摘要:25年10月8日17时45分(北京时间),瑞典皇家科学院通过全球直播宣布了本年度诺贝尔化学奖的归属。日本京都大学北川进(Susumu Kitagawa)、澳大利亚墨尔本大学理查德·罗布森(Richard Robson)和美国加州大学伯克利分校奥马尔·亚吉(Om
25年10月8日17时45分(北京时间),瑞典皇家科学院通过全球直播宣布了本年度诺贝尔化学奖的归属。日本京都大学北川进(Susumu Kitagawa)、澳大利亚墨尔本大学理查德·罗布森(Richard Robson)和美国加州大学伯克利分校奥马尔·亚吉(Omar M. Yaghi)三位科学家因“在金属有机骨架(MOFs)开发领域的开创性贡献”共同获得这一殊荣。这一决定不仅延续了化学奖对材料科学创新的关注,更标志着多孔晶体材料从实验室走向产业化的关键转折。
突破性材料:从分子结构到工业革命
金属有机骨架是一类由金属离子与有机配体通过配位键连接形成的多孔晶体材料。其独特的孔道结构赋予了它超高的比表面积——每克材料可达数千平方米,相当于将足球场压缩至指甲盖大小。这种特性使其在气体存储、催化反应和药物缓释等领域展现出颠覆性潜力。
北川进团队通过精确设计配体结构,首次实现了MOFs材料对二氧化碳的高效捕获,相关技术已应用于日本工业废气处理系统;罗布森则开创了“配体工程”方法,通过调控有机连接体的长度和角度,将MOFs的孔径精度提升至亚纳米级,为分离同位素和手性分子提供了新工具;亚吉团队开发的沸石咪唑酯骨架(ZIFs)系列材料,因其优异的热稳定性和化学稳定性,成为美国能源部氢能储存项目的核心材料。
跨学科协作:化学奖的“团队时代”
本届化学奖延续了近年来的多获奖者趋势,三位科学家分别代表亚洲、澳洲和北美的研究力量。诺贝尔委员会特别强调:“MOFs的发展是跨学科协作的典范,从基础晶体学到工业应用,每个环节都需要化学家、工程师和理论计算专家的紧密配合。”这种模式与2024年蛋白质设计奖(大卫·贝克等)和2023年量子点奖(莫吉·巴旺迪等)形成呼应,凸显现代科学突破的复杂性。
值得注意的是,加州大学伯克利分校成为最大赢家。除亚吉外,该校校友大卫·贝克因蛋白质设计技术获得2024年化学奖,而该校物理系前助理教授约翰·霍普菲尔德则与杰弗里·辛顿共享了2025年物理学奖。这种“集群效应”印证了顶尖研究机构在推动原始创新中的核心作用。
产业化浪潮:从实验室到千亿市场
MOFs材料的商业化进程正在加速。据市场研究机构预测,到2030年,全球MOFs市场规模将突破120亿美元,其中气体分离和储能领域占比超过60%。德国巴斯夫公司已建成全球首条MOFs催化生产线,用于合成气制烯烃反应;中国中科院过程所开发的MOFs膜分离技术,使天然气提纯能耗降低40%;美国初创企业NuMat则将MOFs应用于核废料储存,其产品已通过美国能源部认证。
科学传承:跨越半个世纪的探索
本届化学奖的获奖者年龄跨度达30年,最年长的罗布森教授(82岁)自1970年代便开始研究配位聚合物,而最年轻的亚吉教授(58岁)在2000年代推动了MOFs的产业化。这种“代际接力”在诺贝尔奖历史上并不罕见——1996年化学奖得主罗伯特·柯尔(发现C60)与2016年得主让-皮埃尔·索瓦日(分子机器)的研究也跨越了数十年。正如诺贝尔委员会所言:“真正的科学革命需要几代人的智慧累积。”
随着颁奖典礼定于12月10日在斯德哥尔摩举行,三位科学家将分享1100万瑞典克朗(约合836万元人民币)奖金。他们的故事不仅是个体科研生涯的巅峰,更是人类利用分子工程改造物质世界的生动注脚。当MOFs材料开始出现在新能源汽车的氢罐、智能工厂的催化剂和精准医疗的靶向药物中时,2025年诺贝尔化学奖的深远影响才刚刚显现。
来源:破茧律动