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路易斯·布鲁斯（Louis E. Brus，男，1943年8月10日—），出生于美国俄亥俄州克利夫兰，美国化学家，美国艺术与科学院院士，美国国家科学院院士，挪威科学与文学院外籍院士，美国哥伦比亚大学化学系教授，2023年诺贝尔化学奖获奖者。[1][6]
布鲁斯被称为量子点的胶体半导体纳米晶体的发现者，主要研究领域为光学和电子特性相关的化学。[4][5]通过深入研究量子点的表面化学性质，他为量子点的稳定性和可控性提供了关键洞察力，这些发现为量子点的应用提供了更好的设计和优化策略。[7]
布鲁斯于1965年获得莱斯大学化学、物理学学士学位，1969年获得哥伦比亚大学物理学博士学位。[8]1973年起，成为贝尔实验室技术人员。[6]1984年，担任哥伦比亚大学化学系教授，同年成为美国化学会诺贝尔签名奖委员会成员及美国能源部集群研究机会研究小组联合主席。[9]1998年，当选为美国艺术与科学院院士。[2]2004年，当选为美国国家科学院院士。2008年，获得首届卡夫利纳米科学奖。[6][10]2009年，当选为挪威科学与文学院外籍院士。2010年，获得美国国家科学院化学科学奖。2012年，获得富兰克林研究所鲍尔奖、科学成就奖。[9]2018年，担任哥伦比亚大学特别研究员。[9]2023年10月4日，瑞典皇家科学院宣布授予布鲁斯2023年诺贝尔化学奖，以表彰他在“发现和开发量子点”方面做出的贡献。[3]
人物经历
1943年8月10日，路易斯·布鲁斯出生于美国俄亥俄州克利夫兰。[1]
1965年，毕业于莱斯大学，获得化学、物理学学士学位。[8]
1969年，获美国哥伦比亚大学化学物理学博士学位。[8]
1969-1973年，布鲁斯在美国海军研究实验室服役，军衔为中尉。[8]
1973年—1984年，布鲁斯成为贝尔实验室技术人员。[8]
1984年—1996年，成为贝尔实验室杰出技术人员，同年担任哥伦比亚大学化学系教授。[6]
1998年，当选为美国艺术与科学院院士。2004年，当选为美国国家科学院院士。2008年，获得首届卡夫利纳米科学奖。[2][9]
2009年，当选为挪威科学与文学院外籍院士。2018年，担任哥伦比亚大学特别研究员。[9]
2023年10月4日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔化学奖授予路易斯·布鲁斯（Louis E. Brus）、蒙吉·巴文迪（Moungi G. Bawendi）和阿列克谢·叶基莫夫（Alexei I. Ekimov），以表彰他们在“发现和开发量子点”方面做出的贡献。
科研成果
路易斯·布鲁斯的研究表明，当可见光谱的波长照射时，贵金属粒子之间会产生强烈的吸引力。他讨论了这背后的基础科学，以及如何利用这种光学特性来满足对纳米级研究工具日益增长的需求。[5]
路易斯·布鲁斯在原子水平上进行了20多年的研究，他最著名的是对半导体纳米晶体的研究。1983年，他在贝尔实验室证明硫化镉胶体的大小被改变的同时，其激子能量也随之变化。他将这种胶体与量子点的概念联系起来，首次提出胶状量子点（colloidal quantum dot），实现了胶体半导体量子点的控制合成，因此其被称为量子点的胶体半导体纳米晶体的发现者。[5]
路易斯·布鲁斯注重团结协作，他曾与弗里斯纳(R. Friesner)密切合作，对二氧化钛纳米颗粒表面附近的光激发电子进行理论研究，目的是了解可见光如何与物质相互作用，以及如何在光伏电池尤其是在纳米颗粒和纳米线中，使电激发演变成分离的电子和空穴。为了制作越来越小的颗粒进行研究，他与博士后Paul Alivisatos 和Moungi Bawendi和有机金属合成化学家Michael Steigerwald 合作，他们一起了解从摩尔计算到大块半导体的演变，这些纳米晶体对微电子学非常重要，该团队发现，计算的未来取决于越来越小的半导体。[5]
路易斯·布鲁斯还探索了表面化学、形状和耦合对量子点的影响，通过深入研究量子点的表面化学性质，他为量子点的稳定性和可控性提供了关键洞察力，这些发现为量子点的应用提供了更好的设计和优化策略。[7]
学术论著
截至2023年10月，据剑桥大学出版社统计，路易斯·布鲁斯共发表学术论文378篇。[11]
| 时间 | 标题 | 收录期刊 |
|---|---|---|
| 2023年 | Non-local dielectric effects in nanoscience | The Journal of Chemical Physics 159(2) |
| 2021年 | Nanocrystal Quantum Dots: From Discovery to Modern Development | ACS Nano |
| 2020年 | The Rise of Computation | Nano Letters |
