唐本忠(高分子化学与光化学)院士|全球聚集诱导发光(AIE)原创概念的提出者与聚集体科学的开拓者
一. 基础信息概览
-
姓名:唐本忠 (Ben 用 / Ben-Zhong Tang)
-
生卒年月: 年 月出生于湖北省潜江市,籍贯湖南省津市(截至目前在世)
-
所属学部:中国科学院化学部
-
当选年份: 年当选为中国科学院院士
-
主要研究领域:高分子化学、光物理化学、先进功能材料、聚集体科学、聚集诱导发光()、生物医学成像与光动力学诊疗
二. 核心学术贡献
1. 研究方向
唐本忠院士长期致力于高分子合成方法论的探索、光电功能材料的开发、先进光化学过程以及生物医学诊疗制剂的前沿交叉研究,是聚集诱导发光()这一原创性、系统性学术概念的提出者和全球该领域研究的奠基引领人。他聚焦于攻克传统有机荧光发光体由于“浓度猝灭”和分子聚集状态下极易荧光淬灭(即经典 效应)这一百年来限制多相发光器件与活体精密生物传感的物理瓶颈难题。他围绕“限制分子内运动()”这一核心物理光化学主线,开展了深入、系统的发光机理和分子结构效应解析,并进一步突破传统分子科学视野,将研究外延拓宽至“聚集体科学()”新领域,打通了从基础发光机理微观建构到高保真诊疗器件工业化应用的完整生命大健康与光电子链条。
2. 标志性成果
-
首创“聚集诱导发光”()科学概念并阐明其核心物理机制(颠覆百年 ACQ 瓶颈,国家自然科学奖一等奖成果):传统的发光分子(如红荧烯等)在稀溶液中能表现出优异的发光性能,但一旦将其制备成薄膜、固态或在高浓度聚集状态下,由于强烈的分子间 共轭堆积作用,其激发态能量极易发生非辐射退激发而猝灭,这一固有弊端在学术界被称为“聚集导致淬灭()”效应。在 年,唐本忠在实验中首次发现了硅杂环戊二烯()衍生物呈现出与 完全相反的反常物理特征:其在分子游离态的稀溶液中不发光,但在分子团簇凝聚或聚集固体状态下,发光效率会呈几何数量级飙升。他创造性地发明并定义了 “聚集诱导发光()” 这一颠覆性的发光概念,并带领团队系统论证了其底层物理机制——“限制分子内运动()”。该机制阐明了聚集态中由于空间位阻效应,分子的内旋转()与内振动()运动被强力抑制,从而关闭了非辐射跃迁(热耗散)衰变通道,强制多余的激发态能量只能通过辐射跃迁通道以光的形式高效释放。该原创发现彻底改写了世界有机光伏及显像界的传统学术认知。其研究成果“聚集诱导发光”荣获了 年度国家自然科学奖一等奖(第一完成人,为我国民间及官方最高级别科技理论荣誉之一)。
-
系统开创“聚集体科学”大类前沿学科(构筑“分子之上”的物理化学新范式):为了进一步突破单一发光行为的传统学科界限,唐本忠院士创造性地将科学视域从独立“分子()”层面,升华跃迁至“分子之上”的 “聚集体()” 研究维度,在国际上率先系统构建并推广了 “聚集体科学()” 理论体系。他系统揭示并理论证实了:许多分子在聚集状态下,能够呈现出游离态单一分子所不具备的新奇、自组织且超越宏观代数的加和、协同物理特征。例如,他系统阐明了由无大 共轭单元的非典型生色团通过空间电荷转移和键合作用诱导的“簇发光()”现象,开发出了高有序高热稳定性的有机室温磷光()材料,并阐明了凝聚凝聚自组装体对单线态氧生成效能的增强物理机制,为高新交叉物性探索提供了崭新的底层实践范式。
-
