今年诺贝尔奖结果揭晓后，化学奖获得者之一、哥伦比亚大学化学系教授、80岁的路易斯·E·布鲁斯近日接受了记者独家视频电话采访来自广州日报和新花城的记者讲述了他的科研经历。 以及对青年学者成长的建议。
当2023年诺贝尔化学奖颁发给“量子点的发现与合成”时，学术界不少人士表示，在工业领域，量子点近年来发展迅速，获奖“是一件很重要的事情”。时间。”
据诺贝尔奖组委会介绍，三位化学奖获得者对量子点的研发做出了不同的贡献：
1980年，Ekimov在玻璃中发现了量子点，推动了量子点概念的诞生；
几乎与此同时，布鲁斯在贝尔实验室发现了纳米粒子在水溶液中的颜色变化，并阐述了胶体量子点的概念；
巴文迪是布鲁斯的学生。 基于Bruce的想法，巴文迪完善了“金属有机-配位溶剂-高温”量子点合成路线，展示了与量子点尺寸相关的带边荧光发射特性，开辟了量子点合成化学的研究方向。
Louis Bruce教授。来源：视觉中国
以下是广州日报与诺贝尔奖获得者路易斯·布鲁斯的对话——
谈诺贝尔奖：
“我会在结婚纪念日庆祝获奖”
广州日报：获得诺贝尔奖后，您打算如何与家人庆祝？
路易斯·布鲁斯：两年前，我和妻子结婚 50 周年纪念日恰逢新冠病毒流行期间。 当时我们无法庆祝，所以我们计划明天（当地时间10月14日）举行一次家庭聚会。 庆祝结婚纪念日和诺贝尔奖。
广州日报：化学奖获得者中，巴文迪是您的学生。 能给我们讲一下你们之间的故事吗？
Louis Bruce：从1988年开始，Bawendi当了我两年的博士后学生，他大部分时间都在我的实验室里做量子点合成。 当时我们一起探索了量子点合成的基本思路，就是采用“金属-有机-配位溶剂-高温”量子点合成路线，在200或300的高温下生产纳米颗粒或量子点。摄氏度。 1990 年，他来到麻省理工学院担任助理教授，在那里他和他的学生完善了这种合成，这是该领域进步的关键，因为人们不想通过复杂的合成方法来实现它。 粒子，但想要可靠的量子点来源。 他的合成是一个很大的进步。
路易斯·布鲁斯教授通过视频电话接受了本报独家专访。
谈成长经历：
兴趣是最好的老师
协作有助于解决跨学科问题
广州日报：听说你早在高中时就发现了自己对化学和物理的兴趣，后来还在五金店做过兼职。 您是如何将兴趣转变为学术方向的？
Louis Bruce：在西方，会有一种强烈的氛围劝说学生学习STEM（科学、技术、工程和数学四门学科的缩写）。 就我个人而言，我从小就对STEM感兴趣。 回到高中时，我每周 24 小时在五金店工作。 一开始这是我父亲的想法。 他认为我不应该有太多空闲时间。 其他家长认为他们的孩子应该去一所好学校。 我在大学里努力学习，但父亲认为工作和学习一样重要。 这段经历对我非常有帮助，因为如果你想成为一名实验室科学家，你需要对自己能做什么、如何使用工具以及如何构建东西有一个实际的感觉。
广州日报：很多学生常常不知道如何选择专业或职业方向。 您对此有何建议？
Louis Bruce：在选择专业和职业的时候，其实要考虑两点：第一，这个领域有可能的机会吗？ 它对未来的社会很重要吗？ 二是你确实对它感兴趣，而不是强迫自己去学一些你不喜欢的东西，因为它将来可能会有高薪。
广州日报：听说您刚进入莱斯大学时，学校的化学物理专业刚刚成立。 我还听说你在哥伦比亚大学的时候，前14个月没有拿出研究数据，但后来你完成了博士学位。 4年内。 学位。 你当时的状态是怎样的？
