文|深圳 陳恒
香港中文大學(深圳)理工學院院長唐本忠院士是高分子化學家,是聚集誘導發光(Aggregation Induced Emission, AIE)原創性科學概念的提出者及該領域研究的引領者,被國際學界讚譽為“AIE之父”。近日,國際學術網站Research.com公布2024年全球頂尖學者排名及分領域排名,唐本忠院士再次榮居化學領域排名中國第一。他主要從事的原創聚集誘導發光(AIE)科學研究,被國際純粹與應用化學聯合會評為化學領域十大新興技術之一,並被美國科睿唯安Clarivate和中國科學院科技戰略諮詢研究院列為2020年前沿研究領域之一。
1978年唐本忠從570萬人的高考大軍中幸運脫穎而出,成為國家恢復高考後首屆大學生。1982年他獲得華南理工大學學士,同年考取公費出國留學。1988年他在日本京都大學取得碩士和博士學位,之後於1989年至1994年在加拿大多倫多大學進行博士後研究,並在NEOS公司任高級研究員。日本的學術訓練,讓他學會精益求精,把研究做到極致完美;北美的科研實踐,又讓他敞開天馬行空的創新思維,敢闖敢試,不斷突破。在東西方兩種研究文化的熏陶下,他一次次大膽捨棄舒適的生活圈層,成功闖入科學的無人區。
平心而論,唐本忠37歲才當上助理教授,從側面反映了他學術道路的坎坷,但他始終坦然面對、笑看人生。他說:“我這一輩子都是‘痛並快樂著’,我起步晚,一直都在爬坡,但我享受爬坡的快樂。”他用歌聲、微笑的軟周邊(Light Hobby),以及執念、範式的硬周邊(Core Hobby)生動演繹當代學人的精彩周邊生活故事。
歌聲:懂得快樂的人
唐本忠院士是“懂得”快樂的人,他自小就有歌唱的天賦,有著迷人的聲線。小學時,家鄉湖北的潛江花鼓劇團招募小演員,錄用了他,可惜因他身體太弱,練不好武功,3個月試用期後被勸退回學校,但這不影響他對音樂藝術的熱愛和追求,也因此較早培育了他的歌唱愛好。他認為自己骨子裡是個“文藝青年”,喜愛歌唱,擁有一副獨特的“唐式歌喉”。
他的歌聲是奔放而抒情的。在香港中文大學(深圳)每逢大會慶典,也包括平常同事聚餐或辦喜事,都少不了要請唐院士高歌一曲,給每個人帶去歡樂。他常唱的歌曲有《歌唱祖國》《我愛您中國》《團結就是力量》《You Raise Me Up》等。他的歌聲宏亮高亢似江河奔騰,抒情婉轉如多情呢喃,當歌聲在會場四周回蕩,感染能量滿滿。
他的歌唱是富有感召力的。聲音字正腔圓、嘹亮動聽,亦引人入勝、振奮精神。正如他在AIE研究領域所倡導的哲學理念:“團結就是力量,‘聚集’才能發光!”港中大(深圳)理工學院2023年度共40名全職教授入選美國斯坦福大學發布的全球2%頂尖科學家榜單,超過學院全職教職的三分之一,入選人數再創新高,體現了他所帶領的理工學院的人才聚集效應。
他認為對音樂的激情與對科學研究的熱情是相通的。他認為,當一名科學家,至關重要的是,必須要有燃燒的熱情、頑強的鬥志、高雅的鑒賞力、勇敢的批判精神、深入的融會貫通思索……他在評估一個希望申請加入他研究團隊的學生時,除了天賦和學識等因素外,最看重的是其是否熱忱於科研、醉心於學術。
微笑:熱情開朗的科學家
唐本忠院士對生命充滿喜悅,他總是微笑著面對世界。每天早晨,要是您恰巧在香港中文大學(深圳)校園路過,大概率能遇到唐院士從學校的上園步行到下園的辦公室。多半時間,他會穿著一件深藍色T恤,背著黑色雙肩包,穿著沙灘褲及波鞋,耳裡還別著耳機,面帶微笑闊步走在這條名為明德路的山邊小道上。每當他思考的喜悅從內心湧現時,便咧開了嘴角,樂呵呵的樣子,這笑容與路邊的花草和山坡上的樹木一起欣欣向榮,扶疏婆娑。這樣的散步是詩性探索的,也是審美自洽的。無論是開始一天的工作或是學術研究,都是最美好的開場。
