【他是谁？“我为杨振宁先生塑像”】上世纪90年代初，我开始了为中华杰出人物塑像的文化工程。杨振宁先生是我十分希望要塑的对象。
真巧，1997年5月25日，“杨振宁星”命名大会在南京举行，我应邀参加。当时，我向杨先生介绍了我部分作品的图片，他极敏锐地看到我受红山文化、罗丹、贾科梅迪的影响，并写下“吴为山的雕塑极有创建性”。之后，他在来信中评价了我所塑造的鲁迅像、费孝通像、吴作人像。先生对雕塑艺术形与神，以及像与艺术性的问题的阐释的深刻性使我对科学大师深厚广博的人文底蕴和对艺术的直觉感悟有了更为深入的了解。关于我为他塑像的问题，先生表示：等我们熟识后再塑。不久，他寄来了他的著作《读书教学四十年》和论文《美与物理学》。
熟识，我的理解是相知。而人之相知，贵心相知。要能知杨先生，对于我这个高考物理只得69分的人而言，是不可及的。然而，令我好奇与兴趣的是，杨先生谈美。在《美与物理学》文中，先生剖析了科学家论文的风格，谈科学实验中产生的美，以及物理方程与诗的共同点。他认为对美的准确规律的把握增加了实验室工作者对自然现象的美的认识；学物理的人了解了像诗一样的方程意义后，对它们的美的感受是既直接又十分复杂的。在谈论科学家的论文风格时，他通过狄拉克（P. Dirac, 1902—1984）的论文就像“秋水文章不染尘”，没有任何渣滓，直达深处，直达宇宙的奥秘，与海森伯（W.Heisenberg,1901—1976）朦胧，不清楚，有渣滓，有时似乎茫然探索的特点进行比较，从中感悟到杨先生对风格与研究方式，对结构的美和妙的不同认识，对美与创造性的内在联系的洞见。在杨先生看来，每个创造性活动都表现为一种风格，风格的强烈决定了创造者的贡献。
杨先生精辟的论述也适用于对美术家的艺术风格之理解，从很大意义上道破艺术表现的天机。我所力倡与不断实践的写意雕塑便是在模糊中、在光影浮动中、在形体的隐显凹凸中塑造生命的内在结构，与海森伯阐释世界的方法与文风颇有相似之处。
所以，我确信杨先生对我雕塑的看法是入骨的。果然，他在多种场合发表讲话、撰写文章，其核心内容为：“吴为山一次又一次从中国三千年漫长而复杂的历史中探索着中国二字的真义。他的雕塑打造了一种神似与形似之间的精妙平衡，而这种平衡是中国艺术的立足之本。”
杨先生如此“熟识”我，他以平衡二字妙释了客观世界与主观世界的能量转化与守恒的关系，他的点化使我在对着这位“知音”塑像时，充满自信。因为我已知，他懂我，他对我是满有信心的。
我想，他所讲的“熟识”乃指彼此之间的熟识吧。
记得第一次是在南京大学我的工作室，我面对面塑他。熊秉明先生在场，他建议“你要把杨振宁的数理性做进去”。我汗流浃背。杨先生一会儿微笑，一会儿严肃，一会儿沉思，他甚至说，“你可以摸我的头，你可以感受”，他很懂艺术家的心。等泥塑稿出来后，杨先生拿着照片一点一点地琢磨，像是发现科学真理。他让熊秉明看，又特意请他的弟弟看，他说：“秉明虽是我的老友，但他是哲学家、雕塑家，他可以从远处看，我弟弟是近距离看的，从生活方面更了解我。”
时隔十年，在北京我的工作室，同样是面对面塑他。翁帆和我夫人在场，杨先生泰然自若，也许他从翁帆的眼神中得到肯定。二小时后，面对塑就的胸像，杨先生对待已熟识的自己，没有提任何意见，也没有询问在场的任何人。他已超然。正如他所言：“塑像是一个三度空间的东西，是一个静止的，可是一个雕塑家要把它制作出来，成为一个超越时空，而且有一种特别的精神，可以想象是非常困难的。……当然我知道这雕像还有一个特点，再过几十年以后，大家觉得这个就是杨振宁应该的样子。”
以客观自然规律和历史逻辑看待自己的人生，评价雕塑的价值，在艺术与现实之间，在塑者与被塑者之间，杨先生以豁达的态度，以诗化的哲学，在宏宽的多向维度，品味着艺术与艺术作品，人生与人生境界……
