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对话2023诺奖得主
当2023年诺贝尔化学奖颁发给“量子点发现与合成”时，学术界有不少人表示，在产业领域，量子点近年来发展迅速，获奖是“迟早的事”。
按诺奖组委会的说法，此次化学奖的三位得主都对量子点的研究发展做出了不同的贡献：1980年，埃基莫夫在玻璃中发现量子点，推动了量子点概念诞生；几乎同一时间，布鲁斯在贝尔实验室发现了水溶液中纳米颗粒的颜色变化，阐述了胶体量子点概念；巴文迪曾是布鲁斯的学生，在布鲁斯的思路基础上，巴文迪完善了“金属有机-配位溶剂-高温”量子点合成路线，展示了量子点尺寸相关的带边荧光发射性质，开辟了量子点合成化学研究方向。
今年诺奖结果公布后，80岁的化学奖得主之一、哥伦比亚大学化学系教授路易斯·布鲁斯（Louis· E·Brus）在近日接受了本报记者的视频电话专访，畅谈他的科研经历，以及对青年学者成长的建议。
文、图/广州日报全媒体记者 程依伦 见习记者 张慧琪、黄馨怡 （除署名外）
什么是量子点？
量子点实际上是一种半导体纳米晶，由数百或数千原子组成，尺寸一般在几个纳米到几十个纳米之间。可以这样理解，一个量子点相对于一颗足球的大小，就像是一颗足球相对于整个地球的大小。
量子点因其尺寸足够小，具有光电效应，往往对光电的敏感度高于一般材料。这使得量子点得以应用在不少领域。如在显示领域，量子点拥有更广的色域，因此被认为是极具潜力的新一代发光和光电材料，像电视、电脑的显示屏幕、LED灯、太阳能电池等都能看到量子点的应用；而它的发光特性也能为生物医学成像提供帮助，如建立癌性肿瘤或自身免疫抗体的生物标志物的测试系统等。目前，量子点已经被广泛应用在光电催化、药学、医学、电子科技等领域。
谈诺贝尔奖
“将在结婚纪念日庆祝获奖”
广州日报：在获得诺奖后，您计划怎么和家人一起庆祝？
路易斯·布鲁斯：两年前，我和妻子的50周年结婚纪念日刚好在新冠病毒流行期间，当时我们不能庆祝，于是此前就计划好于明天（当地时间10月14日）举行家庭聚会，我们将同时庆祝结婚纪念日和获得诺贝尔奖。
广州日报：此次化学奖得主中的巴文迪是您的学生，能否说说你们之间的故事？
路易斯·布鲁斯：从1988年开始，巴文迪做了我两年的博士后学生，大部分时间他都在我的实验室做量子点合成。我们当时一同探索过量子点合成的基本思路，就是使用“金属有机-配位溶剂-高温”量子点合成路线，在200或300摄氏度的高温下制造纳米颗粒或量子点。而他在1990年去了麻省理工学院做助理教授，在那里，他和他的学生一起完善了这种合成，这是该领域取得进展的关键所在，因为人们不想通过复杂的合成来制造粒子，而是希望有一个可靠的量子点来源。他的合成是一个很大的进步。
谈成长经历
合作有助于解决跨学科问题
广州日报：听说您早在高中时就发现自己对化学和物理感兴趣，后来甚至有过在五金店兼职的经历。您是如何将自己的兴趣变成学术方向的？
路易斯·布鲁斯：在西方，会有一个很浓的氛围来说服学生学习STEM（科学、技术、工程、数学四门学科英文首字母的缩写），对我个人来说，从小就对STEM很感兴趣。早在上高中时，我每周就会在五金店兼职24个小时，起初这是我父亲的主意，他认为我不该有太多空闲时间，兼职和学习都很重要。这段经历对我来说很有帮助，因为如果想成为一名实验室科学家，你需要对你能做什么、如何使用工具，以及如何建造东西有实际的感觉。
广州日报：许多学生往往不知道如何选择专业或职业方向。您对此有什么建议？
路易斯·布鲁斯：选择专业和职业时其实必须要考虑到两点：一是这个领域有可能的机会吗？在未来很长一段时间内，它对社会重要吗？二是你真的对它感兴趣，而不是因为它以后可能会有很高的薪水，而强迫自己学习不喜欢的东西。
广州日报：听说您刚进莱斯大学时，该校的化学物理专业刚成立；也听说您在哥伦比亚大学时，最初14个月并没有出任何研究数据，但后续却在4年内完成了博士学位。您当时的状态是怎样的？
路易斯·布鲁斯：是的。在我作为一名新生去到莱斯大学的同时，我们有了一位新校长，他叫肯尼·皮彻。他本人来自化学物理领域，因此第一次帮助学校建立了这个本科专业。这在当时是非常独特的，化学物理专业的意思是，你需要花同样的时间去学习化学系和物理系，以及数学系课程，但这符合我的兴趣和个性；去到哥伦比亚大学后，一开始在研究方向上我也确实遇到了困难。我读了14个月研究生，起初没有任何有用的数据——但这是很常见的状态，因为任何博士论文、研究，一开始都需要很长时间准备，你需要了解什么方法是有效的，也会尝试不同的方向。通常情况下，只有在经历了一年或18个月后才有可能得到收获。
广州日报：那您在研究遇到困难时会怎么办？
