當地時(shí)間10月8日，2025諾貝爾化學(xué)獎授予日本京都大學(xué)的爾化北川進(jìn)、澳大利亞墨爾本大學(xué)的學(xué)獎先中現理查德·羅布森以及美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的奧馬爾·M·亞吉，以表彰他們在“金屬有機框架材料研發(fā)”方面的授予卓越貢獻。

帶來(lái)此前難以想象的金屬機遇

這一切始于1989年——羅布森將帶正電的銅離子與一種四臂分子結合，該分子的有機每個(gè)“臂端”都帶有一個(gè)對銅離子具有吸引力的化學(xué)基團。二者結合后，框架形成了結構規整、材料產(chǎn)業(yè)內部空曠的國實(shí)晶體，宛如一顆布滿(mǎn)無(wú)數空腔的諾貝能率鉆石。羅布森當即意識到這種分子結構的爾化潛力，但該結構穩定性較差，學(xué)獎先中現極易坍塌。授予這正是金屬“金屬有機框架材料”的緣起。

從1992年至2003年間，有機北川進(jìn)與亞吉各自取得了突破性發(fā)現。北川進(jìn)證實(shí)氣體可在該類(lèi)結構中進(jìn)出，并預測金屬有機框架材料可被設計為柔性材料；亞吉則制備出一種穩定性極強的金屬有機框架材料，并證明可通過(guò)合理設計對其進(jìn)行修飾，賦予其新的、理想特性。

諾貝爾化學(xué)委員會(huì )主席海納·林克表示：“金屬有機框架材料具有巨大潛力，為研發(fā)具備新功能的定制化材料帶來(lái)了此前難以想象的機遇?！?/p>

業(yè)界認為拿諾獎是遲早的事

“金屬有機框架材料引發(fā)了材料科學(xué)的一場(chǎng)革命，改變了合成材料的范式?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)化學(xué)化工學(xué)院長(cháng)聘（教軌）副教授鞏偉告訴解放日報記者，傳統合成材料方式比較粗放，就像“黑匣子”，而有了金屬有機框架材料，就像搭樂(lè )高積木，上面的凹凸相當于化學(xué)鍵鈕，可以進(jìn)行快速、精準地搭建?！斑@相當于過(guò)去是盲目地亂搭，也沒(méi)有方法指導，而現在有了明確的方向，可以合成結構精準的多孔材料?！?/p>

對于金屬有機框架材料獲得諾貝爾化學(xué)獎，鞏偉表示“意料之中”，業(yè)界對此都有普遍共識——拿諾獎是遲早的事。

金屬有機框架材料現已發(fā)展出10萬(wàn)多種，而結構決定功能，這種新材料在能源、生命健康等領(lǐng)域有著(zhù)廣闊的應用前景。比如可用于從沙漠空氣中收集水分、儲存有毒氣體或催化化學(xué)反應，特別是在捕獲二氧化碳方面有著(zhù)獨特優(yōu)勢。

非常純粹的科學(xué)家

“亞吉是一位非常純粹的科學(xué)家，今年60歲了，但思想非常敏銳和前沿。令人嘆服的是，他每次做重要的學(xué)術(shù)報告，總給人耳目一新的感覺(jué)?！眮喖牟┦垦芯可?、復旦大學(xué)化學(xué)系教授李巧偉告訴解放日報記者，就在上個(gè)月，在歐洲舉行的一次國際會(huì )議上，亞吉還分享了如何利用AI來(lái)輔助研究。

金屬有機框架材料，這個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞正是亞吉1995年在一篇論文里首次提出，而他本人至今依然深耕于這一領(lǐng)域。

堅韌、拼搏、有愛(ài)心，這是亞吉留給上?？萍即髮W(xué)2060研究院副院長(cháng)章躍標教授的印象，亞吉是他的博士后合作導師?！爸灰J定這事情能做，就會(huì )非常堅定地把它做出來(lái)，無(wú)論遇到多大的阻力和質(zhì)疑?！?/p>

