2025诺贝尔化学奖关注多维结构 三名MOF科学家获奖

慧正资讯，北京时间2025年10月8日下午5点45分许，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2025年诺贝尔化学奖授予日本科学家北川进（Susumu Kitagawa）、澳大利亚科学家理查德·罗布森（Richard Robson）与美国科学家奥马尔·M·亚吉（Omar M. Yaghi），以表彰他们在金属有机框架（MOF）材料开发领域的开创性贡献。三位获奖者将平均分享1100万瑞典克朗的奖金。

诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克表示，“金属有机框架具有巨大的潜力，为定制具有新功能的材料带来了以前无法预见的机会。”这种被形象比喻为“分子宫殿”的新型结构，由金属离子充当“角点”，通过长链有机碳基分子作为“梁柱”连接而成，形成内部布满宽敞空腔的三维晶体结构，分子可在这些空腔中自由流入和流出。

这一特性让金属有机框架在多个领域展现出实用价值：既能从干旱的沙漠空气中收集水分，也能提取水中的全氟和多氟烷基物质（PFAS）等污染物，还可用于捕获二氧化碳、储存氢气，甚至能吸附水果释放的乙烯以延缓成熟，或包裹酶降解环境中的抗生素残留。

在化学研究语境中，金属有机框架的诞生是一次方法论的突破。此前的超分子化学（1987年诺奖）和分子机器（2016年诺奖）研究多基于氢键、范德华力等弱相互作用，而金属有机框架引入了金属-配体配位作用等更强的相互作用，这需要对化学合成的精准把控和对传统理论的突破。三位获奖者的研究构成了这一领域发展的关键脉络。

北川进 (Susumu Kitagawa)

北川进 (Susumu Kitagawa)，1951年出生于日本京都。1979年于日本京都大学获博士学位。1979年开始在日本近畿大学理工学部任教，1992 年改任东京都立大学理学部教授（无机化学），1998 年任京都大学大学院工学研究科教授（合成？生物化学专攻）。他与合作者于 2007 年共同创办京都大学物质－细胞统合系统基地（iCeMS）并担任副所长，2013 年起转任所长 。北川进从事多孔性配位聚合物（PCP）及金属有机框架（MOF）研究，他继藤田诚（1994年）及奥马尔·亚吉（1995年）后，于1997年发现配位聚合物结构具有气体吸附性能。

理查德·罗布森 (Richard Robson)

理查德·罗布森 (Richard Robson)，1937年出生于英国格拉斯伯恩。1962年于英国牛津大学获博士学位，随后前往美国加州理工学院和斯坦福大学进行博士后研究，1966 年起在墨尔本大学任教至今，现任该校教授。罗布森的开创性研究是在配位聚合物领域，特别是在 MOF 领域。20世纪90年代，罗布森创造了一类新的配位聚合物，引领了一个全新的化学领域。他使用氧化态的铜（铜 I）并将其与专门设计的四腈有机化合物混合。这种方法产生了具有钻石状结构的晶体状支架，但在框架内具有显著空间。

奥马尔·M.亚吉 (Omar M. Yaghi)

奥马尔·M.亚吉 (Omar M. Yaghi)，1965年出生于约旦安曼。1990年于美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获博士学位。他曾历任美国亚利桑那州立大学助理教授、密歇根大学和加利福尼亚大学洛杉矶分校教授，2012 年转至加利福尼亚大学伯克利分校，现任 James 和 Neeltje Tretter 化学教授。他是伯克利全球科学研究所的创始所长。亚吉开创了网状化学领域，涉及通过强键将分子构建块缝合在一起以形成开放的框架。他最知名的工作是 MOF 的设计、合成、应用和普及。20 世纪 90 年代，亚吉取得了三项突破，将传统的配位聚合物转变为结构坚固且永久多孔的 MOF，使其在工业应用中具有结构坚固性、超高孔隙率和使用寿命。

诺贝尔化学奖始于1901年，首位获奖者为荷兰物理化学家雅可比·亨利克·范霍夫。截至2025年10月，该奖项已颁发117次，共有200位获奖者，其中63次由一人独得，25次由两人分享，29次由三人共享。历史上曾有8年停发、9年延迟颁发的情况，还有两位科学家两次获奖，八位女性获奖，另有一对夫妻和一对母女获奖者。最年轻的得主是让·弗雷德里克·约里奥-居里，最年长的是美国科学家约翰·古迪纳夫。此外，1938年的理查德·库恩和1939年的阿道夫·布特南特曾被当局强迫拒绝领奖，最终仅获得证书和奖章，未获奖金。

按照惯例，2025年诺贝尔化学奖的颁奖典礼将于12月10日诺贝尔逝世周年纪念日在瑞典斯德哥尔摩举行，由瑞典国王亲自为三位获奖者颁奖。如今，在他们的开创性工作基础上，全球已有数以万计的MOF材料被开发，这类材料正为应对能源、环境等全球性挑战提供新的解决方案。