唐本忠：聚集诱导发光！一个崭新的科学概念及其蕴含的巨大商机
作者：唐本忠 中国科学院院士、亚太材料科学院院士、发展中国家科学院院士、香港科技大学化学系原讲座教授、香港中文大学（深圳）理工学院院长。 文章来源：《湾区科技评论》2024年第1期
聚集诱导发光的英文是Aggregation Induced Emission，简称 AIE。AIE与光有关系，人类关于“光”的研究，对科学的进步起到了巨大推动作用——它带来了许多重大基础科学发现，也带来了很多改变生活的技术革新。
2015年是阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）发表相对论的100周年。关于光的研究催生了很多改变我们生活方式的基础科学概念：例如，1678年克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huyghens）提出光的波动说；1860年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell在前人成就的基础上，对电磁现象作了系统、全面的研究，并提出了光的电磁理论；1900年，马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克（Max Karl Ernst Ludwig Planck）提出能量量子化假说；1905年，爱因斯坦提出了光的量子理论，成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。
关于光的研究也带来了很多改变世界面貌的材料与技术。例如，2008年的诺贝尔化学奖颁给了发现和改造绿色荧光蛋白的科学家；2014年的诺贝尔化学奖颁给了研发超分辨荧光显微技术的科学家；同年的物理学奖也与光有关，颁给了发明高效蓝色发光二极管的科学家。
现在发光材料的应用已经非常广泛了。比如在光物理领域，手机屏幕使用的有机发光材料；这种材料也可以用来做大屏幕，做柔性显示。发光材料在生命科学领域的应用也非常广，比如我前面提到2008年和2014年的诺贝尔化学奖，实际上都与生命科学有关。为什么发光材料能用在生命科学领域？因为我们身体里面有很多我们看不见、摸不着的东西，如果能使之发光、成像，我们就能看得见了，医生可籍此做诊疗。
这些发光材料无论应用在什么领域，要么在固态使用，要么在水里使用。由于支撑我们生命的液体介质是水，这些材料在生命体内时，发光分子会自然地聚集。但由于存在聚集导致发光猝灭（ACQ）效应——这些材料分子一旦聚集，其发光会减弱，甚至不发光。我们观察单个材料分子时，它是发光的，但聚集后，它们就不发光了，这是一个非常糟糕的问题。试想，把这些材料注入人体，结果它们在血管里聚集就不发光了，医疗诊断上我们就得不到任何信号。这是一个困扰了科学家100多年的烧脑难题。
我们在20多年前，在光物理领域发现了一个与ACQ完全相反的现象——单个生色团分子不发光，聚集后闪闪发光，且越聚集越亮。由此，我们原创了AIE概念。它很好地解决了发光材料在生命科学领域应用的问题，也意味着能使这些发光材料聚集到人体内肿瘤，辅助医生清楚地观察病变部位。
AIE的作用机理是什么？一般情况下，分子都处于基态（能量稳态）；一旦被激发，就会形成激发态（高能态）。由于分子在激发态下不稳定，容易返回基态，以辐射跃迁形式返回时，分子以发光形式耗散能量，因此会闪闪发光。但激发态的分子也有可能发生非辐射跃迁，以发热的形式耗散能量，就不发光了。单个分子可以自由地运动耗散能量，一旦我们使之聚集，使分子运动受限或无法运动，能量就不会以热能的形式耗散，只能以光的形式发射出来。这是一个非常简单的工作机制。