金屬有機框架材料一開(kāi)始被發(fā)現時(shí)，很多人質(zhì)疑這個(gè)材料不穩定。當時(shí)，亞吉和北川進(jìn)在一些國際會(huì )議上遭受了不少質(zhì)疑。但是，他們沒(méi)有放棄。

說(shuō)到拼搏，令章躍標印象深刻的是，亞吉教授每天睡眠時(shí)間很短，一天大概只睡3-5小時(shí)，有時(shí)半夜3點(diǎn)會(huì )打電話(huà)說(shuō)要趕緊完成某項工作。他基本上所有的時(shí)間都投入在科研中，廢寢忘食。

有愛(ài)心的亞吉教授經(jīng)常會(huì )去一些比較貧窮落后的地區，幫助他們建立科學(xué)中心。

亞吉與中國保持著(zhù)密切的學(xué)術(shù)往來(lái)。早年他在哈佛大學(xué)做博士后研究期間，就第一次來(lái)到中國，在南京大學(xué)做短暫交流?！八蛭艺故具^(guò)當時(shí)的照片，我到復旦工作后，他也經(jīng)常來(lái)中國，是我們系的名譽(yù)教授?！崩钋蓚フf(shuō)，復旦大學(xué)趙東元院士和亞吉還牽頭搭建了一個(gè)名為“超越材料”的學(xué)術(shù)論壇，彼此之間有著(zhù)非常良好的互動(dòng)。

“我來(lái)上科大，就是亞吉推薦的?！闭萝S標回憶，當時(shí)上科大剛成立沒(méi)多久，亞吉認為這是一個(gè)很好的機會(huì )，“他甚至讓我提前半年結束合同，加入上科大?！?/p>

亞吉非常熱愛(ài)園藝，他曾經(jīng)在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，如果不做化學(xué)家，將成為一名園藝師。每天下午3點(diǎn)，他喜歡在健身房騎車(chē)一小時(shí)，一邊騎車(chē)還一邊看書(shū)。

“北川進(jìn)的視野非常寬廣，他很關(guān)注科學(xué)的未來(lái)發(fā)展方向?！崩钋蓚ジ嬖V記者。北川進(jìn)與亞吉的研究團隊經(jīng)常進(jìn)行交流，2015年北川進(jìn)來(lái)過(guò)復旦大學(xué)參加國際會(huì )議并做報告，李巧偉因此曾近距離接觸過(guò)北川進(jìn)?！八浅Ｏ硎芸蒲袠?lè )趣，同時(shí)也很樂(lè )意替太太分擔家務(wù)，有一次我送他去機場(chǎng)，他告訴我每周至少有一天在家擦地板?！?/p>

產(chǎn)業(yè)化很可能率先在中國實(shí)現

“目前，國內在金屬有機框架材料方面的學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化十分生機勃勃?！闭萝S標告訴記者。國家自然科學(xué)基金委也非常支持相關(guān)研究，還專(zhuān)門(mén)組織了相關(guān)戰略研討會(huì )?！拔磥?lái)，這個(gè)領(lǐng)域很可能會(huì )像鋰電池一樣，其產(chǎn)業(yè)化和應用市場(chǎng)很有可能率先在中國實(shí)現?！?/p>

在中國，這一科研領(lǐng)域的應用距離產(chǎn)業(yè)化還有多遠？章躍標認為，中國有很完整的供應鏈、有很多工程師，材料的量產(chǎn)將不再是個(gè)問(wèn)題。目前需要市場(chǎng)驅動(dòng)，讓這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈完全循環(huán)起來(lái)，從而形成閉環(huán)的商業(yè)運行模式。

展望未來(lái)，到2030年中國要實(shí)現碳達峰目標，金屬有機框架材料可能應用于水泥廠(chǎng)、鋼鐵廠(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)捕獲二氧化碳，這可以實(shí)現資源的清潔化利用。到2060年中國要實(shí)現碳中和，金屬有機框架材料有望應用于能源的存儲轉化。