微精选

获奖者：来自美国麻省理工学院的法国突尼斯裔美国化学家蒙吉·G·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、美国哥伦比亚大学的化学教授路易斯·E·布鲁斯（Louis E. Brus）以及美国纳米晶体科技公司的俄罗斯科学家阿列克谢·伊基莫夫（Alexei I. Ekimov）。

当物质颗粒变得非常小（当它们缩小到纳米尺寸时）时，就会出现量子现象。这种粒子被称为量子点。阿列克谢·伊基莫夫成功在彩色玻璃中创造了尺寸相关的量子效应。这种颜色来自氯化铜纳米颗粒，叶基莫夫证明颗粒尺寸通过量子效应影响玻璃的颜色。路易斯·E·布鲁斯证明，在流体中自由漂浮的粒子中存在与尺寸相关的量子效应，与较大的粒子相比，较小的粒子吸收的光会向蓝光偏移。蒙吉·G·巴文迪成功生产出几乎完美的量子点，这些量子点具有特定尺寸和光滑的表面，这对于它们在实际应用中的使用是必不可少的。由于该方法易于使用，它具有革命性。量子点用于电子产品，包括计算机和电视屏幕以及LED灯。它们还可用于绘制生物组织图。

获奖者：美国化学家卡罗琳·贝尔托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔（Morten Meldal）和美国化学家卡尔·巴里·夏普莱斯（K. Barry Sharpless）。

长期以来化学家们总想构建越来越复杂的分子。在药物研究中，这通常涉及人工构建具有药用特性的天然分子，但这通常耗时较长且成本高昂。点击化学和生物正交反应将化学带入了“功能主义时代”。卡尔·巴里·夏普莱斯和摩顿·梅尔达尔的研究成果为点击化学奠定了基础；卡罗琳·贝尔托西则将点击化学带到一个全新维度，将其应用在生物体中，她开发的生物正交反应实现了多种应用，包括帮助开发更有针对性的癌症疗法等。

获奖者：德国科学家本亚明·利斯特（Benjamin List）、美国科学家戴维·麦克米伦（David W.C. MacMillan）。

许多科研领域和工业行业都依赖于化学家构建分子的能力，而构建分子需要催化剂来控制和加速化学反应。催化剂是化学家的基本工具，但研究人员长期以来认为原则上只有金属和酶这两类催化剂可用。本亚明·利斯特和戴维·麦克米伦在2000年各自独立开发出了第三类催化剂，它建立在有机小分子基础上，被称为不对称有机催化剂，它们驱动的反应就是不对称有机催化。他们的研究成果表明，有机催化剂可用于驱动多种化学反应，通过这些反应可以有效合成多种分子，包括新药物分子、在太阳能电池中捕获光的分子等，为人类带来巨大益处。

获奖者：法国女科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier）以及美国女科学家珍妮弗·道德纳（Jennifer A. Doudna）。

纽埃勒·沙尔庞捷和珍妮弗·道德纳发现了基因技术中最犀利的工具之一，即“CRISPR/Cas9基因编辑技术”。基于这项技术，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA，并有望更改某些生物的生命周期。这一技术对生命科学研究产生了突破性影响，有助于研发新的癌症疗法，并可能使治愈遗传性疾病成为现实。

获奖者：美国科学家约翰·古迪纳夫（John B. Goodenough）、斯坦利·惠廷厄姆（M. Stanley Whittingham），日本科学家吉野彰（Akira Yoshino）。

轻巧、可充电且能量强大的锂离子电池已在全球范围内被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各种产品，并可以储存来自太阳能和风能的大量能量，从而使无化石燃料社会成为可能。上世纪70年代，斯坦利·惠廷厄姆发现了一种能量丰富的材料，这种由二硫化钛制成的材料可以嵌入锂离子，所以可被用作锂电池中的阴极。约翰·古迪纳夫推测，如果用金属氧化物来替代金属硫化物制造阴极，电池将具有更大的潜力，经过系统研究，他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生4伏的电压。基于此前的研究，吉野彰于1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池。他并未使用活泼的金属锂做阳极，而是使用了焦炭，这种碳材料可以像氧化钴一样提供容纳锂离子的空间。锂离子在阴阳极之间运动产生电流。

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