“分子建筑”：金属有机框架研究荣获2025年诺贝尔化学奖
三位科学家——日本的Susumu Kitagawa、澳大利亚的Richard Robson和美国的Omar Yaghi——因其在“金属有机框架”（Metal-Organic Frameworks, MOFs）开发领域的开创性工作，共同荣获2025年诺贝尔化学奖。这项被诺贝尔委员会称为“分子建筑”的技术，创造了具有巨大内部空间的新型材料，能够像海绵一样捕获、储存或处理气体和化学物质。这项研究为解决全球性挑战，如应对气候变化的二氧化碳捕获、从沙漠空气中收集水资源、储存有毒气体乃至减少塑料污染，提供了前所未有的新工具和可能性。三位获奖者将分享1100万瑞典克朗的奖金。
要点
- 1获奖者与成就：Susumu Kitagawa、Richard Robson和Omar Yaghi因开发金属有机框架 (MOFs) 而获奖。
- 2核心技术：MOFs是一种“分子建筑”技术，能构建出内部有巨大空间和孔隙的分子结构，用于捕获和处理其他化学物质。
- 3潜在应用：这项技术有望用于捕获二氧化碳、从干旱空气中收集水分、安全储存有毒气体以及催化化学反应。
- 4奖项信息：奖项由瑞典皇家科学院颁发，三位科学家将分享1100万瑞典克朗（约120万美元）的奖金。
视角
诺贝尔委员会
通过开发金属有机框架，获奖者为化学家们提供了新的机遇，以解决我们面临的一些挑战。这些结构可用于从沙漠空气中收集水、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应。
Heiner Linke (诺贝尔化学委员会主席)
金属有机框架具有巨大潜力，为功能定制化的新材料带来了前所未有的机遇。
Susumu Kitagawa (获奖者)
我深感荣幸和高兴，非常感谢。我需要在这里待多久？因为我得出去开个会。
技术细节
金属有机框架 (MOFs) 的核心思想是利用金属离子和有机分子作为“积木”，搭建出高度有序、多孔的晶体结构。这就像用精密的构件建造一个微观的脚手架，其内部充满了巨大的、可供其他分子进出的空间和通道。
诺贝尔委员会将这项工作形象地称为“分子建筑”，因为它精确地控制了分子层面的构建方式，创造出具有特定功能的全新材料。
这种结构的独特之处在于，可以通过改变“积木”的种类和组合方式，来精确设计孔隙的大小和化学特性，使其能够选择性地吸附特定的气体或液体分子。
事件影响
这项看似深奥的研究，实际上与解决人类面临的多个重大问题息息相关。MOFs的巨大潜力使其成为应对环境和能源挑战的关键技术之一。例如，它们可以被设计成高效的“碳捕手”，从工业废气中捕获导致全球变暖的二氧化碳。在水资源领域，它们能够从湿度极低的沙漠空气中高效地收集水分，为解决干旱地区的缺水问题提供了新思路。此外，MOFs还能用于安全储存和运输氢气等清洁能源，或作为高效催化剂，推动更环保的化学品生产过程，甚至在减少塑料污染方面发挥作用。
Q&A
Q: 什么是金属有机框架 (MOFs)？
A: 它是一种由金属离子和有机分子连接而成的多孔晶体材料。你可以把它想象成一个分子级别的“海绵”或“笼子”，内部有巨大的空间，可以用来捕获、储存或分离特定的气体和液体分子。
Q: 这项技术离我们的日常生活有多远？
A: 虽然MOFs目前主要处于研究和工业应用探索阶段，但其潜力巨大。它可能在未来深刻影响能源、环境和健康领域，例如通过更高效的碳捕获技术减缓气候变化，或开发出能从空气中取水的便携设备。
你知道吗？
诺贝尔奖的创始人阿尔弗雷德·诺贝尔本人就是一名化学家。他在19世纪发明了炸药，并以此积累了巨额财富，最终用这笔财富设立了诺贝尔奖。