今年的诺贝尔化学奖授予了剑桥麻省理工学院(MIT)的量子点先驱穆吉·巴文迪(Moungi Bawendi)、纽约哥伦比亚大学的路易斯·布鲁斯(Louis Brus)和纽约纳米晶体技术公司的阿列克谢·埃基莫夫(Alexei Ekimov)。
阿列克谢·埃基莫夫(Alexei Ekimov)与亚历山大·埃弗罗斯(Alexander Efros)合作，首次发现如何在玻璃中制造量子点
路易斯·布鲁斯(Louis Brus)在贝尔实验室工作时，他研究的一些硫化镉粒子出现了量子效应
穆吉·巴文迪(Moungi Bawendi)曾在贝尔实验室与布鲁斯共事，后在麻省理工学院开发出一种可调节的量子点合成方法
诺贝尔奖获得者几乎从不单独工作。他们可能是获奖发现背后的推动力，但一大批合作者、博士后研究员和研究生帮助他们在实验室实现了自己的理想。
这些科学家最终去了哪里？对他们来说，成为一段著名科学史的一部分又是怎样的体验？
克里斯托弗·默里(Christopher Murray)
克里斯托弗·默里(Christopher Murray)是巴文迪1990年在麻省理工学院实验室聘用的第一批研究生之一。
默里说：“在（穆吉·巴文迪）开始教授生涯的时候，我们一起开始了研究生学习生活。”当时，巴文迪刚刚结束博士后研究，在新泽西州贝尔实验室与布鲁斯共事。
默里喜欢从零开始建立研究实验室的过程。他和另一名研究生大卫·诺里斯（David Norris，现任苏黎世瑞士联邦理工学院材料工程师）帮助巴文迪研究出了量子点的合成过程。在此之前，包括埃基莫夫和布鲁斯在内的研究人员已经观察到量子点（微小的半导体晶体）发出不同波长的光，并研究出波长取决于量子点的大小。但是，他们还没有开发出以可控方式生产光点的化学方法。
巴文迪的研究小组开发了一种策略，鼓励半导体纳米粒子组装成一致的复杂结构。这项工作最终发表在1993年的一篇开创性论文中，也成为默里博士论文中的章节。“你可以把它们想象成乐高积木，”默里在谈到纳米晶体时说：“在它们孤立存在的状态下，它们有很多有趣的特性，但当你开始以创造性的方式把它们拼在一起时，乐高积木才是最有趣的。”
马诺吉·尼尔马尔(Manoj Nirmal)是巴文迪最初的另一位研究生。他记得巴文迪曾在麻省理工学院发表演讲，试图为他的实验室招揽人才。尼尔马尔说：“我真正感兴趣和着迷的是，这与（化学）系里发生的任何事情都非常不同。当时，大多数化学家并没有像巴文迪打算的那样，把他们的工作与固态物理学的理念结合起来。”
一旦研究小组能够可控地合成不同材料和可预测尺寸的量子点，他们就能开始仔细研究这些量子点的行为。“我记得这些非常微妙的特征，”尼尔马尔说：“例如，利用磁场测量晶体中激子的量子自旋，以观察它如何影响发射光的颜色。”
在研究生院的最后一年，尼尔马尔赢得了一笔奖学金，暑期在贝尔实验室师从布鲁斯。但由于布鲁斯和巴文迪的团队继续探索量子点的特性，他最终待了更长的时间——整整一年。他对这项工作记忆犹新。他说：“我的同事们都非常出色，这才是真正的乐趣所在。”
默里和尼尔马尔都认可，诺贝尔化学奖是锦上添花。默里表示：“看到（穆吉·巴文迪）的研究成果获得诺贝尔奖的认可，我感到非常兴奋。”
但是，在那个令人兴奋的发现年代，研究量子点的并非只有这两个团队。
20世纪80年代初，叶基莫夫在掺有氯化铜量子点的玻璃中观察到了与尺寸有关的光发射效应。当时，他在苏联列宁格勒（现俄罗斯圣彼得堡）的S.I. Vavilov国立光学研究所工作。同在列宁格勒的A.F. Ioffe研究所的理论家亚历山大·埃弗罗斯(Alexander Efros)与埃基莫夫合作，研究晶体的大小如何影响电子在晶体内的束缚方式，从而影响它们吸收和发射的光波长。