在AIE过程中，我们需要控制发光的颜色和亮度。根据AIE机理，我们设计了很多分子结构，使得发光颜色覆盖从紫外到近红外的广阔波域。对医生而言，发光波长越长越好，这样医生就能看得越深。
前面我提到的传统ACQ分子，其悬浮在水中的纳米粒子是不发光的；悬浮在水里的AIE纳米粒子却能高效发光。AIE固体粉末也非常亮，且其亮度受温度、压力、酸碱度等因素的影响，因此我们能对其发光行为进行有效调控。
AIE材料应用范围极广：智能材料、液晶显示器、手机显示屏、有机光波导、太阳能电池、爆炸物检测、指纹检测、毒品检测、化学传感、食品质检、细菌甄别、核酸检测、细胞追踪、细胞器影像、血管成像等等。
AIE 是中国开创并引领的全新科学领域
我国科研的很多领域，过去是“跟跑”西方国家，现在与西方国家“并跑”。当然，这些情况的背后有一定的历史原因，但未来我们要在各领域领跑全球。
AIE是我国开创并引领的一个全新科学领域。当前，世界上很多科学家都在从事AIE研究，通过查询“AIE”的关键词获知，2022年全球共计发表8000多篇相关文章。由于在AIE领域的开拓作用和引领地位，我们2017年获得了“何梁何利科学进步奖”。那一年，我们还获得了国家自然科学奖一等奖。
AIE材料的技术应用非常广泛。首先，AIE可应用在高效率光电转化材料和器件的开发与应用——我们可以瞄准国家在能源领域的重大需求，研发一系列具有自主知识产权的电生光（以OLED为主的显示和照明领域）材料、工艺、器件、设备。比如，现在我们手机的发光材料用的都是外国的，截至目前他们还没有在这方面卡我们的“脖子”，如若哪天“卡”我们，我们的手机就没法用了。因此，我们要有危机意识。但是AIE材料是我们自己发现的，相关的知识产权都掌握在自己手上。目前，AIE产业化是非常“烧钱”的一件事。如果有企业家感兴趣，我们可以一起推动AIE从实验室走向市场。
其次，AIE材料可应用于高灵敏度和高特异性的智能传感器件——瞄准国家在环境保护监测、国家公共安全等领域的诉求，发展多类别复合型、大通量的检测器材和设备，打破国外在分析材料和设备领域的垄断。现在我们说的环境污染不只有水污染、大气污染，还有很多其他形式的污染。举个简单的例子，现在人民富裕了，都会去买房子，但买了房子装修后又不敢马上住进去，为什么？因为担心有甲醛。甲醛是一种气体，我们看不见、摸不着，而高灵敏度和高特异性的智能传感材料和器件就能帮助检测这种有毒气体。
此外，AIE材料还可用于高分辨率、高对比度成像和示踪器件——我们可瞄准国家在医疗健康、生物制药领域的需求，实现微观过程和治疗模式的可视化和动态监测，推动精准医疗进程，提高人民生活质量。实际上，对AIE材料最感兴趣的是临床医生，因为人体健康监测中，有太多我们看不见、摸不着的东西。
AIE 分子是新材料场上的“全能运动员”
我们在以下三个应用方向做了一些技术转移和产业化尝试。
1.光电功能转化材料及器件
首先，我们可以利用AIE材料制备有机发光二极管（OLED），应用在折叠显示和柔性照明领域，以解决核心材料和设备依赖进口、自主知识产权体系不完善等“卡脖子”难题。目前，以AIE材料与技术制备的OLED光电器件在实验室里的器件效率非常高，可高达40%。
我们还可以做圆偏振光发射的光电功能转化材料及器件，其可被广泛应用于量子计算、自旋电子学光通信、光学保密、3D通信等场景。未来我们可以通过AIE材料和器件实现手机动画三维呈现。
2.高灵敏度智能传感材料
