10月4日，2023年諾貝爾化學獎正式頒布。三名科學家蒙吉·巴文迪、路易斯·布魯斯和阿列克謝·葉基莫夫分享獎項，以表彰他們在發(fā)現(xiàn)和合成量子點方面所作出的貢獻。“量子點是目前人類所能找到的最好的發(fā)光材料。”南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院鄧正濤教授告訴記者，量子點材料已經(jīng)在多個領域投入應用，因為材料對色彩的高還原度，未來我們的世界真的可以出現(xiàn)“五彩斑斕的黑”。

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子

南大教授眼中的諾獎得主>> 為人謙遜，絲毫沒有大教授的“威嚴”

2014年全職加入南京大學工作之前，鄧正濤曾作為博士后研究員在美國麻省理工學院從事過量子點研究工作兩年，與今年的諾獎得主蒙吉·巴文迪同在電子學實驗室。“蒙吉·巴文迪教授對量子點領域的貢獻非常大，麻省理工也因他而成為量子點研究的‘圣地’。”鄧正濤告訴記者，蒙吉·巴文迪教授治學極為嚴謹，表達意見一語中的。“教授待人非常和善，謙遜到絲毫沒有大教授的威嚴。就算是普通的研究人員或剛?cè)腴T的學生，他也很有耐心傾聽和交流，讓人如沐春風。”

量子點真的在改變我們的生活>>

量子點顯示屏提純顏色，未來真的可以有“五彩斑斕的黑”

鄧正濤介紹，量子點是一種半導體納米晶體材料，尺寸通常在2-20 納米，和傳統(tǒng)發(fā)光材料有很大的區(qū)別，以優(yōu)越的光學特性而令人矚目。目前，科研人員已經(jīng)將量子點材料應用到了電視機屏幕、電腦顯示器、照明燈具等領域，甚至在醫(yī)療領域的腫瘤切除手術中也有應用。

量子點優(yōu)越的光學特性應用到顯示屏中，可以幫助我們的日常生活解決大問題。鄧正濤說，“過往我們通過手機顯示屏或者電視屏幕看到的顏色，可能會出現(xiàn)偏灰或者色差較大的情況，但用上了量子點材料后，顯示屏能真實還原物體本來的顏色，顯示出特別純凈的色彩。”正紅、玫紅、西柚紅……這些原本讓消費者在線購物時頭疼不已的顯示屏色差，將來將“不復存在”。

不僅是對色差的“消滅”，量子點作為目前最好的發(fā)光材料，還使顏色深度“糅合”成為可能。“量子點材料發(fā)光的重要原理，是幾百到幾千個原子的相互作用，人們可以控制它們的大小和表面性質(zhì)，從而‘調(diào)’出更多的色彩。”鄧正濤舉了個例子，“比如傳統(tǒng)發(fā)光材料的世界里，紅色就是紅色，綠色就是綠色，但通過量子點材料，真的可以實現(xiàn)‘五彩斑斕的黑’。”

量子點燈具可以實現(xiàn)仿天然光照明，呵護人類的眼睛

量子點技術對于光學世界的改造，正逐漸改變著我們的生活。記者從南京大學了解到，科研人員利用量子點技術研發(fā)的護眼燈具已經(jīng)投入生產(chǎn)。最近，鄧正濤教授團隊自主研發(fā)成功了量子點光學膜。測試結果顯示，采用量子點光學膜后，燈具光譜中的藍光強度明顯降低，青光強度得到提升，光譜連續(xù)性明顯改善。該光學膜可以實現(xiàn)在440-460nm藍光范圍內(nèi)高效吸收，在470-520nm青光范圍內(nèi)高效發(fā)射，有效解決目前照明燈具中“藍光溢出”和“青光缺失”這兩大瓶頸問題，并且表現(xiàn)出良好的耐強光輻照、耐水氧和耐高溫穩(wěn)定性，成本也較為低廉。該團隊已經(jīng)開始實施教室燈光改造的試點工作，采用這種光學膜后眼睛疲勞的狀況明顯改善，達到了很好的護眼效果。

南大研發(fā)近紅外硫化銀量子點，助力高效殺菌材料提升殺菌率

在化學生物學領域，量子點同樣在“發(fā)光發(fā)熱”。這幾年，憑借良好的生物相容性和便捷的制備方法，高效抗菌材料得到了學界的廣泛關注。目前，在化學合成和生物醫(yī)學的應用上，近紅外硫化銀量子點已經(jīng)取得了一系列重要進展。在生物傳感、生物成像和疾病治療診斷等細分領域里，這種新銳型納米材料顯示出巨大的應用潛力。

然而，鮮有研究探索硫化銀量子點在水體消毒中的應用。同時，制備這種材料通常需要復雜的工藝與昂貴的試劑，這極大限制了相關研究和應用的開展。

南京大學生命科學學院魏煒副教授課題組與化學化工學院趙勁教授課題組，南京大學醫(yī)學院附屬鼓樓醫(yī)院邱旭升副主任醫(yī)師合作，借助簡易水相合成的方法，利用生物進化的仿生銀結合肽，制備出近紅外硫化銀量子點，并將其作為一種新型光熱納米材料用在抗菌領域中，借此發(fā)展出近紅外硫化銀量子點在環(huán)境修復上的新功能近紅外光照25分鐘殺菌率達99.06%。

魏煒副教授告訴記者，結合硫化銀量子點優(yōu)異的光熱特性和光催化特性，課題組希望可以進一步優(yōu)化本次技術，拓展其在生物醫(yī)學和環(huán)境修復等領域的應用。“硫化銀量子點的研究仍處于起步階段，比如針對它在能源轉(zhuǎn)化、催化和環(huán)境等領域的潛在應用的研究依然相對較少。此次探索硫化銀量子點的合成策略以及抗菌應用，也是希望為近紅外材料的合成與應用帶來一定參考。后續(xù)，課題組將進一步優(yōu)化實驗調(diào)控，擴展納米材料的應用場景。”

烏龍?獲獎名單提前泄露卻被“辟謠”

瑞典媒體報道，在距2023年諾貝爾化學獎評選結果發(fā)布僅剩約四個多小時前，瑞典皇家科學院竟然發(fā)生誤發(fā)電子郵件的“烏龍事件”。

諾貝爾化學獎得主最早將于當?shù)貢r間11時45分公布，但瑞典皇家科學院早在7:31就發(fā)出了一封標題為“他們?yōu)榧{米技術播下了重要種子”的電子郵件。

“2023年諾貝爾化學獎獎勵量子點和納米粒子的發(fā)現(xiàn)和開發(fā)，這些納米粒子非常小，其尺寸決定了其特性”。獲獎者為美國劍橋麻省理工學院的Moungi G. Bawendi，美國量子晶體科技公司的Alexei I. Ekimov和紐約哥倫比亞大學的Louis E. Brus。

事發(fā)后，諾貝爾委員會及時進行了澄清，幾位委員會成員強調(diào)尚未就該問題做出任何決定。

關鍵詞： 量子點 硫化銀 納米晶體 近紅外 五彩斑