自20世纪80年代初科学家阿列克谢·叶基莫夫（Alexei Ekimov）、路易斯·布鲁斯（Louis Brus）和亚历山大·埃弗罗斯（Alexander Efros）发现量子点（QDs）以来，这项技术已迅速发展并应用于广泛且具有影响力的领域。通往诺贝尔奖的道路上充满了关键的里程碑（图1），而他们不断进取的毅力最终得到了诺贝尔委员会的认可。
这些半导体量子点纳米晶体（如硒化锌/硫化锌、砷化铟镓、钙钛矿型碘化铅铯或石墨烯）彻底改变了显示技术，例如高亮度LED屏幕，提高了色彩准确度和能源效率。2013年商用量子点电视的推出便是这一成就的例证。
其尺寸依赖性荧光特性在推动可再生能源（尤其是太阳能电池）发展方面也发挥了关键作用。在胶体溶液中可持续的室温制备量子点技术，使其在光催化制氢或有机污染物降解等领域展现出卓越的适应性和多样化应用。此外，它们在生物医学成像领域也大有作为，成为精准药物递送和癌症等疾病诊断的重要工具。
量子点的影响力持续扩大，量子点LED、铁磁颗粒检测、光导体和光电探测器等技术不断涌现，并在量子点激光器和量子计算机领域展现出巨大潜力，彰显了其在科学与技术领域不断演进的影响力。
通往诺贝尔奖的道路漫长，但其带来的机遇与影响深远。如今，纳米医学领域的新兴研究正在重塑药物递送、诊断和生物医学成像、消费电子、可持续能源，以及未来更具可持续性的催化技术。
哪些是尚未获得诺贝尔奖但最被忽视的发现？
随着科学界为诺贝尔奖季蓄势待发，我们总是热衷于预测、推测和探讨获奖者。然而，今年我们采取了不同的方式，邀请我们的科学家分享他们认为最令人意外且尚未获得这一殊荣的科学发现。我们诚邀您加入LinkedIn上的讨论，共同回顾那些尚未获得诺贝尔奖但极具影响力的科学突破。这些发现涵盖了从纳米分子层面到大型OLED屏幕的广泛领域，对化学、生物学和医学产生了深远影响。欢迎参与讨论并在我们即将发布的LinkedIn投票中投出您的一票，我们将揭晓关于那些最被忽视的科学发现的见解。
OLED技术如何点亮诺贝尔奖
如今，OLED 已广泛应用于手机、媒体播放器、便携式游戏系统、照明设备，甚至是车载收音机中。这项技术归功于化学家邓青云（Ching Wan Tang）与史蒂文·范·斯莱克（Steven Van Slyke），他们在 1987 年任职于伊士曼柯达公司期间，开创了首个实用型 OLED 器件，为各行业新一代显示技术的发展铺平了道路。
有机发光二极管（OLED）是一种发光二极管（LED），其发光电致发光层由有机化合物薄膜组成，在电流作用下能够发光。该有机层位于两个电极之间，其中至少有一个电极通常是透明的。由于其轻便的特性，OLED 可以制造在柔性塑料基板上，具备更佳的画质，并可通过喷墨打印机印刷在任何合适的基板上。
自邓青云与范·斯莱克于 1987 年研发出首个实用型器件以来，CAS 已收录了超过 113,000 份涵盖多个应用领域的 OLED 相关文献。其中包括 30,000 篇期刊论文和 80,000 项专利，充分彰显了该技术在科技发展中的核心地位。
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金属有机框架（MOF）为何值得诺贝尔奖
通过简单分子构筑基元的自组装来构建复杂、可调、多孔的材料结构，长期以来一直是一个难题。然而，自20世纪90年代 奥马尔·亚基（Omar M. Yaghi）和藤田诚（Makoto Fujita） 首次发现金属有机框架（MOF）以来，它已被证明是一种极具前景的解决方案。通过将金属原子或簇（如锌或铜）与有机化合物（如羧酸盐或咪唑盐）连接，MOF结合了传统多孔材料所不具备的精确受控刚性纳米结构和化学功能化特性。
通过改变金属和有机分子构筑基元的性质，以及制备方法（如溶剂热或水热合成）和有机溶剂，可以对MOF进行精细调节。除了电子、磁性和发光性能外，通过调整表面积和基于吸附的特性，MOF还能实现多种应用。从最初作为气体捕获、分离、储存（如氢气、二氧化碳和氧气）及多相催化的潜力材料，如今已扩展到生物传感器/生物成像材料、药物递送系统、客体分子结合与去除、海水淡化/水处理，甚至半导体和铁电体等领域。
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DNA 合成技术揭开了生命奥秘
令人惊讶的是，DNA 化学合成技术竟未获得诺贝尔奖，因为它将 DNA 合成从一项专业探索转变为广泛应用的科研、诊断和法医工具。这一突破极大地推动了生物学研究，并助力生物技术产业的兴起。Marvin H. Caruthers 开发了亚磷酰胺法 DNA 合成技术，能够高效、准确地将核苷酸组装成短链 DNA，从而实现了新型生物药物的基因工程、法医 DNA 指纹鉴定以及人类基因组计划。如今，科学家们在生物医学研究的诸多领域广泛使用该技术，包括基因测序、药物与疫苗开发、疾病诊断以及新冠病毒（COVID-19）检测等病原体测试。该技术对于聚合酶链式反应（PCR）等其他生物医学技术的发展也至关重要，PCR 常用于扩增 DNA 以进行更深入的研究。
自 Caruthers 开创这些工具以来，CAS 已收录了超过 80,000 篇关于 DNA 合成的文献。CAS 收录了 Caruthers 博士撰写的 243 篇文献，其中包括 30 多项专利。那篇向世界分享这一理念的奠基性论文“Deoxynucleoside phosphoramidites—A new class of key intermediates for deoxynucleotide synthesis”已被引用超过 3400 次。