其次，我们可以通过AIE材料与技术检测金属离子：比如通过制造钾离子荧光点亮探测针，我们就能轻松得到植物内钾离子丰度数据，以判断植株是否健康。同理，我们也可以通过锌离子、钙离子、铅离子、银离子、汞离子等荧光点亮探测针检测不同的金属离子，辅助动植物健康监测。
我们也可以通过AIE材料与技术检测有毒挥发气体和常见气体，比如甲醛、二氧化碳、湿气等。我们都知道，火山爆发时地下的熔浆上涌，石头被熔浆熔化，碳酸钙熔化产生的二氧化碳浓度增加。这时，我们就能通过AIE材料与技术检测二氧化碳浓度，辅助火山、地震预测。
在微电子器件封装领域，我们能通过AIE材料发光的不同颜色监测湿度的变化。
光感材料制造也是AIE材料与技术的应用领域，可用于检测折光指数，还可用于制造压力敏感材料，以进行微压力敏感测试。如检测细胞中的力，用来研究原始胚胎发育成心脏、肝脏、肺、大脑等器官的过程。
AIE材料在高压力敏感测试领域也能得到很好的应用。如飞机进行风洞试验时，通过AIE材料与技术，以不同的发光颜色显示机身受压情况，就很容易找到应力集中的地方，能在飞机投入使用前就消除隐患。
辅助智能检测方面，AIE材料与技术也有广阔的应用前景，比如用于葡萄糖识别与监测。曾经有做厕所器件的公司对AIE非常感兴趣，他们想将人们上洗手间的场景与测葡萄糖的场景相结合，给产品赋能。同样地，这样的智能检测手段也可用于辅助氨基酸、爆炸物、毒品等的选择性识别。
我们国家的丝绸业非常发达，但丝绸本身是没有颜色的，AIE材料与技术可以对植物及蛋白进行选择性染色，使丝绸染成各种漂亮的颜色。
海水淡化也是AIE材料与技术的重要应用领域之一。沙特阿拉伯是一个有很长海岸线但淡水紧缺的地方，水比油贵。前面我说过，AIE分子在不发光的时候，会以发热的形式耗散能量。这时，我们把AIE纳米粒子扔到海里，随着太阳照射，温度上升、海水蒸发，水蒸气收集起来就可以作为淡水使用了。我们曾做过一个实验，把AIE纳米粒子扔到海水里，太阳光照一个小时，从1平方米的海平面我们就能收集到约5公斤的纯净水。
现在我们提倡减排、限排，解决这一问题的最好办法是将二氧化碳变废为宝。我们建设24小时的植物工厂，通过缩短植物生长周期消耗更多的二氧化碳。可见光有部分对植物生长无益的光，通过AIE材料与技术，能把可见光转变为植物生长需要的光，使植物生长更快，既发展了农业，又转化了更多的二氧化碳。
这种转化二氧化碳的绿色发展模式还可推广至碳交易市场，即我们发展负碳产业，可以通过碳交易平衡二氧化碳分布与浓度。从这个角度上看，我们是可以通过控制植物的生长，对缓解粮食危机、加速“减碳”进程作出贡献的。
3.高品质成像和示踪材料
AIE材料与技术也被广泛运用于高质量成像和示踪材料研发。这种技术和材料在生命科学领域拥有诸多应用场景。
比如用于细胞器选择和识别。我们可以通过AIE材料与技术对细胞核、细胞膜、细胞质、线粒体、溶酶体等细胞器进行特异性检测，以实现长效示踪、动态监测。比如，我们可以通过AIE材料与技术将细胞染色，观察受精卵发育、干细胞分化的过程。因此，AIE材料与技术被应用于辅助解决病理研究、疾病诊断、药物筛选等医疗问题。
通过使用超分辨率AIE材料与技术，我们可以看到非常微小的细胞结构。比如，我们将AIE材料作用于细胞培养时，可以清晰地看到癌细胞发光。对于外科医生而言，患者的癌变组织和正常组织的边界是否足够清晰，直接影响手术的精准性和治疗效果。AIE材料能在手术切除环节得到很好的应用。因此，AIE材料的应用既要瞄准医用材料市场、为手术导航，也要锁定科研材料市场、提高成像品质。
