對於絕大多數人來說，夜明珠是只存在於古裝影視劇中的神秘寶藏。當它出現時，旁觀者壹定會驚呼。但科學並不止步於圍觀，而是致力於揭開神秘面紗。這種能在黑暗中發光的圓形球體，被科學家描述為“壹種特殊的光存儲材料，在去掉激發光源後仍能繼續發光”，學名為“長余輝材料”。
有機夜明珠由我國IAM科研團隊發現並設計的有機超長余輝材料制成。本版圖片:安重富/供圖
有機超長余輝材料的信息加密和防偽鑒定測試。改變激發光源的照射時間，有機超長余輝材料的發光不同。
改變激發光源導致有機超長余輝材料的發光顏色不同。
科學家還對這類物質進行了細致的分類:古裝電影、電視劇中出現的夜明珠屬於天然無機長效材料，也叫無機夜明珠；1866年，人類發明了可以合成這類材料的技術，出現了合成無機長余輝材料；2010我國某科研團隊發現並設計了壹種有機超長余輝材料。從此，世界上出現了壹顆有機夜明珠。
“2010，世界上只有壹個團隊在研究有機長效材料，這是壹個冷門。不知道要不要做。”當時在南京郵電大學讀博士的安重富很糾結，導師黃偉督促深入學習。到現在，他們的科研方向越來越廣。不久前，黃偉團隊在國際頂級期刊上發表了第五篇與有機夜明珠相關的世界級論文。
但更令人興奮的是，過去的“冷門”變成了“熱門”。據介紹，目前全球已有超過150個團隊加入這壹研究領域。同時，在最近的10年中，中國學者在有機長余輝材料方面的R&D強度壹直處於世界“領先地位”。
如今，黃偉是中國科學院院士、西北工業大學常務副校長。他把中國科研在有機夜明珠領域最初的發展路徑描述為:開道超車。
過去，我們更強調彎道超車和變道。有了國家對“從0到1”原始創新的鼓勵和支持，我們必須為自己開創壹條全新的道路，而這條全新的道路是什麽？就是掃清彎道超車的道路——原始創新。
我們不妨仔細看看有機夜明珠是如何在“超車”上跑出壹道亮麗的風景線的。
“反常”現象“顛覆教科書”
現在在新加坡南洋理工大學工作的古龍，2月下旬在《自然通訊》上報告了壹項與有機夜明珠相關的前沿成果。他在南京工業大學攻讀博士期間的導師安重富是壹名通訊作者。電話裏，古龍激動地對記者說:“我是站在安老師的肩膀上取得成績的。”
其實安重富的肩膀也是壹寸壹寸擡高的。回到10年前，安仲甫是黃維的博士生。壹天晚上，小組裏的其他同學已經離開實驗室去食堂了。安重富被壹個合成新化合物的實驗拖住了，準備天黑就走。“關了紫外線燈的壹瞬間，這個東西為什麽還開著？!"安重富發現，他新合成的化合物發出了“閃光”。他覺得這很“不正常”，跑去告訴黃先生。
黃偉來到實驗室，安重富用另壹個光源照射這種新材料。拆下光源後，“亮了10秒以上”。”黃老師也很激動。這種現象以前沒有發現過！”安重富回憶道。
這種情況之所以“不正常”，是因為和課本上寫的不壹樣。普通人所說的發光，對於有機材料來說，叫做“熒光”或“磷光”。安重富解釋說，課本上說有機材料中的室溫磷光通常很難觀察到，壹般在低溫下比較容易實現。而且在有機材料的科學實驗中，去掉激發光源後仍能發光數十微秒，這就是所謂的“長時間”發光，而他們這次觀測到的磷光超過10秒，於是他們將這種材料定義為“有機超長余輝材料”——壹種“顛覆教科書級別”的材料。
經過這次偶然的發現，黃偉決定向這個方向深挖。但安重富心裏有鼓，做原始創新風險極大。他要麽是開拓，要麽是誤入歧途。要不要賭上壹把年輕的科研生涯？還是找個比較輕松的方向早點畢業？“黃老師常說，學習就是要探究本質，刨根問底。”聽從老師的建議和自己的探索欲望，安重富走上了“刨根問底”的道路。
90年代初，黃偉從新加坡回到中國工作，創立了IAM團隊。他介紹，團隊逐漸形成了獨特的“科學”團隊文化:S代表科學質疑，C代表好奇心驅動，I代表天道酬勤，E代表奉獻，N代表追求創新，C代表創新自信，E代表守望良知。
“基礎研究周期長，風險大，需要毅力和積累。長期以來，我壹直鼓勵學生和團隊成員堅持原始創新；關註細節，絕不放過壹點壹滴的‘不正常’現象；壹旦有了明確的方向，就會堅定不移的走下去。我們不追求熱點，堅持初心，以坐冷板凳的決心和精神搞科研。”黃偉說，這是團隊多年來保持長期發展的核心和動力。
在這張長椅上，他們壹個人坐了五年。
2010磷光閃爍後，時任南京郵電大學信息材料與納米技術研究院院長的黃偉及其學術助理教授陳* * *指導安重富等人。經過理論探索、實驗研究、國際合作等階段，他們提出了有機超長余輝材料的設計原則，驗證了設計思路的普適性。2015年，他們在國際頂級科學雜誌《自然材料》上發表了有機發光明珠的創新理論和實踐成果，黃偉團隊成為國內首個在國際上報道有機超長余輝材料成果的科研團隊。
