诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料，“产业化很可能率先在中国实现”
当地时间10月8日，2025诺贝尔化学奖授予日本京都大学的北川进、澳大利亚墨尔本大学的理查德·罗布森以及美国加利福尼亚大学伯克利分校的奥马尔·M·亚吉，以表彰他们在“金属有机框架材料研发”方面的卓越贡献。
【带来此前难以想象的机遇】
这一切始于1989年——罗布森将带正电的铜离子与一种四臂分子结合，该分子的每个“臂端”都带有一个对铜离子具有吸引力的化学基团。二者结合后，形成了结构规整、内部空旷的晶体，宛如一颗布满无数空腔的钻石。罗布森当即意识到这种分子结构的潜力，但该结构稳定性较差，极易坍塌。这正是“金属有机框架材料”的缘起。
从1992年至2003年间，北川进与亚吉各自取得了突破性发现。北川进证实气体可在该类结构中进出，并预测金属有机框架材料可被设计为柔性材料；亚吉则制备出一种稳定性极强的金属有机框架材料，并证明可通过合理设计对其进行修饰，赋予其新的、理想特性。
诺贝尔化学委员会主席海纳·林克表示：“金属有机框架材料具有巨大潜力，为研发具备新功能的定制化材料带来了此前难以想象的机遇。”
【业界认为拿诺奖是迟早的事】
“金属有机框架材料引发了材料科学的一场革命，改变了合成材料的范式。”上海交通大学化学化工学院长聘（教轨）副教授巩伟告诉解放日报记者，传统合成材料方式比较粗放，就像“黑匣子”，而有了金属有机框架材料，就像搭乐高积木，上面的凹凸相当于化学键钮，可以进行快速、精准地搭建。“这相当于过去是盲目地乱搭，也没有方法指导，而现在有了明确的方向，可以合成结构精准的多孔材料。”
对于金属有机框架材料获得诺贝尔化学奖，巩伟表示“意料之中”，业界对此都有普遍共识——拿诺奖是迟早的事。
金属有机框架材料现已发展出10万多种，而结构决定功能，这种新材料在能源、生命健康等领域有着广阔的应用前景。比如可用于从沙漠空气中收集水分、储存有毒气体或催化化学反应，特别是在捕获二氧化碳方面有着独特优势。
【非常纯粹的科学家】
“亚吉是一位非常纯粹的科学家，今年60岁了，但思想非常敏锐和前沿。令人叹服的是，他每次做重要的学术报告，总给人耳目一新的感觉。”亚吉的博士研究生、复旦大学化学系教授李巧伟告诉解放日报记者，就在上个月，在欧洲举行的一次国际会议上，亚吉还分享了如何利用AI来辅助研究。
金属有机框架材料，这个专业名词正是亚吉1995年在一篇论文里首次提出，而他本人至今依然深耕于这一领域。
坚韧、拼搏、有爱心，这是亚吉留给上海科技大学2060研究院副院长章跃标教授的印象，亚吉是他的博士后合作导师。“只要他认定这事情能做，就会非常坚定地把它做出来，无论遇到多大的阻力和质疑。”
金属有机框架材料一开始被发现时，很多人质疑这个材料不稳定。当时，亚吉和北川进在一些国际会议上遭受了不少质疑。但是，他们没有放弃。
说到拼搏，令章跃标印象深刻的是，亚吉教授每天睡眠时间很短，一天大概只睡3-5小时，有时半夜3点会打电话说要赶紧完成某项工作。他基本上所有的时间都投入在科研中，废寝忘食。
有爱心的亚吉教授经常会去一些比较贫穷落后的地区，帮助他们建立科学中心。
亚吉与中国保持着密切的学术往来。早年他在哈佛大学做博士后研究期间，就第一次来到中国，在南京大学做短暂交流。“他曾向我展示过当时的照片，我到复旦工作后，他也经常来中国，是我们系的名誉教授。”李巧伟说，复旦大学赵东元院士和亚吉还牵头搭建了一个名为“超越材料”的学术论坛，彼此之间有着非常良好的互动。
“我来上科大，就是亚吉推荐的。”章跃标回忆，当时上科大刚成立没多久，亚吉认为这是一个很好的机会，“他甚至让我提前半年结束合同，加入上科大。”
亚吉非常热爱园艺，他曾经在接受媒体采访时说，如果不做化学家，将成为一名园艺师。每天下午3点，他喜欢在健身房骑车一小时，一边骑车还一边看书。
“北川进的视野非常宽广，他很关注科学的未来发展方向。”李巧伟告诉记者。北川进与亚吉的研究团队经常进行交流，2015年北川进来过复旦大学参加国际会议并做报告，李巧伟因此曾近距离接触过北川进。“他非常享受科研乐趣，同时也很乐意替太太分担家务，有一次我送他去机场，他告诉我每周至少有一天在家擦地板。”
【产业化很可能率先在中国实现】
“目前，国内在金属有机框架材料方面的学术研究和产业化十分生机勃勃。”章跃标告诉记者。国家自然科学基金委也非常支持相关研究，还专门组织了相关战略研讨会。“未来，这个领域很可能会像锂电池一样，其产业化和应用市场很有可能率先在中国实现。”
在中国，这一科研领域的应用距离产业化还有多远？章跃标认为，中国有很完整的供应链、有很多工程师，材料的量产将不再是个问题。目前需要市场驱动，让这个产业链完全循环起来，从而形成闭环的商业运行模式。
展望未来，到2030年中国要实现碳达峰目标，金属有机框架材料可能应用于水泥厂、钢铁厂、发电厂捕获二氧化碳，这可以实现资源的清洁化利用。到2060年中国要实现碳中和，金属有机框架材料有望应用于能源的存储转化。
原标题：《诺贝尔化学奖授予金属有机框架材料，“产业化很可能率先在中国实现”》
题图来源：诺奖官网
来源：作者：解放日报 黄海华 李蕾