自1997年至今，我先后为杨先生塑过头像、胸像、全身像。有青铜铸就的，也有汉白玉雕琢的，分别立于南京大学、南京博物院、清华大学、香港中文大学、台湾清华大学……塑像中那脸型，饱满的天庭，富有数理逻辑的方正脸型，一丝不苟的发型，儒雅内敛的嘴角，永远向世界发出疑问又获得肯定的敏锐而深情、仁厚的双眼……或立于图书馆的大厅，或伫立于大学绿色草坪，或在博物馆展厅，在灯光或自然光的照耀下，单纯、清晰，雕塑的线条和块面，受光面与投影，构成利落大方，客观本然的艺术形体。随着光线的移动，产生无数的韵律，它还原了艺术创作过程中手指与刀痕的节奏变化，时浅时深，时捷时缓，时曲时直，十指连心，大拇指顺着形体结构的滑动，推压所形成的轨迹。在微妙的神情中，展示了科学家认识世界的无限可能，仿佛宇宙万象也在光的晃耀中进入科学家探索真理的心灵。其实，这心灵在融通有形与无形，连接客观与主观世界中，表现为“性灵”，正像杨振宁先生所喜欢的高适（700年-765年）的诗句：“性灵出万象”。它包涵了儒家关注现实的人世之道，也包涵了道家超然出世的“逸”境，这是中华人文精神所在，在杨先生的气象里，还辉映着科学理性之光。这性灵遥接中国古圣贤思想智慧。杨先生在评述我创作的孔子像时这样写道：两千多年来，中华民族遵循孔子的教导，创建了世界上最悠久持续，最多人口，最有坚韧生命力的和谐文化传统，所以中国人尊称孔子为至圣先师。
可见儒家思想为代表的中华文明之魂渗入其脉。因此，拳拳赤子心，殷殷家国情在他的精神深处，且时时流露。在他的塑像落成清华大学时，他说：“我出生在中国，生长在旧中国，现在定居在清华大学，我对新中国有了进一步的认识，从旧中国到新中国是一个史无前例的，不能想象的变迁，而且这个变化还在继续进行着。我自己觉得能够在晚年参与这样一个重大的变迁而感到非常幸运。当然，这个里面也包含了很多朋友的促成，这个雕像放在这里也就是许多促成当中的一个……”。
由此可知，雕像在杨先生心中的份量。因为，从雕像可以看到立体的自己，可以看到他人的评价，不仅可以“吾日三省吾身”，还可让历史、未来“三省”其身。记得，2001年，杨先生看我为他所作的泥塑像时，曾意味深长地对他的老友熊秉明先生说：“我想，如果把每个人看自己塑像之前的心理状态作一番记载，那将是很有意义的。”
其实，塑像是主客观相结合的产物。真的塑像是自我塑造。正如我曾给杨先生的信件中所写：“在人类发展的进程中，您用自己的人品、学识自塑了一尊雕像……因此我想底座上还是只写‘杨振宁’三个字，不要任何后缀（头衔），且最好你自己来写”。
回顾与杨振宁先生的交往，1998年他第一次到我工作室便题写“艺术与科学的灵魂同是创新”；2002年为熊秉明先生的《孺子牛》题写“秉明塑造出二十世纪几代中国知识分子的自我认识”，在谈到他一生的成就，他说：“我一生中最重要的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理作用”。这些近乎于公理、定律的思想精粹折射了他的学养、道德、修为。令我十分崇敬的是他将珍藏的熊秉明三件代表作捐赠给中国美术馆，变家宝为国宝。近二十年来，我时常去清华园杨先生家中，聆听其真切、睿智的预言和真理。所感动者，近百岁的大哲思路清晰，语言流畅，对中华民族伟大复兴充满信心与期待。
写到这里，敬仰之情，由内而外。
我们将真性可以比喻成天空，云之上，一片澄明。杨先生，一个世纪走过来了，这是无数次吐故纳新的生命历程。他在自己的汉白玉像前伫立，凝神，那微笑可算是这世界上返璞归真的最纯真、最灿烂的笑！#杨振宁# https://t.cn/A6MVLUHj