| 2019年 | Dynamic emission Stokes shift and liquid-like dielectric solvation of band edge carriers in lead-halide perovskites | Nature Communications |
| 2018年 | Enhancement of Exciton-Phonon Scattering from Monolayer to Bilayer WS2 | Nano Letters 18(10) |
| 2018年 | Continuous-Wave Lasing in Cesium Lead Bromide Perovskite Nanowires | Advanced Optical Materials |
| 2018年 | Controlled Electrochemical Intercalation of Graphene/h-BN van der Waals Heterostructures | Nano Letters |
| 2017年 | Continuous-Wave Lasing in Cesium Lead Bromide Perovskite Nanowires | Advanced Optical Materials 6(2):1700982 |
| 2017年 | Chemical Synthesis and Luminescence Applications of Colloidal Semiconductor Quantum Dots | Journal of the American Chemical Society 139(32) |
| 2017年 | Dynamic disorder in ABX3 (A=3D CH3NH3, Cs; B=3D Pb; X=3D Br3, CI3) perovskites | 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European |
| 2017年 | Interplay between organic cations and inorganic framework and incommensurability in hybrid lead-halide perovskite CH3NH3PbBr3 | Physical Review Materials 1(4) |
| 2017年 | Coulomb engineering of the bandgap and excitons in two-dimensional materials | Nature Communications 8(1):15251 |
| 2017年 | Electrostatic Screening of Charged Defects in Monolayer MoS 2 | The Journal of Physical Chemistry Letters 8(10) |
| 2017年 | Local Polar Fluctuations in Lead Halide Perovskite Crystals | Physical Review Letters 118(13) |
| 2016年 | Plasmon-driven chemical synthesis: Growing gold nanoprisms with light | Nature Materials 15(8) |
| 2016年 | Graphite Phase Behavior during Lithium (de)Intercalation | ECS Meeting Abstracts MA2016-01(4):401-401 |
| 2015年 | 2012 Bower Award and Prize for Achievement in Science | Journal of the Franklin Institute 352(7) |
| 2014年 | Ferromagnetic Ordering in Superatomic Solids | Journal of the American Chemical Society 136(48) |
| 2013年 | Nanoscale Atoms in Solid-State Chemistry | Science 341(6142) |
| 2012年 | Slow Gold Ad-Atom Diffusion on Graphene: Effect of Silicon Dioxide and Hexagonal Boron Nitride Substrates. | The Journal of Physical Chemistry B 117(16) |