亚历山大·埃弗罗斯(Alexander Efros)
埃弗罗斯说：“这是一项重大突破：我们首次以肉眼观察到量子束缚效应。”
直到1984年，布鲁斯才通过阅读埃基莫夫论文的俄文译本了解到这项工作。根据布鲁斯和现任华盛顿特区美国海军研究实验室(NRL)材料科学与技术部研究员的埃弗罗斯撰写的该领域历史，布鲁斯给埃基莫夫和埃弗罗斯写过信，但直到1989年“铁幕”拉开，两人才得以交流很多信息。
埃弗罗斯回忆说，他第一次听说布鲁斯的工作时，他的系主任打电话到他家里，告诉他研究所的克格勃官员急需见他。埃弗罗斯解释说，当时每所大学都有一名克格勃机构的代表，负责控制科学家的活动，所以这个电话让他很担心。
他去见了那位特工，特工问他：“你知道布鲁斯是谁吗？” 艾弗罗斯说：“布鲁士是谁？我不认识他。”特工递给他一封信和一包预印本，这些预印本来自一份科学家无法获得的期刊。
一看到这些论文，埃弗罗斯就兴奋地给叶基莫夫打了电话。埃弗罗斯说：“我们见面后开始庆祝，因为我们得知世界上还有人在研究纳米晶体。”埃弗罗斯补充说：“而且不是别人，是贝尔实验室的人。这让研究人员意识到，他们发现了新大陆。”
1984 年，埃弗罗斯（右）参加了在现在的亚美尼亚举行的一次会议，并在会上发表了他关于量子点的首次受邀演讲。在那里，他和埃基莫夫（中）与埃马纽埃尔·拉什巴(Emmanuel Rashba)进行了交谈。
几十年过去了，如今，量子点已被用于商业用途，包括电视显示屏和照明，提高了发光二极管(LED)的亮度和色彩；量子点还被用于医疗诊断，例如作为能与癌细胞结合的荧光标记。由于这些应用，许多早期参与量子点研究的研究人员利用他们的专业知识与产业界建立了联系。
例如，巴文迪创立了一家位于马萨诸塞州牛顿市的公司 Lumicell，该公司生产的量子点可在手术中标记和点亮癌细胞。离开麻省理工学院后，克里斯托弗·默里(Christopher Murray)前往位于纽约约克镇高地的IBM T.J. 沃森研究中心，不仅制造用于显示器的量子点，还制造更广泛的纳米材料，包括用于记录设备的磁性微粒。
马诺吉·尼尔马尔(Manoj Nirmal)离开学术界后，在生产各种消费和商业产品的3M公司工作。尼尔马尔说：“穆吉和布鲁斯都非常欣赏科学的应用，因此吸引我从事工业研究和产品开发工作。”虽然他在3M公司的早期工作借鉴了他的量子点研究成果，但现在，尼尔马尔在明尼苏达州枫林市的公司实验室担任首席产品开发专家，负责开发公司最熟悉的一些产品，包括思高胶带和便利贴。
默里最终回到了学术界，现在他在费城的宾夕法尼亚大学工作，在那里，他努力向他的学生传授同样的应用科学欣赏。他说：“我现在所处的环境能让我与学生一起工作，为整个垂直整合领域做出贡献，这真的很令人兴奋。”
他的实验室是下一阶段研究工作的几个实验室之一，他认为，“量子点研究还有一个全新的维度，即研究量子点中光学激发的内在量子性质，从而制造出对量子计算、量子传感和量子通信具有潜在意义的元件。但这还需要20年的时间。”
[1]https://www.chemistryworld.com/features/the-quantum-dot-story/4018219.article
[2]https://www.nature.com/articles/d41586-023-03179-z
