成像、食品安全、醫療保健、電子顯示與法醫科學等多個領域——這些應用場景，多數正是傳統ACQ材料的「盲區」。

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# 從2007年二等獎到2018年領獎：唐本忠在科大攢下了怎樣的國家級榮譽？

AIE從一篇論文變成國家級認可的科研成果，走了不止一步。2007年度，唐本忠團隊的「聚集誘導發光新材料的分子設計」項目已獲國家自然科學獎二等獎，他本人同時獲頒中國化學會高分子基礎研究王葆仁獎^※——這是AIE研究首次拿到國家級科學獎項，但彼時距AIE成長為一個被國際公認的獨立研究領域，還有十年路要走。

十年後，同一方向的研究積累升級為更高等級的認可。2017年度國家自然科學獎評選中，唐本忠領銜的項目升級獲評一等獎，頒獎典禮於2018年1月8日在北京人民大會堂舉行，由時任國務院總理李克強頒授^※，唐本忠是香港科技大學創校以來首位獲此殊榮的學者^※。同一年度，他還獲頒何梁何利基金科學與技術進步獎（化學獎）^※。中國科學技術部官網在報道這一獎項時，特別將其評價為「香港和內地科研交流融合的典範^※」——獲獎項目的完成單位橫跨香港科技大學、華南理工大學與浙江大學三所高校^※，唐本忠本人以第一完成人身份領銜。央視網報道援引這一發現的意義稱，AIE「開闢了具有原創性和國際引領性的基礎科學研究全新領域^※」，改寫了光物理教科書中「聚集必然淬滅發光」的既有認識。下表梳理這條從二等獎到一等獎的國家級榮譽軌跡：

需要説明的是，2007年二等獎與王葆仁獎的具體年份目前僅有中國化學會會士頁面這一處信源確認，可信度：單一來源；核心三件套（2001年概念提出、2009年院士、2017年度一等獎）均另有港科大官方一手來源交叉印證。

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# 唐本忠自己怎麼解釋這些「反常發現」？他的科研哲學是什麼？

面對一個與既有經驗相悖的實驗結果，多數研究者的第一反應是懷疑操作失誤。唐本忠的做法相反。他在2018年領獎前後接受央視採訪時説^※：「有時候，做研究需要跳出現有的思維框框，如果你觀察到與既有經驗不一樣的現象，第一反應不應該是迴避，而應該非常興奮地去追根溯源。」這句話恰是他從「噻咯溶液不發光」這一反常報告一路追到國家自然科學一等獎的方法論總結。

他也用一個比喻描述原創科研與跟蹤式科研的區別：「原創的科研就像刨一口井，越往下發現的泉眼越多。如果只是跟蹤而無超越，思路早晚會枯竭^※。」曾與他共事的團隊成員則從另一個角度形容這位領隊：「很隨和、非常有感染力，但做起研究來又非常嚴謹，對我們的要求非常高。」二十七年間，正是這套「對反常保持興奮、對方向保持挑剔」的組合，把一次實驗室裏的意外，滾成了一個國家級學科方向。

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# 2009年當選中國科學院院士，對一位香港的大學教授意味着什麼？

2009年，唐本忠當選中國科學院院士^※，隸屬化學部。中國科學院院士是內地最高學術榮譽之一，每兩年增選一次，2009年度化學部共產生8名新院士^※，唐本忠位列其中。對一位常駐香港、任教於科大的學者而言，當選中科院院士意味着其研究成果獲得內地學術共同體的正式承認——這也是為何港科大官方新聞稿此後長期以「唐本忠院士」稱呼他的原因。這一榮譽發生在AIE概念提出後第八年，彼時距國家自然科學一等獎的最終確認，還有八年。

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# 張鑑泉理學教授、化學系與生物醫學工程系講座教授——唐本忠在科大到底擔任什麼職位？

唐本忠在科大的職銜並非一成不變。2008年，他晉升為講座教授^※；此後進一步獲聘張鑑泉理學教授(Stephen Kam-chuen Cheong Professor of Science)^※這一冠名講席，同時兼任化學系與生物醫學工程系講座教授^※。跨化學、生物醫學工程兩個系任講座教授的安排，與AIE材料本身橫跨材料科學與生物醫學應用的學科屬性相呼應——這類材料既可以是發光染料，也可以是生物成像探針，學科邊界因此變得模糊。

值得一提的是，即便在2021年轉任內地高校之後，港科大工學院官網仍將唐本忠列入化學系人員名錄，職銜欄標註為「化學系傑出訪問教授」及「化學系兼任教授」^※——這意味着他與科大化學系的學術聯繫並未隨其正式教職的結束而完全切斷。

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# AIE走出實驗室後有多大？它的全球影響力體現在哪些數字上？