真巧，1997年5月25日，“杨振宁星”命名大会在南京举行，我应邀参加。当时，我向杨先生介绍了我部分作品的图片，他极敏锐地看到我受红山文化、罗丹、贾科梅迪的影响，并写下“吴为山的雕塑极有创建性”。之后，他在来信中评价了我所塑造的鲁迅像、费孝通像、吴作人像。先生对雕塑艺术形与神，以及像与艺术性的问题的阐释的深刻性使我对科学大师深厚广博的人文底蕴和对艺术的直觉感悟有了更为深入的了解。关于我为他塑像的问题，先生表示：等我们熟识后再塑。不久，他寄来了他的著作《读书教学四十年》和论文《美与物理学》。
熟识，我的理解是相知。而人之相知，贵心相知。要能知杨先生，对于我这个高考物理只得69分的人而言，是不可及的。然而，令我好奇与兴趣的是，杨先生谈美。在《美与物理学》文中，先生剖析了科学家论文的风格，谈科学实验中产生的美，以及物理方程与诗的共同点。他认为对美的准确规律的把握增加了实验室工作者对自然现象的美的认识；学物理的人了解了像诗一样的方程意义后，对它们的美的感受是既直接又十分复杂的。在谈论科学家的论文风格时，他通过狄拉克（P. Dirac, 1902—1984）的论文就像“秋水文章不染尘”，没有任何渣滓，直达深处，直达宇宙的奥秘，与海森伯（W.Heisenberg,1901—1976）朦胧，不清楚，有渣滓，有时似乎茫然探索的特点进行比较，从中感悟到杨先生对风格与研究方式，对结构的美和妙的不同认识，对美与创造性的内在联系的洞见。在杨先生看来，每个创造性活动都表现为一种风格，风格的强烈决定了创造者的贡献。
杨先生精辟的论述也适用于对美术家的艺术风格之理解，从很大意义上道破艺术表现的天机。我所力倡与不断实践的写意雕塑便是在模糊中、在光影浮动中、在形体的隐显凹凸中塑造生命的内在结构，与海森伯阐释世界的方法与文风颇有相似之处。
所以，我确信杨先生对我雕塑的看法是入骨的。果然，他在多种场合发表讲话、撰写文章，其核心内容为：“吴为山一次又一次从中国三千年漫长而复杂的历史中探索着中国二字的真义。他的雕塑打造了一种神似与形似之间的精妙平衡，而这种平衡是中国艺术的立足之本。”
杨先生如此“熟识”我，他以平衡二字妙释了客观世界与主观世界的能量转化与守恒的关系，他的点化使我在对着这位“知音”塑像时，充满自信。因为我已知，他懂我，他对我是满有信心的。
我想，他所讲的“熟识”乃指彼此之间的熟识吧。
记得第一次是在南京大学我的工作室，我面对面塑他。熊秉明先生在场，他建议“你要把杨振宁的数理性做进去”。我汗流浃背。杨先生一会儿微笑，一会儿严肃，一会儿沉思，他甚至说，“你可以摸我的头，你可以感受”，他很懂艺术家的心。等泥塑稿出来后，杨先生拿着照片一点一点地琢磨，像是发现科学真理。他让熊秉明看，又特意请他的弟弟看，他说：“秉明虽是我的老友，但他是哲学家、雕塑家，他可以从远处看，我弟弟是近距离看的，从生活方面更了解我。”
时隔十年，在北京我的工作室，同样是面对面塑他。翁帆和我夫人在场，杨先生泰然自若，也许他从翁帆的眼神中得到肯定。二小时后，面对塑就的胸像，杨先生对待已熟识的自己，没有提任何意见，也没有询问在场的任何人。他已超然。正如他所言：“塑像是一个三度空间的东西，是一个静止的，可是一个雕塑家要把它制作出来，成为一个超越时空，而且有一种特别的精神，可以想象是非常困难的。……当然我知道这雕像还有一个特点，再过几十年以后，大家觉得这个就是杨振宁应该的样子。”
以客观自然规律和历史逻辑看待自己的人生，评价雕塑的价值，在艺术与现实之间，在塑者与被塑者之间，杨先生以豁达的态度，以诗化的哲学，在宏宽的多向维度，品味着艺术与艺术作品，人生与人生境界……