此外，我们还能通过AIE材料和技术，采用光动力学治疗（PDT）的方法杀死细菌和真菌，避免抗生素滥用导致的耐药性问题；能应用在病毒快速诊疗领域，提升抗原监测效率；能用于近/远红外AIE点成像领域，通过将AIE纳米粒子注入患者体内，实现超深度、超高空间分辨率成像，帮助医生看清微小生物结构内的肿瘤状态，并通过AIE纳米粒子流速判断血管是否健康、通畅；还能用于制备生物探针，用于体内长效示踪。
在诊疗一体化复合探针的应用上，基于癌细胞怕热的特性，将AIE材料注入肿瘤，通过光照升温的光热疗法，达到杀死癌细胞的效果。用AIE材料制造成诊疗复合探针，使得光热、光声、光动力等多种信号和疗法集于一体，帮助医生减少误判。核磁共振最大的缺点就是分辨率太低，我们将光与AIE材料结合后，医生就能获得关于患者的更全面的健康信息。
AIE 产业化与市场蓝海
在产业化方面，首先要继续构建基础科学人才队伍，继续夯实基础研究，推动中国“制造”向中国“智造”转变。其次，我希望和对AIE材料和技术感兴趣的企业家一起推动AIE应用落地。
实际上，AIE材料和技术在某些领域的落地已经做得比较好了，比如美国的一家公司已经在卖我们的AIE生物荧光探针了。这类探针1克就可以卖到10-20万元人民币，属于高附加值产品。此外，AIE材料和技术在毒品检测、病毒检测、指纹检测、新冠病毒检测等领域均得到了较好的应用，推动了产业化的实现。在新冠免疫层析试纸的应用上，AIE使得试纸对新冠病毒的灵敏度达到全球领先水平。
目前，AIE基础研究相关单位主要布局在京津冀地区、长江三角洲地区、粤港澳大湾区的高校。未来，我们更希望在国家及地方配套政策的支持下，随着原创科技受到更多关注和更多创新人才的加入，AIE的技术发展得更成熟、配套体系更完善。
实际上，我们的AIE材料比国外的相关材料更好，但我们在产业化方面做得不够。因此，希望能够与企业家们携手，推动中国原创科技从“书架”走上“货架”、从实验室走向市场，以造福人民、贡献社会。
2015年是阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）发表相对论的100周年。关于光的研究催生了很多改变我们生活方式的基础科学概念：例如，1678年克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huyghens）提出光的波动说；1860年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell在前人成就的基础上，对电磁现象作了系统、全面的研究，并提出了光的电磁理论；1900年，马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克（Max Karl Ernst Ludwig Planck）提出能量量子化假说；1905年，爱因斯坦提出了光的量子理论，成功解释了光电效应，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。
关于光的研究也带来了很多改变世界面貌的材料与技术。例如，2008年的诺贝尔化学奖颁给了发现和改造绿色荧光蛋白的科学家；2014年的诺贝尔化学奖颁给了研发超分辨荧光显微技术的科学家；同年的物理学奖也与光有关，颁给了发明高效蓝色发光二极管的科学家。
现在发光材料的应用已经非常广泛了。比如在光物理领域，手机屏幕使用的有机发光材料；这种材料也可以用来做大屏幕，做柔性显示。发光材料在生命科学领域的应用也非常广，比如我前面提到2008年和2014年的诺贝尔化学奖，实际上都与生命科学有关。为什么发光材料能用在生命科学领域？因为我们身体里面有很多我们看不见、摸不着的东西，如果能使之发光、成像，我们就能看得见了，医生可籍此做诊疗。
