從電視顯示到腫瘤診斷，今年諾貝爾化學(xué)獎頒給了納米科技

北京時間10月4日下午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2023年諾貝爾化學(xué)獎授予美國麻省理工學(xué)院的蒙吉·G·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、哥倫比亞大學(xué)的路易斯·E·布魯斯（Louis E. Brus）和美國納米晶體科技公司的阿列克謝·葉基莫夫（Alexei I. Ekimov），以表彰其在“發(fā)現(xiàn)和合成量子點”方面的貢獻(xiàn)。

可為醫(yī)生照亮腫瘤組織

瑞典皇家科學(xué)院在新聞發(fā)布會上宣布，巴文迪、布魯斯和葉基莫夫因為發(fā)現(xiàn)和合成量子點（quantum dots）而獲得今年諾貝爾化學(xué)獎，稱他們是“探索納米世界的先驅(qū)”。

其解釋稱，元素的性質(zhì)取決于它擁有的電子數(shù)量，但當(dāng)物質(zhì)縮小到納米尺寸時會出現(xiàn)量子現(xiàn)象，其性質(zhì)取決于物質(zhì)的大小。三位科學(xué)家成功發(fā)現(xiàn)和合成了量子點這一微小的粒子，其特性由量子現(xiàn)象決定。量子點目前在納米技術(shù)中非常重要。

在20世紀(jì)80年代初，俄羅斯物理學(xué)家阿列克謝·葉基莫夫和美國科學(xué)家路易斯·布魯斯分別獨立地發(fā)現(xiàn)了量子點。

葉基莫夫成功在有色玻璃中創(chuàng)造了依賴于尺寸的量子效應(yīng)，他證明了顆粒尺寸可以通過量子效應(yīng)來影響玻璃的顏色。布魯斯則成為世界上第一位證明流體中自由漂浮的粒子的尺寸依賴量子效應(yīng)的科學(xué)家。

而到了1993年，蒙吉·巴文迪徹底改變了量子點的化學(xué)生產(chǎn)方式，產(chǎn)生了近乎完美的粒子。這對于量子點的現(xiàn)實應(yīng)用非常重要。

“量子點具有許多令人著迷且不尋常的特性。重要的是，它們大小不同的話，會有不同的顏色?！敝Z貝爾化學(xué)獎委員會主席約翰·阿奎斯特（Johan ?qvist）說道。

當(dāng)?shù)貢r間2023年10月4日，瑞典斯德哥爾摩，瑞典皇家科學(xué)院宣布2023年諾貝爾化學(xué)獎得主，諾貝爾化學(xué)獎委員會主席約翰·阿奎斯特用實驗瓶進(jìn)行解釋。圖/視覺中國

該委員會成員海納·林克（Heiner Linke）舉例解釋，“想象你要給T恤染色，對于每種顏色，你都將使用不同的分子，不同星座中的不同原子可以給出不同的顏色……但由于科學(xué)家在納米技術(shù)方面的工作，量子點可以讓我們在相同的星座中使用完全相同的原子，只需改變原子的大小和數(shù)量，就可以獲得新的顏色和新的特性?！?/p>

當(dāng)光穿過量子點時，它們會發(fā)出特定的顏色，而這是可以調(diào)控的。較大的點發(fā)出紅光，較小的點發(fā)出綠光或藍(lán)光。

這些最小的納米技術(shù)組件應(yīng)用非常廣泛。據(jù)報道，目前它們已被廣泛應(yīng)用于電視、LED燈等，與傳統(tǒng)液晶面板相比其具有多重優(yōu)勢，不僅可以產(chǎn)生更鮮艷、更準(zhǔn)確的色彩，運行所需的能源也更少。

它還可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷，醫(yī)生用它們來照亮可以與癌癥腫瘤結(jié)合的分子，使外科醫(yī)生能夠區(qū)分健康組織和患病組織。

瑞典皇家科學(xué)院指出，量子點正在為人類帶來巨大益處。研究人員相信，未來它們可以為柔性電子、微型傳感器、更薄的太陽能電池和加密量子通信做出貢獻(xiàn)。

美俄科學(xué)家同獲獎

自1901年以來，諾貝爾化學(xué)獎共頒發(fā)了114次，獲獎?wù)吖?91位。由于英國生物化學(xué)家弗雷德里克·桑格（1958年、1980年）、美國科學(xué)家巴里·夏普萊斯（2001年、2022年）兩次獲得諾貝爾化學(xué)獎，因此實際獲獎人數(shù)為189人。

最年輕的諾貝爾化學(xué)獎得主是讓·弗雷德里克·約里奧居里，1935年他獲獎時年僅35歲。最年長的諾貝爾化學(xué)獎得主是約翰·古迪納夫，2019年他獲獎時已97歲。截至2022年，共有8位女性獲得諾貝爾化學(xué)獎。