自1997年至今，我先后为杨先生塑过头像、胸像、全身像。有青铜铸就的，也有汉白玉雕琢的，分别立于南京大学、南京博物院、清华大学、香港中文大学、台湾清华大学……塑像中那脸型，饱满的天庭，富有数理逻辑的方正脸型，一丝不苟的发型，儒雅内敛的嘴角，永远向世界发出疑问又获得肯定的敏锐而深情、仁厚的双眼……或立于图书馆的大厅，或伫立于大学绿色草坪，或在博物馆展厅，在灯光或自然光的照耀下，单纯、清晰，雕塑的线条和块面，受光面与投影，构成利落大方，客观本然的艺术形体。随着光线的移动，产生无数的韵律，它还原了艺术创作过程中手指与刀痕的节奏变化，时浅时深，时捷时缓，时曲时直，十指连心，大拇指顺着形体结构的滑动，推压所形成的轨迹。在微妙的神情中，展示了科学家认识世界的无限可能，仿佛宇宙万象也在光的晃耀中进入科学家探索真理的心灵。其实，这心灵在融通有形与无形，连接客观与主观世界中，表现为“性灵”，正像杨振宁先生所喜欢的高适（700年-765年）的诗句：“性灵出万象”。它包涵了儒家关注现实的人世之道，也包涵了道家超然出世的“逸”境，这是中华人文精神所在，在杨先生的气象里，还辉映着科学理性之光。这性灵遥接中国古圣贤思想智慧。杨先生在评述我创作的孔子像时这样写道：两千多年来，中华民族遵循孔子的教导，创建了世界上最悠久持续，最多人口，最有坚韧生命力的和谐文化传统，所以中国人尊称孔子为至圣先师。
可见儒家思想为代表的中华文明之魂渗入其脉。因此，拳拳赤子心，殷殷家国情在他的精神深处，且时时流露。在他的塑像落成清华大学时，他说：“我出生在中国，生长在旧中国，现在定居在清华大学，我对新中国有了进一步的认识，从旧中国到新中国是一个史无前例的，不能想象的变迁，而且这个变化还在继续进行着。我自己觉得能够在晚年参与这样一个重大的变迁而感到非常幸运。当然，这个里面也包含了很多朋友的促成，这个雕像放在这里也就是许多促成当中的一个……”。
由此可知，雕像在杨先生心中的份量。因为，从雕像可以看到立体的自己，可以看到他人的评价，不仅可以“吾日三省吾身”，还可让历史、未来“三省”其身。记得，2001年，杨先生看我为他所作的泥塑像时，曾意味深长地对他的老友熊秉明先生说：“我想，如果把每个人看自己塑像之前的心理状态作一番记载，那将是很有意义的。”
其实，塑像是主客观相结合的产物。真的塑像是自我塑造。正如我曾给杨先生的信件中所写：“在人类发展的进程中，您用自己的人品、学识自塑了一尊雕像……因此我想底座上还是只写‘杨振宁’三个字，不要任何后缀（头衔），且最好你自己来写”。
回顾与杨振宁先生的交往，1998年他第一次到我工作室便题写“艺术与科学的灵魂同是创新”；2002年为熊秉明先生的《孺子牛》题写“秉明塑造出二十世纪几代中国知识分子的自我认识”，在谈到他一生的成就，他说：“我一生中最重要的贡献是帮助改变了中国人自己觉得不如人的心理作用”。这些近乎于公理、定律的思想精粹折射了他的学养、道德、修为。令我十分崇敬的是他将珍藏的熊秉明三件代表作捐赠给中国美术馆，变家宝为国宝。近二十年来，我时常去清华园杨先生家中，聆听其真切、睿智的预言和真理。所感动者，近百岁的大哲思路清晰，语言流畅，对中华民族伟大复兴充满信心与期待。
写到这里，敬仰之情，由内而外。
我们将真性可以比喻成天空，云之上，一片澄明。杨先生，一个世纪走过来了，这是无数次吐故纳新的生命历程。他在自己的汉白玉像前伫立，凝神，那微笑可算是这世界上返璞归真的最纯真、最灿烂的笑！#杨振宁# https://t.cn/A6MVLUHj
把发光分子关进“笼子” 让“有机夜明珠”光芒更甚
在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
早在炎帝时期，人类就发现了长寿命发光的余辉现象，也就是人们常说的“夜明珠”，经过千百年的发展，余辉发光现象依旧常见于无机发光材料，即能发出磷光的高标准天然无机材料。近年来，科学家们一直希望设计出高效的能长时间保持余辉的有机室温磷光材料。