路易斯·布鲁斯：是的。 大约在我作为大一新生进入莱斯大学的同时，我们迎来了一位新校长，名叫肯尼·皮彻(Kenny Pitcher)。 他出身于化学物理领域，所以他帮助学校首次设立了这个本科专业。 这在当时是非常独特的。 化学物理专业意味着你需要花同样的时间学习化学系、物理系、数学系的课程，但这很适合我的兴趣和性格； 到了哥伦比亚大学之后，一开始确实在研究方向上遇到了困难。 我作为研究生学习了14个月，一开始我没有任何有用的数据——但这是一个很常见的状态，因为任何博士论文或研究一开始都需要很长的时间准备，你需要了解什么方法是有效的，并且会尝试不同的方向。 通常，只有一年或 18 个月后才能收获。
广州日报：当您在研究中遇到困难时，您会怎么做？
Louis Bruce：我在进行研究时一直非常注重协作。 我是那种“宁愿和别人一起做实验，也不愿自己做实验”的人，因为当你选择一个不同背景、不同经历的合作者时，他（她）可能会帮你解决一些你单独解决不了的问题。 有句话说，如果你总是与比你聪明的人合作，他们可能会帮助你克服困难，找到前进的方向。
此前在贝尔实验室，我接触到了一支非常强大且经验丰富的研究团队。 如果你有某个问题，你可以在那栋楼里找到某个科学领域真正的专家，敲开他们的门，讨论你的困惑，他们会给你建议，这对跨学科问题很有帮助。 。
浅谈量子点研究与应用：
“量子点的广泛应用
超出了我的预期”
广州日报记者：量子点现在已经得到了广泛的应用。 您认为您的发现还可以应用在哪些其他领域？
路易斯·布鲁斯：我个人对这件事没有发言权。 事实上，基础研究科学家并不真正了解应用行业关心的问题。 有时你认为你的研究可能适用于某个行业，但当你与真正的行业专家交流时，他们可能会认为你的想法无法解决。 他关注的问题会有和你不一样的应用思路。
通常，来自不同学科背景的人会阅读您的论文，并根据您所构建的内容建立联系 - 量子点的应用范围比我预期的更广泛，就像很多人试图在生物学中使用量子点一样成像，这是我从来没有想过的事情，因为我对生物学了解不多； 而且量子点在显示器中有很多用途，这是我始料未及的，因为我对计算机显示技术一无所知。 已知。 更有趣的是，我们之前认为量子点可以用于微电子或新型晶体管的生产，但这（想象）并没有发生。 未来可能会有一些意想不到的应用。
广州日报：您近年来的研究方向是什么？
Louis Bruce：我主要做纳米科学领域的研究，主要分析石墨烯、单层石墨烯、多层石墨烯，以及分子如何与石墨烯相互作用。 去年我也在《化学物理》杂志上发表了一篇论文，总结了我的一些研究； 2021年，我还在《ACS Nano》杂志上发表了一篇长篇综述，梳理了纳米晶量子点的历史。 发现到现代发展。
广州日报：未来您还想挑战什么？
路易斯·布鲁斯：现在我已经退休了，实验室里没有研究生了。 现在我更喜欢在家工作，可以通过视频会议与人互动，在电脑上写文章，研究我感兴趣的科学领域。 其实很多科学领域和我小时候完全不一样了，我要跟上其他领域的发展，所以我也很享受学习它们。
现在，我仍在学习如何让我快乐的科学，这是我一生都在努力做的事情，所以我不想改变。 这不是一件苦差事，也许你不会学到很多东西，但也许你会学到一些新东西，这总是好的。
谈青年学者：
“成功的秘诀在于兴趣的推动”
广州日报：您的研究吸引了越来越多的年轻科学家，包括一些中国学者。 你曾经联系过他们吗？
路易斯·布鲁斯：我有很多中国朋友。 我的一位朋友（浙江大学化学系教授彭小刚）30年前也在我们团队工作过。 他也是我的好朋友。 我们经常通过电子邮件讨论量子点研究和应用。 最新进展。
广州日报：您认为科学家需要具备哪些素质？ 如果你必须在好奇心、严谨、坚持和勇于质疑之间做出选择，你会如何排列它们？
