在2025年诺贝尔生理学或医学奖得主揭晓后，诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖亦接踵而至！
对于国际学生而言，诺贝尔奖不仅是科学前沿的风向标，更是考试阅读与科学部分常涉及的热点话题。
今天，小林将全面解析2025年诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖的最新成果，帮助你熟悉科学概念、拓展学术视野！
2025年诺贝尔物理学奖
北京时间10月7日17时45分，2025年诺贝尔物理学奖正式揭晓！
奖项分别授予了科学家约翰·克拉克（John Clarke）、米歇尔·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）和约翰·M·马蒂尼斯（John Martinis），以表彰他们“发现电路中的宏观量子隧穿效应和能量量子化”。
三位获奖者的研究为量子技术的发展奠定了基础。他们由瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩被授予奖项，并平分1100万瑞典克朗的奖金（约合836万元人民币）。
值得一提的是，2025年正值量子力学诞生一百周年，这一奖项也成为了对量子物理学百年发展的特殊纪念。
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核心发现
诺贝尔奖获奖科学家们在宏观尺度的芯片上成功实验，证明了量子力学效应可以存在于一个肉眼可见、足以握在手中的系统中。这打破了人们通常认为量子效应只存在于微观世界的认知。
实验对象与设计：
他们使用超导体制成的电子电路（约瑟夫森结）进行实验；电路中的所有带电粒子协同行动，表现得像一个宏观的单一粒子。
展示的量子现象：
量子隧穿： 该系统从一个被困的、无电压的“势垒”后状态，通过隧穿效应逃逸，并产生了可检测的电压。
能量量子化： 该宏观系统的能量状态是分立的，只能吸收或发射特定数量的能量，符合量子力学预测。
重要意义：
回答了“量子力学效应能存在于多大尺度的系统中”这一基础物理问题，将量子行为扩展到了宏观领域；为开发下一代量子技术（如量子计算机、量子密码学和量子传感器）奠定了重要的实验基础。
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专业术语
Quantum Mechanics（量子力学）：物理学的分支学科，描述原子及原子尺度以下微观粒子运动规律的理论。它与相对论共同构成现代物理学的两大支柱。
Quantum Tunnelling（量子隧穿效应）：一种量子现象，指微观粒子能够穿越在经典物理学看来其能量无法逾越的“势垒”，就像穿墙术一样。这是扫描隧道显微镜、半导体器件等工作的重要原理。
Energy Quantisation（能量量子化）：指一个物理系统的能量只能取一系列离散的、不连续的值，就像站在不同的台阶上，而不是连续的斜坡。系统在不同能级间“跳跃”时会吸收或发射特定能量的光子。
Macroscopic Scale（宏观尺度）：指我们日常可见、可感知的物体尺度。
Superconductor（超导体）：一种特殊材料，在特定低温下，电流通过时没有电阻，能量损耗为零。在超导体内，电子会两两结合形成“库珀对”（Cooper pairs），这是产生超导现象的关键。
Josephson Junction（约瑟夫森结）：一种关键的量子器件，由两层超导体中间夹一层极薄的绝缘层构成。它以物理学家布赖恩·约瑟夫森的名字命名，是超导量子电路和量子计算的核心结构。
Quantum Technology（量子技术）：泛指利用量子力学原理开发的新一代技术。其应用方向包括量子计算机（解决传统计算机难以处理的复杂问题）、量子密码学（提供理论上绝对安全的通信）和量子传感器（实现极高精度的测量）等。
2025年诺贝尔化学奖
北京时间10月8日17时45分，2025年诺贝尔化学奖也正式公布！
瑞典皇家科学院决定将2025年诺贝尔化学奖授予北川进（Susumu Kitagawa）、理查德·罗布森（Richard Robson）以及奥马尔·M·亚吉（Omar M. Yaghi）三位科学家，以表彰其在金属有机骨架开发领域的贡献。
获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合836万元人民币）奖金。
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核心发现
2025年诺贝尔化学奖授予了三位在开创金属有机框架（MOF）这一全新多孔材料领域做出杰出贡献的科学家。