这些发光材料无论应用在什么领域，要么在固态使用，要么在水里使用。由于支撑我们生命的液体介质是水，这些材料在生命体内时，发光分子会自然地聚集。但由于存在聚集导致发光猝灭（ACQ）效应——这些材料分子一旦聚集，其发光会减弱，甚至不发光。我们观察单个材料分子时，它是发光的，但聚集后，它们就不发光了，这是一个非常糟糕的问题。试想，把这些材料注入人体，结果它们在血管里聚集就不发光了，医疗诊断上我们就得不到任何信号。这是一个困扰了科学家100多年的烧脑难题。
我们在20多年前，在光物理领域发现了一个与ACQ完全相反的现象——单个生色团分子不发光，聚集后闪闪发光，且越聚集越亮。由此，我们原创了AIE概念。它很好地解决了发光材料在生命科学领域应用的问题，也意味着能使这些发光材料聚集到人体内肿瘤，辅助医生清楚地观察病变部位。
AIE的作用机理是什么？一般情况下，分子都处于基态（能量稳态）；一旦被激发，就会形成激发态（高能态）。由于分子在激发态下不稳定，容易返回基态，以辐射跃迁形式返回时，分子以发光形式耗散能量，因此会闪闪发光。但激发态的分子也有可能发生非辐射跃迁，以发热的形式耗散能量，就不发光了。单个分子可以自由地运动耗散能量，一旦我们使之聚集，使分子运动受限或无法运动，能量就不会以热能的形式耗散，只能以光的形式发射出来。这是一个非常简单的工作机制。
在AIE过程中，我们需要控制发光的颜色和亮度。根据AIE机理，我们设计了很多分子结构，使得发光颜色覆盖从紫外到近红外的广阔波域。对医生而言，发光波长越长越好，这样医生就能看得越深。
前面我提到的传统ACQ分子，其悬浮在水中的纳米粒子是不发光的；悬浮在水里的AIE纳米粒子却能高效发光。AIE固体粉末也非常亮，且其亮度受温度、压力、酸碱度等因素的影响，因此我们能对其发光行为进行有效调控。
AIE材料应用范围极广：智能材料、液晶显示器、手机显示屏、有机光波导、太阳能电池、爆炸物检测、指纹检测、毒品检测、化学传感、食品质检、细菌甄别、核酸检测、细胞追踪、细胞器影像、血管成像等等。
AIE 是中国开创并引领的全新科学领域
我国科研的很多领域，过去是“跟跑”西方国家，现在与西方国家“并跑”。当然，这些情况的背后有一定的历史原因，但未来我们要在各领域领跑全球。
AIE是我国开创并引领的一个全新科学领域。当前，世界上很多科学家都在从事AIE研究，通过查询“AIE”的关键词获知，2022年全球共计发表8000多篇相关文章。由于在AIE领域的开拓作用和引领地位，我们2017年获得了“何梁何利科学进步奖”。那一年，我们还获得了国家自然科学奖一等奖。
AIE材料的技术应用非常广泛。首先，AIE可应用在高效率光电转化材料和器件的开发与应用——我们可以瞄准国家在能源领域的重大需求，研发一系列具有自主知识产权的电生光（以OLED为主的显示和照明领域）材料、工艺、器件、设备。比如，现在我们手机的发光材料用的都是外国的，截至目前他们还没有在这方面卡我们的“脖子”，如若哪天“卡”我们，我们的手机就没法用了。因此，我们要有危机意识。但是AIE材料是我们自己发现的，相关的知识产权都掌握在自己手上。目前，AIE产业化是非常“烧钱”的一件事。如果有企业家感兴趣，我们可以一起推动AIE从实验室走向市场。