他總是一見面就笑,常常以笑聲奪人。我在香港工作十多年,常有機會遇到他。他是香港特區政府選委會成員,也是香港院士聯盟的成員。出席活動時,一聽到爽朗宏亮的笑聲,我準能覺察到唐院士到了。記得有一次他來香港西環探訪我時說:“我現在在深圳工作,是從教二十多年來最開心的日子”。話音剛落就爽朗地大聲笑了起來。他接著說:“徐揚生校長是一位了不起的教育家,他很會把各種不同性格志趣的人吸引到一起辦大學”。一年後,我也加入了港中大(深圳)大家庭,唐院士第一位呼朋喚友組飯局,見人就介紹,“是我把他從香港吸引過來的”,然後又是一陣會心滿意的大笑。
他的微微一笑很怡人,讓在他面前的學生、家長、同行都放鬆了下來,空氣也因此變得愉悅。2022年5月,《鳳凰衛視》節目《世界因你而美麗》採訪他時,稱他是一位醉心科研、熱情開朗的科學家,來訪的人總能未見其人,先聞笑聲。2023年12月,我陪同唐院士在香港參加《央視財經.對話》論壇及節目錄制時,他以科學家的微笑和自信征服了全場觀眾。觀眾朋友們說,唐本忠院士的微笑是無敵的, 這是科學研究給人愉悅感、成就感和實現自我價值的表現。
他帶著微笑做科學研究,小心翼翼地去探究實驗的細微變化,又滿懷喜悅地一次一次重複實驗,每有發現,都能讓他樂上雲宵。這份快樂發生在科學研究的單調重複中,是基於對學術的熱愛,他的做事態度是“甘之若飴”,他的生活信條是“樂在其中,樂在時空以外”。他善於把生命安放在愉悅的科學研究時空裡,如飛機翱翔的萬里雲天之上,總是陽光燦爛,信心滿滿。這份安貧樂道式的簡單快樂,展示了他心有所依、有信念、有初心、有力量,因此有了“光”,成就了他成為“聚集誘導發光之父”。
執念:凝神聚“光”的自學成才者
孟子說:“大人者,不失其赤子之心者也。”意思是說,有德行的君子,就是不喪失嬰兒般天真純樸的人。唐本忠院士一直懷著一顆赤子之心來做科學研究,他有自己的科學探究執念,這份執念是剛毅的、一往無前的。
他在童年時就執念於讀書探究世界。剛上小學時,新發的課本有股油墨味道,他發自內心地覺得很“香”。他在舊書廢品店裡看過古書、舊書、破書及各式各樣殘缺不全的報章雜誌,《十萬個為什麼》《科學家談21世紀》等科普書更吸引了他求知的目光。1974年高中畢業後,他下鄉插隊,在煤油燈的煙熏火燎下,也能一遍遍重讀文學、藝術、美學、歷史、政治經濟學等各種書籍。正是因為好學和時時刻刻的準備,才使他在中斷了十年後而恢復的高考中幸運闖關。
他在大學的歲月裡執念於探索和改造世界。在日本京都大學攻讀高分子專業博士學位,他執念於化學的合成技術。為了充分掌握有機合成技術,他主動替其他同學幹活,晚上在實驗室練習做小分子單體合成。他說:“大家都認為我合成很厲害,實際上合成是我自學的,在夜深人靜之時練出來的。”
2001年,受有機發光二極管研究的刺激,人們爭相研發高效有機發光材料,他又心生執念,安排學生去研究新型分子的發光性質。學生在做實驗時意外發現HPS分子在稀溶液中不發光,在溶劑揮發後變成乾點時卻可受激發光。這種現象與當時已寫入教科書的光物理學常識ACQ效應正好相反。ACQ即“聚集淬滅發光”:發光分子在稀溶液裡可高效發光,在濃溶液中或者固態時,越聚集發光越弱,直至完全消失。學生在2001年觀察到的與ACQ效應完全相反的實驗現象,引起唐本忠的極大關注。他洞燭機先,將這種現象定義為AIE,意即“聚集誘導發光”。後來,他將AIE機理從分子內旋轉受限(RIR)擴展至更通用的分子內運動受限(RIM)模型。分子聚集之後,分子內振轉運動受限可使聚集體發光增強,從而產生AIE效應。他進而在AIE研究的基礎上提出的“聚集體學”(Aggregology),作為一個新興交叉領域,如噴薄而出的朝陽,從此發出耀眼的光芒,照亮了科學無人區前行的路。AIE新概念的提出和新材料的創制都是革命性的科研成果,不斷吸引全球科學家從事該領域研究。2016年,AIE納米粒子被頂級學術期刊《自然》的新聞特寫(News Feature)列為支撐即將來臨的納米光革命的四大類納米材料之一,且是其中唯一一類由中國科學家原創的新材料。AIE這一成就使他獲得了2017年度國家自然科學獎一等獎。目前他已在國內外科學雜誌上發表研究論文2,000餘篇,被引用20萬餘次。