Louis Bruce：作为一名科学家成功的秘诀在于，这个研究项目不仅是你的工作，也是你的爱好——即使在周六和周日你不需要工作的时候，你也会有动力去工作，因为你真的很想取得进展 。 总的来说，你提到的这些品质都是值得拥有的。 你不必是天才，但你必须学会坚持、不断尝试并要求别人不断学习。
广州日报：您对青年科学家的科研方向有什么建议？
路易斯·布鲁斯：诺贝尔委员会奖励那些“第一个研究有趣问题的人”。 所以一开始就得找一个研究方向。 也许你不确定它的潜力，但至少你要确定它存在的可能性，从而找到一个属于你独特的研究方向。
记者手记：
一个好心的学者
由于采访不断，布鲁斯在纽约时间下午2点通过视频通话与我们联系时，声音明显沙哑。 虽然难掩疲惫，但他依然保持着绅士风度，与我们聊了半个小时。 我们聊了他的成长经历以及对年轻人的建议。 他还特别关注中国学者的成长和发展。
事实上，在专访布鲁斯教授之前，网上对他的介绍很少，记者对他的了解也比较有限。 仅从网络上的相关评价和言论中，我们就能得知这位学者所拥有的“谦虚”、“善意”等关键词； 在后来与他的接触中，这些特点确实得到了体现——比如，他总是及时有效地回复电子邮件，尽管他的日常生活总是异常忙碌； 采访过程中，记者并没有完全按照发来的邮件提纲提问，而是添加了很多关于他成长经历的问题，而这些问题他都不知道该怎么做。 他因“超标”被拦，但他高兴地与记者分享； 在量子点的应用方面，Bruce教授的回答也非常谦虚，这与记者此前想象的“产学研一体化”不同。 他说，作为一名基础研究学者，他只发现了量子点。 他不了解量子点合成和应用的具体问题。 相反，他为他的学生、今年诺贝尔化学奖的另一位获得者巴文迪实现了量子点。 合成赞不绝口。
此外，Bruce教授长期与中国学者保持着联系。 国内许多量子点领域的学者都曾在他的指导下进行研究。 其中一位来自浙江。 他们两个多月前刚刚进行了一次交流——这位中方学者是浙江大学化学系教授彭小刚。 据记者了解，彭小刚做博士后时的导师是巴文迪的师弟。 他本人也在Bruce的团队中从事博士后研究。 2009年，彭晓刚刚回国创业，开始涉足量子点领域。 布鲁斯得知后不仅给了他很大的鼓励，还免费担任了他十多年的科学顾问。
采访最后，路易斯·布鲁斯告诉我们，虽然这位80岁的老人早已不再开展一线科研工作，近两年也将办公室从哥伦比亚大学搬到了自己的家中，但他仍然关注并推动量子点相关科学研究的发展和青年学者的成长。 “我仍然希望更多的人了解量子点，这就是我想和你谈谈的原因。”
什么是量子点？
量子点实际上是由成百上千个原子组成的半导体纳米晶体，尺寸一般在几纳米到几十纳米之间。 可以这样理解，量子点相对于足球的大小，就像足球相对于整个地球的大小一样。 由于其尺寸足够小，因此具有光电效应，往往比普通材料对光电更加敏感。
量子点的特性使其可用于许多领域。 例如，在显示领域，量子点具有更宽的色域，因此被认为是具有巨大潜力的新一代发光和光电材料。 量子点在电视、电脑显示屏、LED灯、太阳能电池等应用中都可以看到。 其发光特性还有助于生物医学成像，例如建立癌性肿瘤或自身免疫抗体生物标志物的测试系统。 目前，量子点已广泛应用于光电催化、制药、医学、电子技术等领域。
文、图、视频/广州日报·新花城记者：程依伦实习记者：张惠琪、黄欣怡
部分资料来源于诺贝尔奖官网
标签： 诺贝尔奖
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