新型 AIE 纳米生物荧光/诊疗系统构筑与临床靶向示范应用:针对临床检验、实时活体追踪中传统无机量子点易重金属中毒、小分子有机染料抗光漂白性差的卡脖子难题,唐本忠院士团队构建了一系列高生物相容性、强抗光漂白的高发光 AIE 活性纳米荧光探针。利用 AIE 探针的大 位移以及特定细胞器选择性锚定特性,他们不仅实现了在活体组织深度(如脑血管、极微弱病灶)的高信噪比原位、时空分辨三维非线性成像,更是首次研制出了集光动力治疗()和近红外二区()长寿命成像功能于一体的新型 AIE 诊疗一体化纳米药物。这些材料被广泛运用于多维肿瘤界面的靶向筛查与纳米诊疗制剂的高效转化,极大拓宽了化学和功能高分子在临床现代大健康产业中的应用边界。
3. 学术地位与影响
唐本忠院士是全球高分子化学、先进功能材料、多相发光及聚集体物理化学领域极具崇高国际学术声誉的领军科学家,也是我国推动绿色“新质生产力”二维有机光电材料和生物医学靶向显像剂走向世界一流前沿的核心力量。他提出的 原创机制已被写入多国高等教育化学与材料学经典教科书,目前全球已有上百个国家和地区的数万名学者在共同推进 AIE 与聚集体科学的开发,成为由我国科学家率先发现、命名并持续主导引领的极少数化学与材料学国际重大前沿之一。
他至今在包括 Science、Nature、JACS、Angew. Chem. 等国际顶级期刊发表学术论文 余篇,论文被他人引用累计超过 次,学术 高达 (根据 年春季谷歌学术数据)。他自 年起连续十余年蝉联科睿唯安(Clarivate)全球“高被引科学家”名录。他荣获了国家自然科学一等奖( 年度)、英国皇家化学会 “”、何梁何利基金“科学与技术进步奖”以及 年度国际纳米顶级荣誉 “”,显著确立了中国高分子物理和现代生物聚集体材料在国际科学界的绝对话语权与前沿引领力。
三. 教育与职业轨迹
1. 教育背景
-
:华南工学院(现华南理工大学)高分子科学与工程系,高分子化工专业,本科毕业获工学学士学位(高考恢复后的七七级大学生)
-
:日本京都大学工学院,高分子化学系,研究生毕业获工学硕士学位
-
:日本京都大学工学院,高分子化学系,博士研究生毕业获工学博士学位(导师:世界级著名高分子化学家东村敏延 教授)
-
:加拿大多伦多大学化学系,博士后研究员(合作导师:高分子微相物理化学先驱 教授)
2. 工作履历
-
:日本滋贺县 株式会社中央研究所,高级研究员、研究员
-
:香港科技大学化学系,助理教授
-
:香港科技大学化学系,副教授
-
:香港科技大学化学系,教授
-
:香港科技大学化学系,讲席教授(,香港科技大学张鉴泉理学讲席教授)、生物医学工程系讲席教授,广东省大湾区华南理工大学聚集诱导发光高等研究院院长(在港科大从教执训二十七载,培养出了大批高层次化学和先进功能材料博士)
-
:香港中文大学(深圳),理工学院院长、校长学勤讲座教授
-
:香港中文大学(深圳),副校长、校长学勤讲座教授(全职引进回大湾区开展高端聚集态材料与分子医学教学科研攻坚)
四. 主要荣誉与奖项
1. 国家级与省部级科技奖项
-
国家级科技最高奖:
-
国家自然科学奖一等奖( 年度,第一完成人,获奖项目:“聚集诱导发光”)
-
国家自然科学奖二等奖( 年度,第一完成人,获奖项目:“过渡金属催化的炔类单体新型聚合反应及先进功能材料的创制”)
-
-
省部级科技最高奖:
- 广东省科学技术突出贡献奖( 年度,第一完成人,表彰其在聚集体科学基础创新与大湾区产业示范上的核心贡献)
2. 国际与行业重大奖项
-
国际前沿大奖:
-