这种执着，让科研工作者们距离梦想更进一步。近日，中国科学院院士黄维、南京工业大学教授安众福联合新加坡国立大学刘小钢教授，提出“发色团限域”策略，最终实现了分子态高效蓝色室温磷光，成果发表于国际顶尖学术刊物《自然·材料》。
研究团队还“一光多用”，开发出具有多重应用价值的磷光材料器件，并尝试将其应用到指纹识别中。值得一提的是，该材料黏附指纹的能力较强，在鼠标、手机、水杯、档案袋、金属等日常生活中常见物体上，均能很好地显示出来指纹。虽然目前这些应用还处于实验室阶段，但对科研人员来说，这些探索对理解有机磷光材料分子结构、堆积方式与发光性能的关联机制具有重要意义，同时为纯有机室温磷光材料迈向新应用奠定了基础。
妙手偶得，推开有机室温磷光世界一扇窗
于茫茫黑夜中熠熠闪光的夜明珠，被视为人间宝物。传统的夜明珠，是一种在撤去激发光源后，仍能持续发光的特种蓄光型材料，也被称为磷光材料或长余辉材料。
有机超长磷光材料，被业界誉为“有机夜明珠”，近年来备受关注。继2019年“有机超长磷光材料”首次入选中国科学院与科睿唯安联合发布的《研究前沿》化学与材料科学领域的Top10热点前沿后，2020年该研究方向——有机室温磷光材料再次入选。
目前，中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作，通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体等具体方法，合成了多种有机室温磷光材料。
“以往，室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物，这些金属在地表的丰度很低、存量有限，而且价格昂贵，例如铱、铂。所以越来越多的研究，开始集中于不含金属的纯有机磷光材料上。纯有机化合物的磷光材料，多由碳、氢、氮等元素构成，他们在地表含量高，合成相对简单，但它们要被限制在77K，即零下196摄氏度的环境中才能长时间发光。”论文的通讯作者之一安众福说，2010年他还在读博士时，开始研究能够超长时间发光的有机磷光材料，自此打开了磷光世界一扇窗。
2010年的一个傍晚，安众福像往常一样，将有机磷光材料样品附着到硅胶板上，在关掉紫外灯的瞬间，眼前突然闪过一道亮光。
“我不敢相信自己的眼睛，一般情况下，材料只在紫外灯照射下才会发光，关掉灯亮光也会随即消失。”安众福不甘心，又试了一遍，一闪而过的光依旧存在。他当即换了短波长的紫外灯去照硅胶板上的样品，这时，不但出现了一道余辉，还持续了10秒左右。
安众福既惊喜又惊诧，有机材料通常很难观测到室温磷光，一般在低温下比较容易实现。而且，在有机材料科学实验中，撤去激发光源后还能发光数十微秒即为“长时间”发光，而他们观测到的磷光却可发光约10秒。他们把这种材料定义为“有机超长余辉材料”。
在导师、中国科学院院士黄维等人的指导下，2015年，安众福所在的科研团队，在世界上首次设计并制备了多个系列的室温单组份有机长寿命磷光材料。
受“冷冻”启发，独特结构提高发光效率
6年前让安众福在有机室温磷光材料领域“初啼新声”的那项研究，核心在于首次提出的“H—聚集结构稳定三重态激子”的设计思想。这种结构设计的研究思路，让研究团队获得一系列新型的小分子和聚合物纯有机超长磷光材料。此次发表的成果，亦能寻得其中痕迹。
“促进单重态和三重态之间的系间窜越，抑制三重态激子的非辐射跃迁是实现纯有机室温磷光的关键。”安众福指出，由于三重态激子的耗散途径很多，如延迟荧光、三重态—三重态湮灭等，这严重影响纯有机室温磷光性能的提升。