他们开发出一种新的分子结构形式，通过将金属离子（作为“角点”）与有机分子链连接，构建出具有巨大空隙和空腔的晶体结构，即MOF。
MOF的关键特性：
多孔性与可定制性：MOF内部拥有巨大的空间，允许气体和化学物质流动。通过改变其金属和有机物的“构建单元”，可以理性设计出具有特定功能的材料。
功能多样性：MOF能够选择性地捕获、储存或转化特定物质。
发展历程与关键突破：
1989年：罗布森首次利用铜离子和四臂分子构建出有序的多孔晶体，但结构不稳定。
1992-2003年：北川进证明了气体可在MOF中自由进出，并预测了其结构可变形的特性；奥马尔·亚基创造了稳定的MOF，并通过理性设计赋予其新的、可调的性质。
重要应用前景：
MOF材料在解决重大环境与民生挑战方面潜力巨大，包括从沙漠空气中提取水分；捕获二氧化碳，助力碳中和；储存有毒气体；催化化学反应；从水中去除PFAS（永久化学品）和药物残留。
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专业术语
Molecular architecture（分子结构体系 / 分子建筑）：指由分子单元精确组装形成的复杂结构，如 MOF，体现分子间的空间组织方式。
Metal-organic framework (MOF)（金属有机框架）：一类由金属离子（或簇）与有机配体连接形成的晶体多孔材料，具有高比表面积和可调孔径，可用于气体储存、分离、催化等。
Porous materials（多孔材料）：内部具有微孔、介孔或大孔的固体材料，可吸附、过滤或催化物质。
Carbon dioxide capture（二氧化碳捕获）：通过化学或物理方法将 CO₂ 从空气或废气中分离出来的技术，减缓气候变化的重要方向。
Catalyse chemical reactions（催化 / 催化化学反应）：通过催化剂降低反应能垒，加快化学反应速率的过程。
Metal ions（金属离子）：失去电子后带正电的金属原子，如 Cu²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺ 等，是 MOF 结构的节点。
Organic molecule（有机连接体）：含碳的长链分子，与金属离子配位，连接成网络结构，是 MOF 的“梁柱”。
Rational design（理性设计）：基于化学原理和分子结构预测，通过有目的地选择金属与配体来设计材料性能的方法。
PFAS (Per- and polyfluoroalkyl substances)（全氟和多氟烷基物质）：一类具有高度稳定碳–氟键的人工化学物质，难降解，被称为“永久化学品”。
如果同学们对物理或化学抱有浓厚兴趣，且计划未来报考相关方向，那么接下来介绍的高含金量赛事将成为您学术道路上的重要里程碑！
物理er必备赛事！
BPhO英国物理奥赛
BPhO英国物理奥林匹克活动全称British Physics Olympiad，即英国中学物理奥林匹克活动，是顶尖物理学术活动选手的选拔赛。
BPhO英国物理奥林匹克活动由牛津大学、物理研究所 （IOP） 和 Odgen Trust 主办，办公室设在牛津大学物理系。同时，BPhO也是剑桥官方推荐的学术活动之一。
⚠️⚠️注意！日前，BPhO英国物理奥林匹克中国区组委会阿思丹发布了关于2025赛季Round 1名额的重要更新！
戳链接了解BPhO新规详情：
BPhO物理竞赛新增50个直通名额！2026年起名额分配机制重大调整！
01
适合学生
•（新增）Round 0：自 2025 年起增设 BPhO Round 0，该轮次将对所有已报名 BPhO Round 1 的学生免费开放，无需额外费用及单独操作报名。
• Round 1：
初赛，也是中国学生参与最多的BPHO系列赛事
Round 1 Top Gold Award奖项获得者将被邀请参加BPhO Round 2；Round1每年11月左右比赛
• Round 2：Training Camp Selection，即集训营选拔赛
仅邀请在第1轮竞赛中获得超级金牌（Top Gold）的选手参加。
• Round 3：Team selection
在分析参赛选手第1轮和第2轮参赛的成绩后，选拔15名选手受邀参加牛津集训营和英国国家队选拔赛。
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2025赛事活动时间
● （新增）Round 0 比赛时间：2025年10月16日17:00-18:00
●Round 1 比赛时间：2025年11月4日17:00-19:00
● Round 2 比赛时间：2026年2月21日（周六）14:00-17:00
