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黑暗中的“一道光” “夜明珠”的最終歸宿應(yīng)是走進(jìn)尋常百姓家

2021-06-08 10:43:06 來源：中國科學(xué)報(bào)

“越暗越好”，做實(shí)驗(yàn)的條件很“低”；“越長越好”，對實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果卻非常“高”。這是南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院副院長安眾福多年的科研狀態(tài)：在黑暗的條件下探索可以發(fā)出更長、更多彩光亮的長余輝材料，俗稱“夜明珠”。

日前，在首屆“京博科技獎”頒獎典禮上，安眾福榮獲“京博科技進(jìn)步獎”，他曾經(jīng)的學(xué)生蔡素芝獲得了“京博科技獎博士論文獎”。

黑暗中的“一道光”

2010年的一個(gè)傍晚，還是博士生的安眾福沒顧得上吃晚飯，還在埋首做實(shí)驗(yàn)。像往常一樣，他將樣品點(diǎn)到硅膠板上，在關(guān)掉紫外燈的瞬間，眼前突然閃過一道亮光。他不敢相信自己的眼睛，一般情況下材料只有在紫外燈照射下才會發(fā)光，關(guān)掉燈亮光也就隨即消失。

安眾福隨即跟小師弟分享了自己的困惑，還被小師弟取笑了一番：“師兄，到飯點(diǎn)了，你是不是餓得眼花了？”

吃完飯回來后，安眾福不甘心，又試了一遍，一閃而過的光依舊存在。他當(dāng)即換了短波長的紫外燈去照硅膠板上的樣品，這時(shí)，不但出現(xiàn)了一道輝光，還持續(xù)了10秒左右。

安眾福既驚喜又驚詫，這種俗稱為“夜明珠”的材料被稱為稀世珍寶。天然合成的“夜明珠”需要經(jīng)過幾千年才能長成。即便在1866年，法國科學(xué)家通過人工合成了“夜明珠”，但150多年時(shí)間內(nèi)，也只存在于無機(jī)材料體系。

安眾福隨即跟他的導(dǎo)師、中國科學(xué)院院士黃維說了這個(gè)現(xiàn)象。黃維建議他多試幾個(gè)材料體系，深耕下去。安眾福回憶道，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)里只有他一個(gè)人在做，世界上沒有任何先驗(yàn)可以參照，“那幾年內(nèi)心極其煎熬”。

在接下來的5年，安眾福變成了“夜貓子”，每到晚上，他就把實(shí)驗(yàn)室里所有可以試的材料用紫外燈挨個(gè)兒照一遍，看看還有沒有材料出現(xiàn)類似情況。他把這稱為“最笨的方法”，卻也是當(dāng)時(shí)他認(rèn)為“最好的辦法”。把幾百種材料全部照過一遍后，直到2015年，已在南京工業(yè)大學(xué)執(zhí)教的安眾福，終于在全世界第一次開發(fā)出有機(jī)超長余輝材料。

埋首是科研人員最好的姿態(tài)

目前國際上有超過150個(gè)科研團(tuán)隊(duì)200多個(gè)課題組在開展有機(jī)長余輝材料研究工作。安眾福也在堅(jiān)持更多可能性的探索。

任教第一年，他帶領(lǐng)著三五名學(xué)生再次“重復(fù)”過去五年自己經(jīng)歷的時(shí)光：夜晚蹲守實(shí)驗(yàn)室，不停地嘗試新的材料體系。

“安老師總是教導(dǎo)我們，埋首是科研人員最好的姿態(tài)，要堅(jiān)定一個(gè)方向持續(xù)地走下去。”當(dāng)時(shí)在讀研究生的蔡素芝說。年底的一天晚上，她正在嘗試另一個(gè)材料體系，關(guān)掉室內(nèi)燈后，驚喜地發(fā)現(xiàn)無需紫外燈照射，該材料也亮了幾秒鐘。“可見光激發(fā)的長余輝材料”再次引起學(xué)界關(guān)注，安眾福帶著科研團(tuán)隊(duì)也越做越來勁。

4年后，在安眾福的實(shí)驗(yàn)室里，又閃過一道光，這是一道與以往不同的藍(lán)色光。“我用波長254納米的紫外光去照射長余輝材料，會出現(xiàn)一道藍(lán)色的光。”安眾福回憶道，他當(dāng)時(shí)的博士生谷龍改用波長365納米的光去照射，長余輝材料竟然發(fā)出了一道綠色的光，世界上首例有機(jī)變色“夜明珠”誕生。現(xiàn)在已經(jīng)是西北工業(yè)大學(xué)教授的谷龍回憶起實(shí)驗(yàn)室的點(diǎn)滴，感慨不已：“安老師常說，有改變才會有突破，偶然里一定藏著必然。”

最終歸宿是走進(jìn)尋常百姓家

在安眾福的實(shí)驗(yàn)室里，一個(gè)個(gè)形狀各異的“夜明珠”引人注目：一只螃蟹安靜地躺在柔性長余輝的硅膠基底上,在X射線激發(fā)下，身體內(nèi)的骨骼一目了然；一個(gè)簡單字母“H”被涂上了不同的長余輝材料，在光激發(fā)后依次顯示出E、I、H等形狀……安眾福實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的“有機(jī)夜明珠”，美得恰到好處。

“古時(shí)候，夜明珠是帝王的玩物，而隨著科研深入，它理應(yīng)走向?qū)こ０傩占摇?rdquo;安眾福深感，走向?qū)こＩ畹目蒲胁攀强蒲凶罱K的歸宿。

2019年，安眾福帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以一種便捷的物理化學(xué)方法制備出夜光納米材料。該材料可用于化學(xué)與生物檢測，并實(shí)現(xiàn)光動力癌癥治療。此外，他開發(fā)的有機(jī)長余輝材料可應(yīng)用于多彩顯示和光學(xué)探測、防偽墨水、X射線成像、加密及指紋識別、余輝顯示等領(lǐng)域。

“人類文明發(fā)展史是一部豐富的材料發(fā)展史。科研人員的使命是應(yīng)社會發(fā)展需要，不斷革新，推動社會變革。”安眾福說。

標(biāo)簽：有機(jī) 余輝材料夜明珠科研納米