其次，AIE材料可应用于高灵敏度和高特异性的智能传感器件——瞄准国家在环境保护监测、国家公共安全等领域的诉求，发展多类别复合型、大通量的检测器材和设备，打破国外在分析材料和设备领域的垄断。现在我们说的环境污染不只有水污染、大气污染，还有很多其他形式的污染。举个简单的例子，现在人民富裕了，都会去买房子，但买了房子装修后又不敢马上住进去，为什么？因为担心有甲醛。甲醛是一种气体，我们看不见、摸不着，而高灵敏度和高特异性的智能传感材料和器件就能帮助检测这种有毒气体。
此外，AIE材料还可用于高分辨率、高对比度成像和示踪器件——我们可瞄准国家在医疗健康、生物制药领域的需求，实现微观过程和治疗模式的可视化和动态监测，推动精准医疗进程，提高人民生活质量。实际上，对AIE材料最感兴趣的是临床医生，因为人体健康监测中，有太多我们看不见、摸不着的东西。
AIE 分子是新材料场上的“全能运动员”
我们在以下三个应用方向做了一些技术转移和产业化尝试。
1.光电功能转化材料及器件
首先，我们可以利用AIE材料制备有机发光二极管（OLED），应用在折叠显示和柔性照明领域，以解决核心材料和设备依赖进口、自主知识产权体系不完善等“卡脖子”难题。目前，以AIE材料与技术制备的OLED光电器件在实验室里的器件效率非常高，可高达40%。
我们还可以做圆偏振光发射的光电功能转化材料及器件，其可被广泛应用于量子计算、自旋电子学光通信、光学保密、3D通信等场景。未来我们可以通过AIE材料和器件实现手机动画三维呈现。
2.高灵敏度智能传感材料
其次，我们可以通过AIE材料与技术检测金属离子：比如通过制造钾离子荧光点亮探测针，我们就能轻松得到植物内钾离子丰度数据，以判断植株是否健康。同理，我们也可以通过锌离子、钙离子、铅离子、银离子、汞离子等荧光点亮探测针检测不同的金属离子，辅助动植物健康监测。
我们也可以通过AIE材料与技术检测有毒挥发气体和常见气体，比如甲醛、二氧化碳、湿气等。我们都知道，火山爆发时地下的熔浆上涌，石头被熔浆熔化，碳酸钙熔化产生的二氧化碳浓度增加。这时，我们就能通过AIE材料与技术检测二氧化碳浓度，辅助火山、地震预测。
在微电子器件封装领域，我们能通过AIE材料发光的不同颜色监测湿度的变化。
光感材料制造也是AIE材料与技术的应用领域，可用于检测折光指数，还可用于制造压力敏感材料，以进行微压力敏感测试。如检测细胞中的力，用来研究原始胚胎发育成心脏、肝脏、肺、大脑等器官的过程。
AIE材料在高压力敏感测试领域也能得到很好的应用。如飞机进行风洞试验时，通过AIE材料与技术，以不同的发光颜色显示机身受压情况，就很容易找到应力集中的地方，能在飞机投入使用前就消除隐患。
辅助智能检测方面，AIE材料与技术也有广阔的应用前景，比如用于葡萄糖识别与监测。曾经有做厕所器件的公司对AIE非常感兴趣，他们想将人们上洗手间的场景与测葡萄糖的场景相结合，给产品赋能。同样地，这样的智能检测手段也可用于辅助氨基酸、爆炸物、毒品等的选择性识别。
我们国家的丝绸业非常发达，但丝绸本身是没有颜色的，AIE材料与技术可以对植物及蛋白进行选择性染色，使丝绸染成各种漂亮的颜色。
海水淡化也是AIE材料与技术的重要应用领域之一。沙特阿拉伯是一个有很长海岸线但淡水紧缺的地方，水比油贵。前面我说过，AIE分子在不发光的时候，会以发热的形式耗散能量。这时，我们把AIE纳米粒子扔到海里，随着太阳照射，温度上升、海水蒸发，水蒸气收集起来就可以作为淡水使用了。我们曾做过一个实验，把AIE纳米粒子扔到海水里，太阳光照一个小时，从1平方米的海平面我们就能收集到约5公斤的纯净水。
现在我们提倡减排、限排，解决这一问题的最好办法是将二氧化碳变废为宝。我们建设24小时的植物工厂，通过缩短植物生长周期消耗更多的二氧化碳。可见光有部分对植物生长无益的光，通过AIE材料与技术，能把可见光转变为植物生长需要的光，使植物生长更快，既发展了农业，又转化了更多的二氧化碳。
