2023年诺贝尔化学奖揭晓：量子点的发现和合成！

诺贝尔化学奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德 • 贝恩哈德 • 诺贝尔的部分遗产作为基金创立的 5 项奖金之一。诺贝尔化学奖由瑞典皇家科学院从 1901 年开始负责颁发，至今总共颁发了 108 次。期间只有 1916 、 1917 、 1919 、 1924 、 1933 、 1940 、 1941 和 1942 这八年没有颁发。诺贝尔奖奖项空缺，除了受到两次世界大战影响之外，还受到了诺贝尔奖组委会 “ 宁缺毋滥 ” 的评奖理念的影响。

该奖项于每年的阿尔弗雷德•诺贝尔逝世周年纪念日颁发（ 12 月 10 日 ）。诺贝尔化学奖是为了表彰前一年中在化学领域有最重要的发现或发明的人。

截至 2023 年，诺贝尔化学奖共有 192 位获奖者。其中英国生物化学家弗雷德里克 •桑格在 1958 年和 1980 年两次获得诺贝尔奖，因此历史上获得诺贝尔奖的总共只有 191 人。 2023年每项诺贝尔奖的奖金由去年的1000万瑞典克朗，增加到1100万瑞典克朗，约合人民币725万元。

北京时间10月4日17时45分许，在瑞典首都斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔化学奖授予美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美国哥伦比亚大学教授路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)和俄罗斯固态物理学家阿列克谢·伊基莫夫(Alexey I. Ekimov)，以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。

回顾2022： 北京时间10月5日下午5点47分许，瑞典皇家科学院决定将2022年的诺贝尔化学奖授予美国科学家Carolyn R. Bertozzi、丹麦科学家Morten Meldal和美国科学家K. Barry Sharpless，以表彰他们“ 在点击化学和生物正交化学方面的发展 ”。 2022年的诺贝尔奖单项奖金为1000万瑞典克朗（约合人民币642.8万元） 。 由此，卡罗琳·贝尔托西成为第8位摘得诺贝尔化学奖的女科学家，而夏普莱斯则是“梅开二度”——继获得2001年诺贝尔化学奖后第二次摘得诺贝尔化学奖。

回顾2021： 2021年诺贝尔化学奖，本亚明·利斯特（Benjamin List）和戴维·麦克米伦（David W.C. MacMillan），他们因对“不对称有机催化的发展”做出贡献而获奖。 总奖金为1000万瑞典克朗（约合732万元人民币）。 本亚明·利斯特，德国化学家，鲁尔河畔米尔海姆马克斯·普朗克煤炭研究所主任。 戴维·麦克米伦，苏格兰出生的美国化学家，2010年至2015年期间担任普林斯顿大学化学系主任。 过去很长一段时间内，诺贝尔化学奖经常会颁发给类似于生物化学领域的科学家，不过 2021 年诺贝尔化学奖似乎颁发给了纯正的理论化学。

2023： 量子点的发现和合成

什么是量子点？ 被称为“人造原子”的新概念。量子点是在把激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构。在20世纪90年代提出，这个新概念还被称为“人造原子”“超晶格”“超原子”或“量子点原子”。这种结构可以由静电势，两种不同半导体材料的界面，半导体的表面，或者以上三者的结合。

量子点具有分离的量子化的能谱，所对应的波函数在空间上位于量子点中，但延伸于数个晶格周期中，一个量子点具有少量的（1-100个）整数个的电子或电子电洞对，即其所带的电量是元电荷的整数倍。

量子点是一种微小的半导体结构，其尺寸通常在纳米级别。这些微小的结构具有独特的光学和电学性质，使其在许多领域具有巨大的潜力，包括能源、生物医学和电子学。

美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪(Moungi G. Bawendi)，是量子点领域的先驱之一。1961年出生于法国巴黎，1988年获美国伊利诺伊州芝加哥大学博士学位，他的研究成果为制备高质量的量子点材料奠定了基础，并开发了一种新的合成方法，这项新颖的方法使得量子点的制备更加可控和可重复。这项工作不仅提高了量子点的光学性能，还为量子点在生物医学成像和光电子学中的应用打开了新的可能性，还能精确地控制量子点的大小、形状和组成，不仅如此，他还研究了多激子、电荷输运和量子点闪烁的物理机制。他率先将量子点作为荧光探针用于生物成像和传感。