在20年嚴謹務實探究中,唐院士帶領團隊將AIE研究及材料做大做強。他帶領團隊開發出各種顏色的AIE分子,集齊了覆蓋從藍光到紅光的整個可見光波長範圍,並延展至近紅外區域的聚集誘導發光材料體系。AIE在眾多高科技領域有廣闊應用前景,例如生物成像、醫學診療、化學傳感、環保監控、光電器件、智能刺激響應等等。AIE材料可用於生物檢測,甄別腫瘤和正常細胞;可用於測定水體污染物,快速判斷污染源;可用於制作高效節能的有機發光二極管顯示屏……他暢想說:“AIE熒光探針可以告訴我們哪裡有癌細胞,可直接對癌細胞進行光激活熒光成像,並同時產生活性氧殺死腫瘤組織。它既可以做診斷,也可以做治療,還可追蹤癌細胞的擴散路徑。”作為一項中國本土原創的材料體系,其衍生的新技術和產品正逐步打破國外對熒光檢測技術及相關產品的壟斷。
範式:沐“光”而行的實踐者
唐本忠院士的精神世界裡有一個強大的、無以倫比的理性範式,且始終堅持一個普遍的正確法則,從自身做起,從現在做起,從極小的事做起,堅持不激不隨的中庸法則,亦可謂“致廣大而盡精微,極高明而道中庸”。
他有傳統讀書人甘坐冷板凳的範式。從19歲到37歲,他冷板凳一坐就近二十年,歷經了從潛江知青到武漢車間工人,再到廣州大學生、日本京都研究生、加拿大多倫多博士後、香港助理教授的多次身份轉換。這是板凳要坐十年冷,文章不做一句空的剛毅,也是不鳴則已、一鳴驚人的志氣。
他有矢志研究深潛的範式。他做研究堅持“見人皆所見,思人所未思”,敢於跳出既有框架,力爭比巨人看得更高更遠。他提出了“創新研究三部曲”,即“發現新現象、發掘新問題”“提出新概念、建立新模型”“開發新應用、開拓新領域”。他在聚集體科學聚焦分子層次以上的基礎研究和應用基礎研究,力圖建立一個具有全球影響力的“中國學派”,推進從西方哲學主導的分子科學研究範式向東方哲學主導的聚集體科學的轉移,力爭在交叉科學領域催生出一大批原創性科學成果。他認為科學研究的真正樂趣在於它的不可預期性:一個很小的、意想不到的細節卻有徹底改變研究軌跡的可能。他的研究感悟是:“看問題,視角很重要;做研究,需要有融會貫通的本事。”
他有胸懷國之大者的範式。他認為,中國要真正實現科技自立自強,就一定要大力發展科學技術,努力成為世界主要科學中心和創新高地。他說,“強化國家戰略科技力量,實現科技自立自強,一方面是我們內在的需求,另一方面是外部壓力所致。”強化國家戰略科技力量,實施有組織的科研,要落實新型舉國體制,實現大兵團作戰。並且要超前考慮,為世界樹立標杆,讓別人跟著我們走。他認為,在提高硬實力的同時,必須發展軟實力,人才培養非常重要,因為所有工作最後都要落實到人,與此同時,要大力弘揚創新文化。他深信偉大的科學研究有兩個層次:一是改變世界的面貌,諾貝爾物理學獎得主、香港中文大學前校長高錕的“光纖”,就是一個改變世界面貌的發明;二是改變人們的思維,普朗克的量子論,就改變了人們的思維方式。
他的學術追求高遠,生活旨趣貼地。他希望研究發明可以上書架、貨架,進教科書,讓百姓在日常實用生活當中受益。他夢想搭建一個更具體的科學平台,在哲學上從還原論到整體論進行範式轉移。這意味著在科學發展上影響人們的思維範式,他曾為此專門舉辦一場科學與哲學的對話。他夢想在中國自己的地方建一個實驗室,把基礎研究都轉化出來,夢想有一座AIE之城,可以借助聚集發光技術和產品孵化幾百個公司出來。
加拿大科學家貝琳達.海涅教授曾高度評價唐本忠院士:“今天,我們討論聚集,不能不提聚集誘導發光。自從唐本忠團隊的研究成果發表以來,毫不誇張地說,這個研究領域經歷了爆炸式的發展。” “聚集”科學之光,沐“光”前行,正是唐本忠院士最喜愛的周邊生活(Hobby),他永遠醉心在這條快樂的追“光”路上。
(作者係香港中文大學(深圳)研究員,本文發布於《紫荊》雜誌2024年12月號)