新加坡国立大学刘斌教授揭示微量杂质如何推动超长有机磷光重大突破

2026年3月25日，新加坡国立大学常务副校长（研究与科技）刘斌教授应邀莅临理大校园，主讲以「同构诱导的超长有机磷光」为题的理大高等研究院杰出学人讲座。活动吸引近100名现场观众参与，及超过15,700名网上观众透过各大社交媒体平台同步收看，反应热烈。

刘教授在讲座首先指出，有机光物理长久以来的难题在于如何达成高效「三重态发光」。她接着分享其团队在「咔唑」（一种普遍存在的有机合成基元）研究中的突破性发现：商用咔唑中含有的极微量杂质，特别是异构体1H-benz[f]indole（Bd），才是超长有机磷光背后的真实关键。这项发现驱使该领域的研究重心，从过往聚焦于分子本身的固有属性，转向探究「同构掺杂」在磷光生成中的主导作用。

讲座接续探讨了这些关键杂质的多个源头，包括原料采样差异、合成过程中的副反应，以及未被识别的微量副产物。在掌握「同构掺杂」的关键后，刘教授的团队成功从「意外发现」迈向「理性设计」，并开发出一系列具有卓越性能的「多功能磷光材料」，如具备机械力触发发光特性的「有机持久力致发光」，以及可精准控制色调的的「室温磷光」。

讲座亦聚焦于这些创新成果的实际应用。刘教授提到，科学界在设计一款名为「MAGIC矩阵」材料方面的突破，为材料加工提供了有利的条件，让研究人员能够利用「由下而上」的纳米制造技术（bottom-up nanofabrication）制备「有机磷光纳米晶体」。「MAGIC 矩阵」是一种兼具颗粒支撑与基质营养的「三明治式」复合结构。其制备方式是先将光学透明、具生物惰性的海藻酸盐加工成与细胞尺寸相近的微型凝胶颗粒，再将这些颗粒堆栈组装，并以基质胶填充颗粒间的空隙，从而形成稳固且适宜细胞生长的复合基质。刘教授强调，「有机磷光纳米晶体」在生物医学领域极具应用潜力。初步的活体研究证实这材料可用于高对比度淋巴结成像。讲座同时探讨相关技术在其他有关前沿领域的应用，包括数据加密、防伪及光波导等。

尾段的互动问答环节由应用生物及化学科技学讲座教授邢本刚教授主持。现场和在线观众踊跃参与，讨论内容涵盖同质结构诱导效应与其他聚集诱导磷光策略的区别，自旋轨道耦合强度与超长磷光表现之间的构效关系，亦延伸至仿生有机器件的设计思路，激发观众对分子工程未来的兴趣。