“我们阅读大量文献并做了很多尝试后发现，在77K的低温环境中，被冻住的蓝磷光材料更容易高效发光。这启发我们，在室温下限制磷光材料中分子运动，是不是也可以实现蓝色磷光材料的高效发光？”安众福说，在此次研究中，团队基于强作用力的离子键，创造性地提出“发色团限域”策略，他们以均苯四甲酸（PMA）这一多羧酸化合物为研究模型，通过结构设计，合成了均苯四甲酸四钠盐（TSP）的高效蓝色室温磷光离子晶体材料。
“这相当于把磷光材料的分子包裹在一个由离子键搭建的笼子里，离子键包围在分子周围，周围的抗衡离子将发光的分子，也就是发色团，限定在一个刚性、孤立的笼子里。各个方向的抗衡离子和发色团相互牵制，形成稳定的结构。同时，羧酸基团不仅可以形成离子键，而且还有利于促进激子的系间窜越。”安众福介绍，光激发后，有机离子晶体TSP呈现明亮的蓝色长余辉现象，其寿命可达168.39毫秒。
“研究发现稳态光致发光光谱和磷光光谱几乎完全重叠，仅在325纳米处出现一个极小的荧光峰。较大的磷光峰占比从侧面说明了其高效的磷光效率，磷光效率高达66.9%。”安众福兴奋地说。
一光多用，在多个领域展现应用前景
最简单的分子却能实现最优异的磷光性能，为了进一步验证“发色团限域”策略实现分子态高效室温磷光的普适性，该团队调整抗衡离子和发色团单元，设计合成了5个蓝色磷光材料、2个绿色磷光材料和5个黄色磷光材料，均实现了长寿命、高效室温磷光。其中，蓝色室温磷光发光效率高达96.5%。
有机离子晶体的高效长余辉和水溶性特征，也让团队看到理想照入现实的希望。他们基于离子晶体TSP制备了加密墨水，通过喷墨打印技术，将有机室温磷光材料TSP打印到需要显示的位置，实现了材料在数据安全方面的应用。
记者看到，在一张纸上，写有“My hometown Nanjing is a charming, bustling, metropolitan city with a long history”。在普通日光下，打印出的纸张看上去平淡无奇。但关掉光源后，“Materials”的蓝色加密信息显示出来，这些蓝色字母的颜料便来自有机室温磷光材料TSP。
基于该材料的喷墨打印加工性能，团队还打印了高精度的世界地图，进一步展示了该类材料在加密墨水方面的应用潜力。
不仅于此，这类离子化合物还能与指纹中的油脂等富羟基结构结合，用于指纹识别。
记者看到，在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。
“我们将TSP材料研磨成粉末，洒在鼠标、手机等介质的表面，TSP可以与指纹中的油脂发生作用，就会显示出指纹的轮廓。”安众福解释。
值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
“雷达探测时，会在屏幕上显示位点信息，将TSP植入雷达显示材料中，在电流驱动下，不仅实现了0—9数字的余辉显示，而且因为余辉停留的时间长，可以显示出目标移动的距离和方向轨迹，有利于雷达扫描的示踪显示。”安众福展望，这种显示效果还可以用于医学影响成像，将磷光材料注入生命组织中，在光激发后，可以清楚看到组织中的成像轮廓，但这还需要大量的实验测试。
不过，目前的加密、指纹识别、雷达示踪等尝试都还只是在实验室阶段，要进入产业化还需要长时间的积累和验证。“科研人员的使命是应社会发展需要，不断革新，推动社会变革。”安众福说。
来源：科技日报
在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
早在炎帝时期，人类就发现了长寿命发光的余辉现象，也就是人们常说的“夜明珠”，经过千百年的发展，余辉发光现象依旧常见于无机发光材料，即能发出磷光的高标准天然无机材料。近年来，科学家们一直希望设计出高效的能长时间保持余辉的有机室温磷光材料。