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奖项设置
♕ Round1：
超级金奖 Top Gold：前2%
金奖 Gold：前8%
银奖 Silver：前15%
铜奖 Bronze Ⅰ：前25%
铜奖 Bronze Ⅱ：前40%
注：获奖分数线会按照英国国籍学生的成绩分别以总分排名前 2%、8%、15%、25%、40% 的比例划出，其他国家的学生直接参照获奖分数线来决定是否得奖。
♕ Round2：
金奖 Gold
银奖 Silver
铜奖 Bronze
除了BPhO英国物理奥林匹克活动外，还有许多高含金量的物理赛事可供大家选择！
八大物理赛事推荐
■ BPhO 英国物理奥林匹克活动
■ PUPC 普林斯顿大学物理活动
■ SIN 加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战
■ CAP 加拿大物理奥林匹克
■ ASOP 澳大利亚物理奥林匹克
■ BAAO 英国天文学和天体物理学奥林匹克
■ IAAC 国际天文学和天体物理学比赛
点击了解各项赛事详情：
物理er必看！BPhO/PUPC/物理碗/SIN…八大物理国际竞赛哪个最适合你？
领取真题
化学er闭眼冲！
UKChO英国化学奥赛
英国化学奥林匹克（UK Chemistry Olympiad, UKChO）由英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry，RSC）主办，迄今已有50年的历史。
UKChO英国化学奥赛在一个175年历史的非盈利组织RSC的带领下，已经发展成为英国历史最久、学术最强、影响力最大的高中化学竞赛，旨在为优秀高中生提供一个校内化学课程的延伸，培养他们的化学思维与能力，为进一步大学学术性学习和研究做好准备。
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适合学生
化学成绩优秀的高中生。适用于想要将来学习化学、材料、环境、化工等专业的学生。
注意 ✦
该比赛总进程分为三轮，但中国学生只能参加第一轮。
第一轮：全球学生都可参赛
笔试：UKChO各考点学校进行
特别说明：中国籍学生仅能参加UKChO第一轮竞赛。
第二轮：仅英国籍学生可参赛
第一轮选出30位高分学生参与，在一段时间内，由行业顶尖学者、技术人员、教师等人员对30位学生进行集训，最后推选出4位学生，代表英国参加 IChO。
第三轮：仅英国籍学生可参赛
最后选出的4位学生，会在参加完英国训练营（UK Training Camp）的集训准备后，飞往 IChO 国际化学奥赛的举办地参赛。
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赛事活动时间
报名截止时间：2026年1月20日
考试时间：2026年1月30日10:00-12:00
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赛事形式
考试形式：个人赛 全英笔试试卷 不涉及现场实验
题型设置：约5道分析简答大题 每道大题有3-10个小题
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UKChO考察范围
考察内容大致包含：无机化学、物理化学、分析化学、有机化学主要的四大部分，具体知识点如下：
原子：核结构、同位素、氢原子结构、电子排布
周期律：电负性、电子亲和能、第一电离能、原子和离子尺寸
化学键：离子键和晶格结构、共价键
化学计算：方程式配平、化学计量学计算
无机化学：元素、第一主族元素、氢化学、磷化学等
气体：理想气体状态工程、范德华气体公式等
热力学：第一定律、焓、第二定律(熵和自由能)等
动力学：速率定律、反应机理
化学反应平衡：平衡条件、平衡常数、非均相平衡等
酸和碱：酸和碱、pH值定义
电化学：电动势、能斯特方程
有机化学：介绍、反应性
聚合物：合成、链式聚合、链式聚合机理等;
生物化学：碳水化合物、脂肪、氨基酸、蛋白质
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奖项设置
● 金牌：前7%~8%
● 银牌：前32%~33%
● 铜牌：前57%~58%
事实上，化学竞赛的舞台远不止UKChO英国化学奥赛，还有不少“宝藏赛事”，同样在全球范围内享有极高的认可度！
六大化学赛事推荐
● UKChO英国化学奥赛
● CCC加拿大化学思维挑战活动
● CCO加拿大化学奥赛
● USNCO美国化学奥赛
● C3L6剑桥化学挑战赛
● ANCQ澳大利亚化学竞赛
点击了解各项赛事详情：
化学er闭眼冲！UKChO/CCO/USNCO...冲击牛剑藤校的"金钥匙"！