路易斯·布鲁斯：我开展研究时一直很注重合作，我属于那种“宁愿和别人合作做实验，也不愿自己做实验”的人，因为当你选择一个有着不同背景、不同经验的合作者时，他(她)可能会帮助你解决一些你无法单独解决的问题。有一种说法，如果总和比你聪明的人合作，他们或许会帮你克服困难，找到前进的方向。此前在贝尔实验室，我获得了一个非常强大、有经验的研究团队。如果你有某个问题，可以在那栋大楼里找到某个科学领域的真正专家，然后去敲他们的门，讨论你的困惑，他们会给你建议，这对跨学科问题是很有帮助的。
谈量子点研究与应用
“应用之广超出预料”
广州日报：量子点的应用现在已经挺广泛，您认为您的发现还可以应用于哪些领域？
路易斯·布鲁斯：这件事我一个人说了不算。其实基础研究科学家并不真正了解应用行业关心的问题，有时候你觉得或许你的研究可以应用于某个行业，但当你去跟真正的业内专家沟通时，对方可能会认为你的设想解决不了他关注的问题，会有跟你不一样的应用想法。
通常情况下，不同学科背景的人读了你的论文，他们会在你的基础上建立联系——量子点的应用之广超出了我的预料，就像很多人都在尝试用量子点进行生物成像，这是我从来没有想过的，因为我对生物学了解得不多；而将量子点用在显示器上的也很多，这也是我从来没有预料到的，因为我对计算机显示技术一无所知。更有趣的是，此前我们本以为量子点可以应用在微电子或者生产新的晶体管上，但这种（设想）并没有发生，或许未来还会有一些出乎意料的应用。
广州日报：您近年的研究方向是什么？
路易斯·布鲁斯：我主要在纳米科学的领域做研究，主要是对石墨烯、单层石墨烯、多层石墨烯，以及分子如何与石墨烯相互作用展开分析。去年，我还在《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，我在ACS Nano期刊上也发表了一篇很长的述评，梳理了纳米晶体量子点从发现到现代的发展。
广州日报：未来您还想开展哪些挑战？
路易斯·布鲁斯：现在我退休了，我在实验室已经不带任何研究生。现在我更喜欢在家里办公，可以通过视频会议与人互动，还可以在电脑上写文章，可以研究我感兴趣的科学领域。事实上，很多科学领域与我年轻时已经完全不同，必须跟上其他领域的发展，因此我也很乐于去了解。
现在，我还在学习各种让我快乐的科学，这也是我一生都在努力做的事情，所以我也不想改变。这不是一件苦差事，也许你不会学到很多，但也许你会学到一些新的东西，这总归是好的。
谈青年科学家
“成功秘诀在于兴趣的动力”
广州日报：您的研究吸引了越来越多的年轻科学家，其中也包括一些中国学者，您有没有和他们联系过？
路易斯·布鲁斯：我有挺多中国朋友，有一个好朋友（浙江大学化学系教授彭笑刚）30年前也在我们团队工作，我们经常会通过邮件一起讨论量子点研究及应用的最新发展。
广州日报：您认为科学家需要什么样的品质？如果必须从好奇心、严谨、坚持和敢于质疑中进行选择，您会如何排序？
路易斯·布鲁斯：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——即便是在不用上班的休息日，你都会有动力去工作，因为你真的很想取得进展。
总的来说，你提到的那些品质都是值得拥有的。你不必成为天才，但你必须学会坚持，并不断尝试以及询问他人，不断地学习。
广州日报：对于年轻的科学家，您有什么科研方向上的建议？
路易斯·布鲁斯：诺贝尔评委会奖励的是那些“第一个研究有趣问题的人”。所以在最开始的时候，你就要找好一个研究方向，或许你不太能确定它的潜力，但至少你要确定它存在的可能性，从而找到一个对你来说是独一无二的研究方向。
记者手记
一位充满善意的学者
在专访布鲁斯教授之前，网络上对他的报道相对有限，仅从已有的相关评价和演讲中记者得知，这位学者身上拥有“谦逊”“富有善意”等特点；而在随后与他的接触中，这些特点确实得到体现。
因为近期获奖后接连不断地接受采访，布鲁斯教授在与记者接通视频电话时，声音已明显有些嘶哑。尽管神情难掩疲态，但他依旧保持着绅士风度，友善地接受记者采访。即便记者并未完全按照发过去的邮件提纲提问，而是加入了关于他成长经历的问题，他也并不会因为“超纲”而制止，反而兴高采烈地与记者进行分享。
谈及量子点的应用方面时，与此前记者所设想的“产学研一体化”不同，布鲁斯教授给出的回答也十分谦逊。他表示，作为基础研究型学者，自己只是发现了量子点，对于量子点合成应用的具体问题他并不了解。而对他的学生、另一位今年的诺贝尔化学奖得主巴文迪实现了量子点合成赞不绝口。
布鲁斯教授长期与中国学者保持着联系，国内不少研究量子点领域的学者都曾师从于他，他也尤为关注中国学者的成长与发展。提及如何能成长为一名优秀科学家时，他认为还是需要不断地学习尝试，以及在最初能发现独特的问题。
在采访的最后，路易斯·布鲁斯告诉我们，今年80岁的他其实早已不再开展科研一线的相关工作，近两年还将自己的办公地点从哥伦比亚大学挪到家中。但他仍密切关注和推广量子点相关科学研究的发展以及青年学者的成长。“我依然想让更多人了解量子点，而这就是我愿意与你们聊一聊的原因。”
文/广州日报全媒体记者 程依伦
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