哥伦比亚大学名誉教授路易斯·E·布鲁斯(Louis E. Brus)教授的贡献主要集中在量子点的表征和理解方面。1943年出生于美国俄亥俄州克利夫兰，1969年获哥伦比亚大学博士学位，他在1983年在AT&T贝尔实验室工作期间独立发现了量子点。他通过在有机溶剂中还原金属盐合成了胶体量子点，并研究了它们的电子和光学性质。他创造了“量子点”这个术语，并用一个简单的箱中粒子模型解释了它们的行为。他还探索了表面化学、形状和耦合对量子点的影响，通过深入研究量子点的表面化学性质，他为量子点的稳定性和可控性提供了关键洞察力。这些发现为量子点的应用提供了更好的设计和优化策略。

作为一位俄罗斯固体物理学家：Alexel Ekimov（阿列克谢·伊基莫夫）博士，则在量子点的光学性质方面做出了重要贡献。他1945年出生于苏联，1974年在俄罗斯圣彼得堡Ioffe物理技术研究所获博士学位，曾任美国纽约纳米晶体技术股份有限公司（Nanocrystals Technology）首席 科学家。他于1981年在瓦维洛夫国家光学研究所工作期间首次观察到量子点。他发现嵌入在玻璃中的小型镉硒化物晶体呈现出离散的能级，并根据其大小发出不同颜色的光。他将它们命名为“量子尺寸效应晶体”，后来他还发现了一种新型的半导体量子点材料，具有优异的光学性能和稳定性。这项发现不仅推动了量子点技术的发展，还为高效能源转换和高分辨率显示器等领域的创新提供了新的可能性。

这三位科学家的突破性工作为量子点技术的发展铺平了道路，将其从实验室推向实际应用。

2022： 在点击化学和生物正交化学方面的发展

2021：不对称有机催化的发展

Benjamin List 中文译名：本杰明 · 李斯特，为德国马克思 · 普兰克煤炭研究所主任、德国科隆大学荣誉教授。他所做的主要贡献在于使用烯胺对有机不对称催化的开发，从而实现化学制品的 " 左旋 " 与 " 右旋 "，实现药物与毒物之间的区别。本杰明 · 李斯特也通过酶催化中获得启发而发展的脯氨酸小分子催化，从而实现大量小分子有机物的合成，可以说是不对称有机催化领域的开创者之一。而不对称催化合成已应用到几乎所有的有机反应类型中，成为工业上，尤其是制药工业合成手性物质的重要方法。

David W.C. MacMillan（译作大卫WC麦克米兰）则是一名美国的化学家，目前为普林斯顿教授，主要从事氨基酸的催化，研发了 MacMillan 催化剂，可以从各类氨基酸中十分轻易地进行制备，进而实现对烯醛的不对称共轭加成反应的催化作用，是一种相当高效的有机催化剂之一。

迄今为止， 最年轻 的诺贝尔化学奖得主是 让·弗雷德里克·约里奥-居里 ，他与妻子 伊雷娜·约里奥-居里 （居里夫人的女儿）在1935年获得化学奖时仅 35岁 。

迄今为止， 最年长 的诺贝尔化学奖获得者是 约翰·B·古德诺 （John B. Goodenough），他在2019年获得化学奖时已经 97岁 。他是所有奖项类别中最年长的获奖者。

截至2020年， 在获得诺贝尔化学奖的个人中， 有7位是女性 。这7位女性中有两位 被授予了未分享的化学奖， 分别是玛丽·居里（Marie Curie）和多萝西·克劳富特（Dorothy Crowfoot Hodgkin）

1911年， 玛丽·居里 （也被授予了1903年诺贝尔物理学奖）

1935年， 伊雷娜·约里奥-居里 （居里夫人的女儿）

1964年， 多萝西·克劳福特霍奇金

2009年， 阿达·约纳特

2018年， 弗朗西斯·阿诺德

2020年， 埃马纽埃尔·卡彭蒂耶、詹妮弗·杜德纳

近13年诺贝尔化学奖