策劃、主訪／曹宏威教授
紀錄、撰文／李名揚
唐本忠生於湖北，中學畢業時正值文革，跟其他知識青年一樣，他參加了上山下鄉運動。1977年大陸恢復高考，幸運地考上了廣州華南理工大學 (當時名為廣東化工學院) 高分子化工系。1981年畢業後赴日本京都大學修讀碩士和博士課程。1989年赴加拿大多倫多大學當博士後；1994年起受聘於香港科技大學，現為科大化學系講座教授。唐本忠因其卓越的科學成就，於2009年獲選為中國科學院院士，是當年唯一榮獲此殊榮的香港科學家。
有機發光二極管 (OLED)成為新亮點
唐本忠的主要研究課題為有機高分子材料，主要應用在光電方面。他譬喻說，我們現在常用的手機是用液晶顯示(LCD)，好處是省電，壞處是液晶本身不發光，要依賴背景光，但背景光卻非常耗電。另一種常用的顯示器是發光二極管 (LED)，分為無機和有機。我們平常在街頭看到的大型廣告牌就是用無機發光二極管。無機的好處是發光持久，壞處是電壓高，非常耗電，且加工不易。唐本忠研發的則是有機發光二極管 (OLED)，好處是成本便宜，易發光，易加工，且由於是高分子材料，因此具有彈性，適合製造可彎曲顯示屏；相對而言，其壞處是發光不持久且容易分解。
唐本忠解釋，有機體系另一個好處是，簡單改變分子結構就可以得到不同的色光。不過，問題是一般有機發光化合物在實驗溶液中，分子被溶液疏隔、彼此沒有互相作用，這些單分子可以受光激發而發光。但有機發光材料多以薄膜形式使用，呈固體狀態，這時分子會互相聚集緊靠，有如地下鐵擁擠的人群、一個挨?一個。分子間出現這種現象，會出現發光顏色紅移，甚至會導致發光淬滅（即不發光）。
突破傳統智慧的「聚集誘導發光」技術
為了解決這個難題，一般科學家所採用的方法是放入區隔物 (Spacer)，強行把分子阻隔開。另外，也有科學家採用固態融液 (Solid Solution) 的方法，不過效果也不太理想，時間一久，分子又會聚集起來。唐本忠解釋，在固態狀態下，分子聚集緊靠是自然的事，強行把分子拉開的做法違反自然定律，很難成功。因此，他採取順應自然的方法，讓分子緊靠在一起，而且是越緊靠越好。他善用分子的空間效應，變分子「聚集淬滅發光」為「聚集誘導發光」。
「聚集誘導發光」的具體方法是改變分子結構。傳統的有機發光分子的形狀像塊平板，疊在一起，分子間的「板面」相互作用，導致其緊密聚集，互相影響，結果是「淬滅發光」。唐本忠則用螺旋槳狀分子使它們彼此撐開，因其非平面性，分子很難緊貼一起。好比把風扇葉一塊塊疊起，相互間實際也有一定距離。因此，與傳統智慧相反，這個方法「分子越聚集越好」。
高分子材料的發展和應用前景
唐本忠還把這種發光原理應用到生物檢測方面。要做生物檢測，先決條件是水溶性，因為我們身體的主要成分就是水。他的發光有機物本身放在水中不會發光，但只要在水溶液中碰上生物分子 (如蛋白質、脂肪、糖分等) 就會立刻發光，因此是一種很敏感的「點亮性」傳感器。這個發明其實就是生物探針，可以應用於醫學和研究方面。現在甚至發展到懂得分辨不同的細胞分子，遇上不同細胞會發出不同的顏色。他有一個想法，就是把這個發明應用到臨床醫學，讓病患可以在家檢測血液、尿液等。雖然傳感器不能告訴你身體發生甚麼毛病，但卻可以給你及時警告，得以及早到醫生處檢查治療。
唐本忠和大陸各大學有很多合作，其中的一個合作伙伴是浙江大學，所做的研究也主要是高分子材料。唐本忠預計，高分子材料這個領域有相當大的發展空間，除了生物探針外，還可以用來發展太陽能電池。有趣的是，一般顯示器的原理是通電後發光，即把電能變作光能；太陽能電池卻是倒轉過來，把光能變作電能。太陽能電池的電力持久，具有很大用處。唐本忠正積極籌劃開發，我們希望他的研究能盡快取得成果，為我們的生活更添光亮！
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文章來源: 台灣立報
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