據港科大官方舉辦的一場講座整理稿，唐本忠在科大任教期間的團隊累計發表學術論文約1000篇，被引用89000餘次，2014至2017年連續入選化學和材料科學雙領域高被引用科學家^※。同一場講座中，唐本忠稱截至彼時（講座整理於2020年7月9日），全球已有145個國家或地區、約1.2萬個研究機構或部門從事AIE相關領域研究^※，並援引2016年《自然》期刊將AIE列為支撐「未來納米光革命」的四大納米材料之一^※這一評價——這兩項數據均為唐本忠本人在講座中的自述統計，未直接核對《自然》原文，據校方講座整理稿轉述。

港科大VPRD（研究與發展副校長辦公室）的官方「影響案例」頁面提供了另一組獨立統計：唐本忠團隊2015年被湯森路透列入化學與材料科學「高被引研究前沿」第二位，相關工作引用數由2015年逾24000次，增至2018年的40000次^※。中國科學院在解讀2017年度一等獎成果時，也給出一組獨立數據：AIE從概念提出到獲評一等獎歷時約17年，全球已有超過1500個國際團隊參與相關研究，總引用次數超過10萬次^※。三組數據統計口徑、時點各不相同，但共同指向同一個事實：一篇發表在科大化學系實驗室裏的兩頁論文，二十年內演變成了一個數以千計國際團隊參與的學科分支。

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# 唐本忠在科大任教期間，身份還有哪些交疊？

唐本忠在科大的教職並非孤立存在。2013至2021年間，他同時受聘為華南理工大學雙聘教授^※，兩地實驗室在AIE方向上形成互補——這也解釋了為何2017年度一等獎的完成單位會橫跨香港科技大學、華南理工大學與浙江大學^※三所高校。這種「科大主職、內地雙聘」的模式，在唐本忠離開科大前已運作近八年，為他2021年全職轉往內地高校埋下了伏筆。

這一雙聘身份在他離開科大的最後一年結出了另一項成果：2021年1月27至29日，由華南理工大學、廣東省大灣區華南理工大學聚集誘導發光高等研究院與Wiley出版集團聯合創辦的國際學術期刊《Aggregate》舉行發佈會，唐本忠出任主編^※。這份期刊的籌辦橫跨他在科大的最後任期與轉任內地高校的過渡節點，也是「AIE之父」把一個原創概念沉澱為一整套學科建制（專業期刊、專屬研究院）的最後一塊拼圖。

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# 2021年，唐本忠為何離開科大？他與科大的關係就此終結了嗎？

2021年，唐本忠離開香港科技大學，轉任香港中文大學（深圳）理工學院院長、校長學勤講座教授^※——這一轉任發生在他獲評國家自然科學一等獎三年後、在科大執教二十七年之際。本篇聚焦其1994—2021年在科大任教期內的學術生涯，其後續機構生涯不在此展開；如前文所述，他在港科大工學院化學系仍保留「傑出訪問教授」「兼任教授」職銜^※，二十七年的科大歲月，並未隨一紙調令而徹底清零。

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# 唐本忠與鄧青雲：兩位科大化學系講座教授，材料發現之路有何異同？

港科大化學系歷史上，唐本忠並非唯一一位「從一次實驗室意外，走到國際級榮譽」的學者。同系的鄧青雲(Ching Wan Tang)1987年在柯達實驗室發明雙層OLED器件^※，2013年起同樣以化學系講座教授身份加盟港科大^※，與唐本忠的科大任期在2013至2021年間重疊了整整八年——唐本忠2021年轉任香港中文大學（深圳）^※之時，兩人已在同一系共事多年。

兩條發現路徑的相似之處是「反常現象先於理論解釋」：唐本忠因學生一句「溶液不發光」的報告而追出AIE；鄧青雲則是在有機太陽能電池研究「碰壁」後，意外發現同樣的異質結疊層結構可以高效發光，才轉向OLED。不同之處在於產業化路徑——OLED經柯達商業化運作，專利組合最終以1億美元售予LG Display^※，直接催生數百億美元的面板產業；AIE則更多沉澱為一套材料設計原理，孵化出200餘種細分材料與近百項專利^※，應用分散在生物成像、食品安全、法醫科學等長尾場景，尚未形成OLED式的單一支柱產業。兩人的榮譽軌跡也可對照：鄧青雲先拿沃爾夫化學獎(2011)^※、後獲京都獎(2019)^※，走的是國際獎項路線；唐本忠則先後拿下國家自然科學獎二等獎（2007年度）與一等獎（2017年度）^※，走的是內地國家級獎項路線——兩條路徑的交匯點，都是香港科技大學化學系那間做實驗的實驗室。

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# 延伸閲讀

• 知名教授與學術領袖——按學院分類記述科大代表性教授，唐本忠與陸錦標、張明傑等同列理學院與工程學院標杆人物。
• 鄧青雲——「OLED之父」、首位華人京都獎得主與他在科大的實驗室——科大化學系另一位「從材料發現到封神」的講座教授，體例與本篇對照參閲。
• 頂尖學者——收錄科大曆任校長學術背景及在職院士羣像總覽。
• 榮譽博士、榮譽院士與訪問教授——港科大授譽機制與IAS院士網絡，可與唐本忠的中科院院士身份對照參閲。