今年的諾貝爾化學(xué)獎由兩位美國科學(xué)家和一位俄羅斯科學(xué)家同獲，三人將分享1100萬瑞典克朗（約合人民幣715萬元）的獎金。

當(dāng)?shù)貢r間2023年10月4日，巴文迪、布魯斯、葉基莫夫獲2023年諾貝爾化學(xué)獎。圖/諾貝爾獎社交媒體賬號

蒙吉·巴文迪1961年出生于法國巴黎，1988年在美國伊利諾伊州芝加哥大學(xué)獲博士學(xué)位。他目前是美國麻省理工學(xué)院教授。據(jù)麻省理工學(xué)院官網(wǎng)介紹，巴文迪實驗室專注于納米晶體，特別是半導(dǎo)體納米晶體（也即量子點）的科學(xué)和應(yīng)用研究。

巴文迪在接到獲獎電話時表示，“非常驚喜，有點瞌睡，有點震驚，也非常榮幸?！痹诒粏柤八麜绾螒c祝時，他稱是去上9點鐘（美國當(dāng)?shù)貢r間）的課。

布魯斯1943年出生于美國俄亥俄州克利夫蘭市，1969年獲得美國哥倫比亞大學(xué)博士學(xué)位。目前，布魯斯是哥倫比亞大學(xué)化學(xué)教授，其研究聚焦實驗化學(xué)物理和納米科學(xué)。

1998年，布魯斯當(dāng)選美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，2004年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。他還是挪威科學(xué)與文學(xué)學(xué)院院士。

葉基莫夫1945年出生于蘇聯(lián)，1974年獲得俄羅斯圣彼得堡 Ioffe 物理技術(shù)研究所博士學(xué)位。1999年以來，葉基莫夫作為一名私營公司科學(xué)家在美國生活和工作，曾任美國紐約納米晶體技術(shù)股份有限公司（Nanocrystals Technology）首席科學(xué)家。

獲獎名單提前泄露引關(guān)注

今年諾貝爾化學(xué)獎出現(xiàn)了一個插曲：獲獎名單被提前泄露。

據(jù)《衛(wèi)報》等媒體報道，今天早晨，瑞典皇家科學(xué)院給一家瑞典媒體發(fā)送了一封郵件，宣布“2023年諾貝爾化學(xué)獎將表彰在量子點的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展上取得成果的科學(xué)家”，并披露獲獎科學(xué)家的姓名，正是巴文迪、布魯斯和葉基莫夫。

瑞典皇家科學(xué)院發(fā)言人伊娃·內(nèi)維柳斯 （Eva Nevelius）稍早前回應(yīng)稱，該院目前尚未就諾貝爾獎獲得者做出任何決定，并計劃對此事展開調(diào)查。

諾貝爾化學(xué)獎委員會主席約翰·阿奎斯特也對路透社表示，“這是瑞典皇家科學(xué)院的一個失誤。我們的會議開始于早晨9點半，所以目前還沒有（就獲獎名單）作出決定。”

按照計劃，瑞典皇家科學(xué)院應(yīng)于當(dāng)?shù)貢r間11時45分舉行新聞發(fā)布會，宣布今年諾貝爾化學(xué)獎的獲獎名單。

當(dāng)?shù)貢r間2023年10月4日，瑞典斯德哥爾摩，瑞典皇家科學(xué)院宣布2023年諾貝爾化學(xué)獎得主。圖/視覺中國

瑞典皇家科學(xué)院秘書長漢斯·埃勒格倫在發(fā)布會上回應(yīng)了此事，他表示，“這是非常不幸的。 我們對所發(fā)生的事情深感遺憾?！?/p>

“出于尚不清楚的原因發(fā)布了一份新聞稿。 今天早上我們非常積極地試圖找出到底發(fā)生了什么，但目前我們還不知道。 我們對發(fā)生這種情況深感遺憾。但重要的是這并不影響頒獎?！?/p>

根據(jù)阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑，瑞典皇家科學(xué)院負(fù)責(zé)頒發(fā)諾貝爾物理學(xué)獎和化學(xué)獎。每年9月至次年1月31日，諾貝爾化學(xué)獎委員會接受推薦候選人，不得自薦。

2月開始，委員會進(jìn)行篩選，選出初步的候選人。3月至5月，委員會與專家咨詢，對候選人的工作進(jìn)行評估。6月至8月，委員會整理一份報告建議提交給瑞典皇家科學(xué)院。9月，委員會提交最終候選人的建議。

在經(jīng)過嚴(yán)格保密的篩選流程后，10月份，瑞典皇家科學(xué)院投票選出當(dāng)年諾貝爾化學(xué)獎得主名單并公布。而根據(jù)諾貝爾基金會的規(guī)定，相關(guān)提名信息的保密期為50年。

新京報記者 謝蓮

編輯 白爽 校對 劉越