获 奖(, 年度,全球纳米材料界个人终身荣誉)
-
获 全球影响力奖(, 年度)
-
获英国皇家化学会“百周年奖”(, 年度)
-
获裘槎高级研究成就奖(, 年度)
-
-
行业学术大奖:
-
荣获唐敖庆化学奖( 年度,面向我国化学化工界杰出化学家的重磅学术大奖)
-
荣获中国化学会-中国石油化工股份有限公司“化学贡献奖”( 年度,中国化学界重磅个人奖)
-
荣获何梁何利基金“科学与技术进步奖”(化学奖, 年度)
-
荣获国际化学与化工界“冯新德奖”(, 年度)
-
-
大学至高荣誉学位:
- 获澳门科技大学荣誉理学博士学位( 年度,表彰其在推动聚集诱导发光和国际聚集体交叉学科中的重大科学贡献)
3. 多国最高学术会士与外籍院士称号
-
多国最高院士与会士:
-
当选中国科学院院士( 年度,化学部)
-
当选发展中国家科学院(TWAS)院士( 年度)
-
当选亚太材料科学院(APAM)院士
-
当选美国医学与生物工程院会士(, 年度,是当年入选的国际顶级交叉医学材料学者)
-
当选国际生物材料科学与工程学会联合会会士()
-
当选英国皇家化学会会士(, 年度)
-
当选中国化学会首批会士()
-
五. 社会职务与学术服务
1. 学术期刊任职
-
创刊主编职务:
- 担任德国 旗下、聚集体物理化学与多相材料旗舰学术期刊《聚集体》(Aggregate)创刊主编
-
学术顾问与编委:担任 Journal of the American Chemical Society、Advanced Materials、Chemical Science、Materials Horizons 等二十余个国际顶级化学与材料学核心期刊的顾问委员会成员、常务学术顾问或编委。
2. 重要社会与学术兼职
-
国家级及大湾区重点创新平台:
-
国家自然科学基金委“聚集诱导发光”基础科学中心项目首席负责人、学术带头人(受资助体量达 亿元)
-
香港中文大学(深圳)副校长、华南理工大学高分子光电材料及器件研究所学术顾问、广东省分子聚集发光重点实验室主任
-
广东省大湾区华南理工大学聚集诱导发光高等研究院院长
-
-
重要决策与学术团体:
-
香港特别行政区选举委员会科技创新界委员(粤港澳大湾区院士联盟指定提名)
-
粤港澳大湾区院士联盟理事会成员
-
中国化学会常务理事
-
六. 个人风格与格言
唐本忠院士治学严谨刚毅、思维活跃包容,极力反对跟随和亦步亦趋的“影子研究”。作为一名从高考制度恢复后起步,跨越中、日、加、港并最终全职回归粤港澳大湾区建设的顶尖高分子化学家,他常将科研工作者比作大自然中破译未知奥秘的“探路探险家”:
“科学探索是一次充满了好奇和惊叹的快乐长跑。传统的 研究是寻找如何‘防猝灭’,而我们发现了如何‘聚集发光’,这就是我们走上了与别人完全相反却又通向光明的道路。一个理论如果只能留在纸面的高分文章里,那它终究只是空中楼阁。我们做高分子、做聚集态发光材料,不仅要在‘书架’上留下中国人独立提出的 AIE 与聚集体科学理论体系,更要不惧困难、到工厂和医院的一线去,把我们研制的高效荧光成像造影剂和靶向诊疗药物,实打实地摆到临床治疗的‘货架’上。在世界的聚集体光电和现代生物医药的延长线上,写下属于我们中国人独立的新命名与自研的新标准,这就是我们科技自立自强的底气与担当。”
在人才培养上,他时刻勉励年轻一代要跨越孤立,将聚集体的无穷力量,化作绿色健康与新质生产力的不竭基石。