從“偶然發現”到“必然實現”
總的來說，發光材料可以應用於社會發展的各個領域。安重富舉了壹個例子。比如在緊急情況下，重要公共場所供電中斷時，合成的無機長余輝材料安全標誌仍然可以幫助人們疏散，但這種無機材料的制備條件和選材非常苛刻，難以大規模應用，而有機長余輝材料的制備簡單、廉價、靈活。再比如，有機超長余輝材料還可以用作鈔票、食品等的防偽標簽。，甚至用於加密信息傳輸。
當然，實現這些應用的前提是科學家能夠摸清有機超長余輝材料的“脾氣”。在開辟了這壹研究領域後，黃偉團隊進壹步發掘了這壹材料的豐富特性，開展了合理設計、性能調控和應用探索等方面的研究。
2015，安重富改變身份，擔任導師壹職。他在南京工業大學工作，古龍是他的第壹個博士生。與當年安重富的心情不同，古龍從踏上這片土地的那壹刻起，就知道有機夜明珠將來會大放異彩。“當時世界上已經有壹些團隊投入了這方面的研究。”古龍說。與安重富的經歷類似，古龍也繼承了IAM團隊文化，致力於將“偶然發現”變成“必然實現”。
“有壹天，安老師讓我觀察材料。他說材料是藍色的，但我看到的是綠色的。”古龍回憶，2015的這個偶然發現，引出了彩色有機超長余輝材料的調控機理。到2019，團隊實現了在單晶中從藍光到綠光的彩色超長余輝的連續調控。也就是說，它們可以通過采用特定的、不同的激發方式，使晶體有機發光珍珠呈現出不同的余輝顏色。
然而，每次從“偶然”到“必然”的旅程都是如此艱辛，以至於年輕氣盛的古龍常常在心裏與安重富暗暗對抗。“我們覺得自己做得很好，但老師還是不滿意，總是逼著我們再改。”實驗室裏艱苦奮鬥的故事讓古龍記憶猶新。
“有壹次我們拍了壹張夜明珠的照片，而且已經拍了很多次了。安老師還是覺得不清楚，只好讓我們再考壹次。”古龍和他的同學再次來到實驗室。因為調試相機花了半個多小時，刺激光源對有機夜明珠的照射時間比平時長。這時古龍又發現了壹個奇怪的現象:“為什麽不該發光的夜明珠又發光了？”
這個“偶然”事件被他們牢牢抓住，最終探索出通過調節刺激光源照射時間來控制有機發光珍珠發光狀態的機理，設計出動態有機超長余輝材料。
在動態有機超長余輝材料研究成果的基礎上，安忠福和古龍制作了防偽標識測試圖。他們用水溶性有機超長余輝材料在黑色背景板上書寫，制成防偽圖案。實驗表明，當刺激光源對其照射1分鐘後關閉，背景板上顯示阿拉伯數字“11”的標識。當刺激光源照射5分鐘後關閉，顯示近似字母“H”的標誌；當刺激光源照射10分鐘後關閉，顯示類似阿拉伯數字的符號“8”。本實驗中，隨著照射時間的變化，夜光珍珠材料的發光和顯色狀態呈現出六種不同的變化。
安重富認為，基於上述研究成果，有機超長余輝材料將很快具備投入市場的條件，防偽商標可能成為初期應用場景之壹。
“開道超車”坐冷板凳。
在取得成績的同時，安忠福感覺整個有機超長余輝材料領域的研究正在變得“火熱”。古龍表示，從2017到2018，該領域的相關成果呈現“井噴”趨勢。2019年，該研究方向被中國科學院科技戰略咨詢研究所和柯睿偉安公司評選為“化學與材料科學領域Top10熱門前沿”。
“十年磨壹劍”，黃偉、安重富、古龍等人終於把“冷板凳”放到了“熱板凳”上。
黃偉介紹，據不完全統計，目前有超過150個國際研究團隊在開展該領域的相關研究工作，其中超過50%的團隊在中國。從科研成果水平看，該領域世界級科研成果主要來自中國團隊，說明中國在相關科研領域占據“領頭羊”地位。其中，國內領先該領域的團隊有來自香港科技大學、華東理工大學、中山大學、中國科學技術大學、武漢大學、天津大學、清華大學、上海交通大學、北京師範大學的研究團隊。在國際上，來自日本、新加坡、英國等國家的團隊也取得了不錯的進展。
與此同時，黃偉的團隊還在拓展該領域的其他研究方向。2020年2月，古龍作為第壹作者，將材料原有的晶體結構改變為高分子結構，意味著“夜明珠”變成了柔性材料。據通訊員安忠富介紹，未來它可以成為女生的曲面手機屏幕、衣服甚至指甲油。
回顧“彎道超車”的歷程，黃偉總結道:“我們所做的，就是堅定不移地走中國特色自主創新之路。壹要未雨綢繆，另辟蹊徑，開拓領域；二是要牽住牛鼻子，多思考偶然現象，克服薄弱環節；第三，要‘不對稱’追趕，在卡脖子的地方下大力氣。”
同時，黃衛提出，要“加快帶有中國標簽的創新研究和成果轉化”，讓“中國制造”走向“中國創造”，提高我國相關學科的原始創新和自主創新能力。
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本文來源:深空遊戲編輯:匿名王者之心2點擊試玩