这种转化二氧化碳的绿色发展模式还可推广至碳交易市场，即我们发展负碳产业，可以通过碳交易平衡二氧化碳分布与浓度。从这个角度上看，我们是可以通过控制植物的生长，对缓解粮食危机、加速“减碳”进程作出贡献的。
3.高品质成像和示踪材料
AIE材料与技术也被广泛运用于高质量成像和示踪材料研发。这种技术和材料在生命科学领域拥有诸多应用场景。
比如用于细胞器选择和识别。我们可以通过AIE材料与技术对细胞核、细胞膜、细胞质、线粒体、溶酶体等细胞器进行特异性检测，以实现长效示踪、动态监测。比如，我们可以通过AIE材料与技术将细胞染色，观察受精卵发育、干细胞分化的过程。因此，AIE材料与技术被应用于辅助解决病理研究、疾病诊断、药物筛选等医疗问题。
通过使用超分辨率AIE材料与技术，我们可以看到非常微小的细胞结构。比如，我们将AIE材料作用于细胞培养时，可以清晰地看到癌细胞发光。对于外科医生而言，患者的癌变组织和正常组织的边界是否足够清晰，直接影响手术的精准性和治疗效果。AIE材料能在手术切除环节得到很好的应用。因此，AIE材料的应用既要瞄准医用材料市场、为手术导航，也要锁定科研材料市场、提高成像品质。
此外，我们还能通过AIE材料和技术，采用光动力学治疗（PDT）的方法杀死细菌和真菌，避免抗生素滥用导致的耐药性问题；能应用在病毒快速诊疗领域，提升抗原监测效率；能用于近/远红外AIE点成像领域，通过将AIE纳米粒子注入患者体内，实现超深度、超高空间分辨率成像，帮助医生看清微小生物结构内的肿瘤状态，并通过AIE纳米粒子流速判断血管是否健康、通畅；还能用于制备生物探针，用于体内长效示踪。
在诊疗一体化复合探针的应用上，基于癌细胞怕热的特性，将AIE材料注入肿瘤，通过光照升温的光热疗法，达到杀死癌细胞的效果。用AIE材料制造成诊疗复合探针，使得光热、光声、光动力等多种信号和疗法集于一体，帮助医生减少误判。核磁共振最大的缺点就是分辨率太低，我们将光与AIE材料结合后，医生就能获得关于患者的更全面的健康信息。
AIE 产业化与市场蓝海
在产业化方面，首先要继续构建基础科学人才队伍，继续夯实基础研究，推动中国“制造”向中国“智造”转变。其次，我希望和对AIE材料和技术感兴趣的企业家一起推动AIE应用落地。
实际上，AIE材料和技术在某些领域的落地已经做得比较好了，比如美国的一家公司已经在卖我们的AIE生物荧光探针了。这类探针1克就可以卖到10-20万元人民币，属于高附加值产品。此外，AIE材料和技术在毒品检测、病毒检测、指纹检测、新冠病毒检测等领域均得到了较好的应用，推动了产业化的实现。在新冠免疫层析试纸的应用上，AIE使得试纸对新冠病毒的灵敏度达到全球领先水平。
目前，AIE基础研究相关单位主要布局在京津冀地区、长江三角洲地区、粤港澳大湾区的高校。未来，我们更希望在国家及地方配套政策的支持下，随着原创科技受到更多关注和更多创新人才的加入，AIE的技术发展得更成熟、配套体系更完善。
实际上，我们的AIE材料比国外的相关材料更好，但我们在产业化方面做得不够。因此，希望能够与企业家们携手，推动中国原创科技从“书架”走上“货架”、从实验室走向市场，以造福人民、贡献社会。
（本文由本刊编辑陈燊华根据唐本忠2023年11月23日于第五届世界科技与发展论坛平行论坛之未来产业发展论坛上的主题报告整理，经作者修订，有删节。）
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