| 2011年 | Imaging Stacking Order in Few-Layer Graphene | Nano Letters 11(1):164-9 |
| 2010年 | Energy Transfer from Individual Semiconductor Nanocrystals to Graphene | ACS Nano 4(5):2964-8 |
| 以上为部分论著，参考资料：[11] | ||
人才培养
截至2023年10月，哥伦比亚大学官网数据显示，路易斯·布鲁斯共指导博士生、博士后等49人。[12]
社会任职
| 时间 | 职务 |
|---|---|
| 1984年—1987年 | 美国化学会诺贝尔签名奖（Nobel Signature Award ）委员会成员 |
| 1987年—1988年 | 美国能源部集群研究机会研究小组（Study Panel on Research Opportunities in Clusters）联合主席 |
| 1988年—1991年 | 美国化学会物理化学部候补委员 |
| 1988年—1991年 | 《Journal of Chemical Physics》编委 |
| 1989年—1994年 | 加拿大联邦计划理事会化学物理常务委员会成员 |
| 1990年—1996年 | 《Journal of the American Chemical Society》编委 |
| 1990年—1993年 | 《Journal of Physical Chemistry》编委 |
| 1990年 | 罗切斯特大学光致电荷转移中心外部审查委员会成员 |
| 1990年 | 美国能源部阿贡国家实验室化学科学审查委员会成员 |
| 1991年—1993年 | 美国国家研究委员会原子、分子和光学物理未来机会委员会成员 |
| 1991年 | 哈佛大学教职委员会外部成员 |
| 1991年 | 美国化学会贝克兰奖（Bakeland Prize）委员会成员 |
| 1992年—1995年 | 美国空军科学研究办公室化学科学审查小组成员 |
| 1992年—1995年 | 《Chemical Physics Letters》编委 |
| 1992年—1996年 | 《Nanostructured Materials》编委 |
| 1995年—1997年 | 加利福尼亚大学伯克利分校分子设计研究所外部成员 |
| 1995年—2000年 | 戈登研究会议董事会成员 |
| 1997年—2001年 | 《Annual Review of Physical Chemistry》编委 |
| 1997年 | 美国能源部太平洋西北国家实验室外部审查委员会成员 |
| 1997年 | 戈登研究会议副主席 |
| 1998年 | 戈登研究会议主席 |
| 1998年 | 哈佛大学教职委员会外部成员 |
| 1999年 | 美国能源部国家可再生能源实验室审查委员会成员 |
| 1999年 | 多伦多大学教务长外部审查委员会成员 |
| 2000年—2004年 | 《Nano Letters》编委 |
| 2001年 | 哈佛大学成像和介观结构中心 (CIMS) 审查委员会成员 |
| 2001年—2004年 | Nanosys Inc.科学顾问委员会 |
| 2002年—2003年 | 美国化学会石油研究基金顾问委员会成员 |
| 2002年—2004年 | 美国物理学会麦格罗迪新材料奖（McGroddy New Materials Prize）委员会成员 |
| 2002年—2006年 | 伦斯勒理工学院纳米中心主任顾问委员会成员 |
| 2002年 | 美国物理学会朗缪尔化学物理奖（Langmuir Chemical Physics Prize）委员会成员 |
| 2003年—2006年 | 美国能源部化学科学委员会成员 |
| 2003年—2006年 | 《Journal of Physical Chemistry》编委 |
| 2004年—2008年 | 美国化学会朗缪尔奖（Langmuir Prize）委员会成员 |
| 2004年—2010年 | 《Chemical Physics Letters》编委 |
| 2006年 | 美国国家研究委员会化学研究竞争力基准小组成员 |
| 2006年 | 哈佛大学教职委员会外部成员 |
| 2007年—2015年 | 《ACS Nano》编委 |
| 2007年—2012年 | 以色列国家纳米技术倡议顾问委员会成员 |
| 2008年— | 《Nano Research》编委 |
| 2008年— | 德雷福斯基金会顾问和提案评审员 |
| 2008年 | 美国国家科学院研究倡议奖委员会主席 |
| 2009年—2015年 | 美国化学会吉布斯奖（Gibbs Medal）评审团成员 |