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肠道微生物组的进展正在重塑未来成果
近年来，肠道微生物组研究呈指数级增长，其中粪便微生物群移植（FMT）处于该领域的前沿。它为理解微生物组与人体健康之间复杂的相互作用提供了宝贵见解，促使科学家深入探索肠道细菌如何影响从消化、代谢到免疫系统和心理健康等各项身体机能。FMT最显著的贡献之一在于其在治疗胃肠道疾病方面的卓越成就，例如复发性艰难梭菌感染，这通常是一种可能危及生命且对常规抗生素具有耐药性的细菌感染。通过FMT引入多样且健康的肠道菌群，有助于恢复患者肠道的微生物平衡，缓解症状，促进康复，并应对日益严峻的全球抗生素耐药性问题。
虽然FMT主要与肠道相关疾病有关，但其潜在应用已扩展至消化系统之外。研究人员正在探索其在治疗肠易激综合征（IBS）、克罗恩病、溃疡性结肠炎、肥胖症、过敏症、自身免疫性疾病，甚至帕金森病和抑郁症等神经系统疾病方面的应用。
FMT的历史可追溯至公元4世纪，自2013年美国食品药品监督管理局批准其用于治疗复发性和难治性艰难梭菌感染以来，该疗法备受推崇。CAS拥有超过400项关于FMT发明及其方法的专利，并在过去5年中发表了5000多篇相关期刊论文。这些突破性发现正在重塑我们对微生物组如何影响整体健康的认知。粪便微生物群移植是医疗创新如何源于非常规途径并挑战传统治疗方法的典范。
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树状大分子、纳米科学和超分子化学是否已准备好迎接诺贝尔奖？
传统上，许多药物或药剂的关键疗效往往因其溶解性差、毒性高或稳定性问题而难以实现。然而，将树枝状聚合物用作药物递送载体可以解决其中许多问题。
树枝状聚合物是由核心向外延伸、具有重复分支点的支化聚合物。其尺寸可调、与细胞膜的相互作用以及内部结构的稳定性，使其成为递送活性药物的理想选择。尽管树枝状聚合物的合成极具挑战性且成本高昂，但其广泛的应用潜力仍持续推动着该领域的研究进展。
Didier Astruc 博士建立了树枝状聚合物的系统合成方法，并实现了金纳米颗粒等过渡金属纳米颗粒的功能化。这项研究克服了树枝状聚合物合成的障碍，凭借低催化剂负载量和高催化效率，实现了基于树枝状聚合物的催化化学的可持续性。在此基础上，利用嵌入金属纳米颗粒的树枝状聚合物可实现可持续催化，从而降低能源消耗，并为下一代技术提升可持续性。
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诺奖级成就：新冠之外的 mRNA 疫苗
尽管全球大部分地区已经见证了 mRNA 在新冠疫苗中的影响，但或许是时候认可 Katalin Karikó 博士和 Drew Weissman 博士 在信使 RNA 开创性工作的基础上，通过核苷修饰抑制 RNA 免疫原性所做出的杰出贡献了。
通常情况下，天然状态的 mRNA 分子在注入人体后会迅速降解，具有极强的炎症反应，且无法指导细胞产生足够的病毒蛋白来触发免疫反应。经过多年的实验，Karikó 和 Weissman 创造了一种修饰版的 mRNA。在这种修饰版本中，尿苷被 N1-甲基假尿苷（m1Ψ）所取代。随着这一发现，mRNA 转化为一种高效的疫苗平台。这种取代使修饰后的 mRNA 能够逃避免疫检测，在体内保持更长时间的活性，并进入靶细胞产生抗原以对抗疾病。
与需要蛋白质纯化或病毒灭活的传统疫苗平台相比，mRNA 平台的速度要快得多。该平台的速度对于治疗其他疾病和应对未来疫情至关重要，例如癌症治疗、免疫疗法和遗传病治疗。
CAS 已收录了超过 500 篇文献和 50 项由 Karikó 博士和 Weissman 博士撰写的专利，其中包括 7 项联合专利。辉瑞/BioNTech 和莫德纳（Moderna）已获得他们关于核苷修饰 RNA 用于新冠疫苗的联合专利授权。
他们被引用次数最多的作品包括：
- Suppression of RNA recognition by toll-like receptors: The impact of nucleoside modification and the evolutionary origin of RNA, Immunity (2005), 23(2), 165-175. 被引用超过 1900 次。
- Incorporation of pseudouridine into mRNA yields superior nonimmunogenic vector with increased translational capacity and biological stability. Molecular Therapy (2008), 16(11), 1833-1840. 被引用超过 1400 次。
- mRNA Is an Endogenous Ligand for Toll-like Receptor 3, Journal of Biological Chemistry (2004), 279(13), 12542-12550. 被引用超过 1200 次。
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