这种执着，让科研工作者们距离梦想更进一步。近日，中国科学院院士黄维、南京工业大学教授安众福联合新加坡国立大学刘小钢教授，提出“发色团限域”策略，最终实现了分子态高效蓝色室温磷光，成果发表于国际顶尖学术刊物《自然·材料》。
研究团队还“一光多用”，开发出具有多重应用价值的磷光材料器件，并尝试将其应用到指纹识别中。值得一提的是，该材料黏附指纹的能力较强，在鼠标、手机、水杯、档案袋、金属等日常生活中常见物体上，均能很好地显示出来指纹。虽然目前这些应用还处于实验室阶段，但对科研人员来说，这些探索对理解有机磷光材料分子结构、堆积方式与发光性能的关联机制具有重要意义，同时为纯有机室温磷光材料迈向新应用奠定了基础。
妙手偶得，推开有机室温磷光世界一扇窗
于茫茫黑夜中熠熠闪光的夜明珠，被视为人间宝物。传统的夜明珠，是一种在撤去激发光源后，仍能持续发光的特种蓄光型材料，也被称为磷光材料或长余辉材料。
有机超长磷光材料，被业界誉为“有机夜明珠”，近年来备受关注。继2019年“有机超长磷光材料”首次入选中国科学院与科睿唯安联合发布的《研究前沿》化学与材料科学领域的Top10热点前沿后，2020年该研究方向——有机室温磷光材料再次入选。
目前，中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作，通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体等具体方法，合成了多种有机室温磷光材料。
“以往，室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物，这些金属在地表的丰度很低、存量有限，而且价格昂贵，例如铱、铂。所以越来越多的研究，开始集中于不含金属的纯有机磷光材料上。纯有机化合物的磷光材料，多由碳、氢、氮等元素构成，他们在地表含量高，合成相对简单，但它们要被限制在77K，即零下196摄氏度的环境中才能长时间发光。”论文的通讯作者之一安众福说，2010年他还在读博士时，开始研究能够超长时间发光的有机磷光材料，自此打开了磷光世界一扇窗。
2010年的一个傍晚，安众福像往常一样，将有机磷光材料样品附着到硅胶板上，在关掉紫外灯的瞬间，眼前突然闪过一道亮光。
“我不敢相信自己的眼睛，一般情况下，材料只在紫外灯照射下才会发光，关掉灯亮光也会随即消失。”安众福不甘心，又试了一遍，一闪而过的光依旧存在。他当即换了短波长的紫外灯去照硅胶板上的样品，这时，不但出现了一道余辉，还持续了10秒左右。
安众福既惊喜又惊诧，有机材料通常很难观测到室温磷光，一般在低温下比较容易实现。而且，在有机材料科学实验中，撤去激发光源后还能发光数十微秒即为“长时间”发光，而他们观测到的磷光却可发光约10秒。他们把这种材料定义为“有机超长余辉材料”。
在导师、中国科学院院士黄维等人的指导下，2015年，安众福所在的科研团队，在世界上首次设计并制备了多个系列的室温单组份有机长寿命磷光材料。
受“冷冻”启发，独特结构提高发光效率
6年前让安众福在有机室温磷光材料领域“初啼新声”的那项研究，核心在于首次提出的“H—聚集结构稳定三重态激子”的设计思想。这种结构设计的研究思路，让研究团队获得一系列新型的小分子和聚合物纯有机超长磷光材料。此次发表的成果，亦能寻得其中痕迹。
“促进单重态和三重态之间的系间窜越，抑制三重态激子的非辐射跃迁是实现纯有机室温磷光的关键。”安众福指出，由于三重态激子的耗散途径很多，如延迟荧光、三重态—三重态湮灭等，这严重影响纯有机室温磷光性能的提升。
“我们阅读大量文献并做了很多尝试后发现，在77K的低温环境中，被冻住的蓝磷光材料更容易高效发光。这启发我们，在室温下限制磷光材料中分子运动，是不是也可以实现蓝色磷光材料的高效发光？”安众福说，在此次研究中，团队基于强作用力的离子键，创造性地提出“发色团限域”策略，他们以均苯四甲酸（PMA）这一多羧酸化合物为研究模型，通过结构设计，合成了均苯四甲酸四钠盐（TSP）的高效蓝色室温磷光离子晶体材料。