| 2009年—2018年 | 美国能源部布鲁克海文国家实验室科学技术指导委员会成员 |
| 2009年 | 比利时Francqui精确科学奖评审团成员 |
| 2010年—2017年 | 美国能源部国家可再生能源实验室、洛斯阿拉莫斯能源前沿研究中心外部顾问委员会成员 |
| 2010年 | 美国国家癌症研究所“基于细胞的定量成像”科学审查小组主席 |
| 2011年 | 福特基金会奖学金顾问 |
| 2012年—2017年 | 《Accounts of Chemical Research》编委 |
| 2015年— | 三星研究基金会提案评审员 |
| 2017年— | Blavatnik美国国家化学奖评审团成员 |
| 2017年 | 美国国家科学院科学发现奖委员会主席 |
| 2017年 | 哈佛大学成像和介观结构中心 (CIMS) 审查委员会成员 |
| 2018年 | 美国国家科学院化学科学奖评审团成员 |
| 2018年 | 美国国家科学院物理测量实验室审查委员会成员 |
| 2018年— | 伊利诺伊大学 NSF MRSEC 顾问委员会成员 |
| 2019年 | 美国国家科学院化学科学奖评审团成员 |
| 2021年 | 美国国家科学院科学发现奖委员会成员 |
| 参考资料：[9] | |
个人生活
路易斯·布鲁斯的曾祖父是一位出生于法国的服务员，1868 年移民到纽约。路易斯·布鲁斯的父亲是一位商人，在大萧条时期靠打工读完了大学。路易斯·布鲁斯的母亲作为一名教师曾在密苏里大学学习数学。路易斯·布鲁斯高中时，在数学和科学方面有天赋，通过放学后和周末在当地五金店工作，对工具和机器产生了浓厚的兴趣。[15]
路易斯·布鲁斯还是历史和传记的狂热读者，喜欢园艺，是三个孩子的父亲。[8]
人物评价
蒙吉·巴文迪、路易斯·布鲁斯和阿列克谢·叶基莫夫在发现和合成量子点方面做出了贡献。 （诺尔贝评奖委员会 评 ）[16]
路易斯·布鲁斯的科学生涯具有开创性且鼓舞人心，他将化学和物理学融为一体，开辟了全新的研究探索领域。（莱斯大学校长 Reginald DesRoches 评 ）[17]
相关事件
瑞典皇家科学院于当地时间2023年10月4日7点31分（北京时间13时31分）发出了一份包含2023年诺贝尔化学得主名单的新闻稿。对此，瑞典皇家科学院发言人伊娃·内维柳斯（Eva Nevelius）表示，瑞典皇家科学院尚未就诺贝尔奖获得者做出任何决定，并计划对此事展开调查。[19]
2023年10月4日下午，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔化学奖授予麻省理工学院的蒙吉·G·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、哥伦比亚大学的路易斯·E·布鲁斯（Louis E. Brus）和纳米晶体科技公司的阿列克谢·伊基莫夫（Alexei I. Ekimov），而最终公布的获奖名单与提前泄露的名单完全重合。[19]
荣誉奖项
参考资料：[8][6][13][3][9][14]
参考资料 19
- Louis E. Brus — 纽约市哥伦比亚大学
- Curl Elected AAAS Fellow — RICE UNIVERSITY News and Media Relations
- 2023诺贝尔化学奖揭晓 — 今日头条
- 路易斯·E·布鲁斯 — NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES
- 2023诺贝尔化学奖提前泄露，三位量子点研究者获奖 — 今日头条
- Louis E Brus — OPTICA
- 2023年诺贝尔化学奖揭晓：表彰发现和合成量子点 — 封面新闻-今日头条
- ルイ?E. ?ブラス Louis E. Brus — Chem-Station
- Louis E. Brus Curriculum Vitae — Columbia University
- Gruppe 4: Kjemi — 挪威科学院
- Just a moment... — ResearchGate
- Members of Brus Group — Columbia University
- 两位哥伦比亚大学教授在挪威颁奖典礼上获得科维理奖 — 哥伦比亚大学
- Louis Brus - Explore Facts — THE NOBEL PRIZE
- As told by Louis E. Brus — THE KAVLI PRIZE
- 三名科学家分享2023年诺贝尔化学奖 — 新华网
- Rice alum Louis Brus awarded Nobel Prize in Chemistry — Rice University
- 这位诺奖得主，无偿为中国企业担任科学顾问 — 中国科技网
- 2023年诺贝尔化学奖公布，与早前泄露名单一致 — 新京报-今日头条