2023年的诺贝尔化学奖闹了一场乌龙。有人不慎将内部邮件错发给媒体，使得三位获奖人的名单在瑞典皇家学院正式开奖之前就已泄露。这不过只是小插曲，丝毫无法掩盖获奖者们在科学征程中所闪耀的伟大光辉，我们所聚焦的，是他们在科研道路上坚持不懈突破人生瓶颈的卓越科学精神。
量子点研究历程：科学家的接力探索这三位科学家荣膺此奖，源于他们在量子点的发现与合成领域的非凡建树。量子点，这一神秘的微观存在，看似与物理关联紧密，实则在化学的大舞台上演绎着独特的精彩。毕竟，诺贝尔化学奖的获奖项目常常跨越学科界限，被戏称为 “理综奖” 也并非毫无缘由，在自然科学的深邃世界里，万物之源或许都能追溯到物理学的根基。
量子点究竟是什么呢？想象一下，它是一种极其微小的晶体，通常仅由几千个原子精心构建而成。若将其与足球对比大小，那量子点之于足球，恰似足球之于浩瀚无垠的地球，渺小得超乎想象。我们熟知，一种元素的性质由电子数量决定，与物质的大小似乎并无瓜葛。就如同一块巨石被击碎，无论碎成多少块小石子，其本质依然是石头。然而，当物质持续缩小，直至纳米尺度的神秘领域时，奇妙的变化发生了，量子现象如同沉睡的魔法被唤醒，开始崭露头角。
量子点的发现
诺贝尔化学奖得主们成功制造出小到其性质由量子现象主宰的纳米粒子，这些纳米粒子别具一格，不同的大小竟会呈现出各异的颜色，时光回溯至上世纪80年代，叶基莫夫博士在有色玻璃内巧妙催生尺寸依赖型量子效应，从而神秘地开启了量子点研究的序幕。几年之后，布鲁斯博士挺身而出，首次确凿地证明了在旋轴液中自由粒子的量子效应与其尺寸息息相关，进一步拓展了人们对量子点的认知边界。
时至1993年，巴迪博士更是取得了革命性的突破，革新了量子点的化学生产方式，成功制得近乎完美的纳米粒子。从最初的探索研发，到如今站在诺贝尔领奖台上的荣耀时刻，量子点的发展历程前后跨越了漫长的40年。在众多科学家眼中，量子点获奖只是时间长河中必然的节点，因其原理新颖独特，材料前所未闻，性质更是独一无二，堪称迄今为止人类发现的化学性质最为卓越的发光材料。
量子点用途探索量子点这一纳米尺度的单晶，对所有与发光和光电相关的产业产生了深远的影响。在显示领域。如今，全球量子点显示终端产品数量已突破百亿规模，其显示器色域宽广得令人惊叹，能够极为逼真地还原自然的斑斓色彩，仿佛将大自然的美景直接呈现在人们眼前。不仅如此，它还具备出色的节能优势，能耗相较于传统电视机降低了30%，在倡导环保节能的今天，无疑具有重大的意义。更为关键的是，它有望取代昂贵且稀缺的稀土，为资源的可持续利用开辟了新的路径。一公斤的纳米颗粒中所包含的量子点数量高达2.6乘以10的21次方个，这是一个令人咋舌的天文数字，充分彰显了量子点在微观世界的巨大潜力。
量子点技术运用于液晶显示屏
尽管早期的量子点材料因含有重金属而存在一定毒性，但科学家们凭借着卓越的智慧和不懈的努力，通过套壳等创新方式成功攻克了这一难题。如今的量子点在生物医药领域也崭露头角，成为一种极为出色的成像材料。它甚至具备更为强大的功能，能够被制作成诊疗一体化的材料，如同精准的导弹，直接锁定并攻击癌细胞，为人类攻克癌症这一顽疾带来了新的希望。然而，量子点的应用领域远不止于此，在能源、电池、光催化以及环境治理等诸多重要领域，它都展现出了无限的潜力和广阔的应用前景。
中国量子点技术：崛起的科技力量值得骄傲的是，中国在量子点技术领域也取得了令人瞩目的成就。3月25日，上海交通大学进行了量子点液态芯片校企合作科技转化成果发布会，介绍了具有突破性的重大科研成果。液态生物芯片，是新型的高通量、多指标生物芯片技术，代表未来检测技术的发展方向。其工作原理是利用量子点具有颜色纯且易调、发光效率高、性能稳定、可单激光激发等特点，显著提升荧光微球的编码能力，获得超过100种的编码信号。其对核酸类和蛋白类标志物均适用，检测通量大，检测灵敏性高，可同时分析单管样本中的数十种目标物，使检测效率显著提升，对临床实验室检测具有革命性推动作用。
上海交大量子点液态芯片成果
量子点在科技数码领域也得到了广泛运用，如今国内已经有200多万台电视机搭载了自主研发的量子点技术，这不仅是中国科技实力的有力见证，更是中国科研人员在量子点领域持续耕耘、勇于创新的成果体现。从实验室的理论研究到产业化的大规模应用，中国科研团队一步一个脚印，不断攻克技术难题，提升产品性能，逐渐在全球量子点技术竞争格局中占据了一席之地。
量子点的发现与合成，不仅仅是科学技术上的一次重大突破，更是人类探索微观世界征程中的一座里程碑。它让我们深刻认识到，在纳米尺度的微观世界里，隐藏着无数等待我们去发掘的奥秘和宝藏。三位诺贝尔化学奖得主的卓越贡献，激励着更多的科学家投身于量子点及相关领域的研究，去探索更多未知的量子现象，开发更多创新的应用技术。而量子点技术在全球范围内的广泛应用和快速发展，也将深刻改变我们的生活方式，推动各个产业的转型升级，为人类社会的可持续发展注入源源不断的动力。在未来的日子里，我们有理由相信，量子点将继续在科学的舞台上绽放更加耀眼的光芒，引领我们走向一个充满无限可能的科技新时代。
【本文来源@科学透镜的视频内容】