“这相当于把磷光材料的分子包裹在一个由离子键搭建的笼子里，离子键包围在分子周围，周围的抗衡离子将发光的分子，也就是发色团，限定在一个刚性、孤立的笼子里。各个方向的抗衡离子和发色团相互牵制，形成稳定的结构。同时，羧酸基团不仅可以形成离子键，而且还有利于促进激子的系间窜越。”安众福介绍，光激发后，有机离子晶体TSP呈现明亮的蓝色长余辉现象，其寿命可达168.39毫秒。
“研究发现稳态光致发光光谱和磷光光谱几乎完全重叠，仅在325纳米处出现一个极小的荧光峰。较大的磷光峰占比从侧面说明了其高效的磷光效率，磷光效率高达66.9%。”安众福兴奋地说。
一光多用，在多个领域展现应用前景
最简单的分子却能实现最优异的磷光性能，为了进一步验证“发色团限域”策略实现分子态高效室温磷光的普适性，该团队调整抗衡离子和发色团单元，设计合成了5个蓝色磷光材料、2个绿色磷光材料和5个黄色磷光材料，均实现了长寿命、高效室温磷光。其中，蓝色室温磷光发光效率高达96.5%。
有机离子晶体的高效长余辉和水溶性特征，也让团队看到理想照入现实的希望。他们基于离子晶体TSP制备了加密墨水，通过喷墨打印技术，将有机室温磷光材料TSP打印到需要显示的位置，实现了材料在数据安全方面的应用。
记者看到，在一张纸上，写有“My hometown Nanjing is a charming, bustling, metropolitan city with a long history”。在普通日光下，打印出的纸张看上去平淡无奇。但关掉光源后，“Materials”的蓝色加密信息显示出来，这些蓝色字母的颜料便来自有机室温磷光材料TSP。
基于该材料的喷墨打印加工性能，团队还打印了高精度的世界地图，进一步展示了该类材料在加密墨水方面的应用潜力。
不仅于此，这类离子化合物还能与指纹中的油脂等富羟基结构结合，用于指纹识别。
记者看到，在鼠标、手机、玻璃杯、陶瓷杯、插销、档案袋等介质的表面，都能显示出不同清晰度的指纹，甚至指纹中的呼吸孔均能成功识别。
“我们将TSP材料研磨成粉末，洒在鼠标、手机等介质的表面，TSP可以与指纹中的油脂发生作用，就会显示出指纹的轮廓。”安众福解释。
值得一提的是，基于该类材料，研究团队还设计并制备了余辉显示屏。通过电流驱动和系统控制，首次实现了材料在余辉显示领域的应用。
“雷达探测时，会在屏幕上显示位点信息，将TSP植入雷达显示材料中，在电流驱动下，不仅实现了0—9数字的余辉显示，而且因为余辉停留的时间长，可以显示出目标移动的距离和方向轨迹，有利于雷达扫描的示踪显示。”安众福展望，这种显示效果还可以用于医学影响成像，将磷光材料注入生命组织中，在光激发后，可以清楚看到组织中的成像轮廓，但这还需要大量的实验测试。
不过，目前的加密、指纹识别、雷达示踪等尝试都还只是在实验室阶段，要进入产业化还需要长时间的积累和验证。“科研人员的使命是应社会发展需要，不断革新，推动社会变革。”安众福说。
来源：科技日报
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作家贾平凹说：人可以无知，但不能无趣。
吴晓波也说：“要把生命浪费在美好的事情上”。
王小波说过：“人一辈子很长，要和有趣的人在一起”。
在这个越来越注重内心自由，崇尚有趣灵魂的年代，无趣便丧失了生命的多种可能。
世上的人形形色色，各式各样的人都不缺，可唯独有才有趣，是最难遇到的。
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