七星配资解读｜为何说2025化学诺奖的MOF技术应用很可能会在中国先落地？

·“中国拥有这么大的市场基础，同时在绿色科技与碳中和目标上始终保持高标准与坚定投入七星配资，因此，这项技术很有可能率先在中国落地。”2011年至2015年在奥马尔·亚吉实验室从事博士后研究、现为上海科技大学2060研究院副院长章跃标说。

北京时间10月8日17时45分，2025年诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院（The Royal Swedish Academy of Sciences）决定将奖项授予北川进（Susumu Kitagawa），理查德·罗布森（Richard Robson），奥马尔·亚吉（Omar M. Yaghi），以表彰三位科学家在金属有机框架材料（MOF, Metal-Organic Framework）的开发方面作出的贡献。三位获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合836万元人民币）奖金。

北川进（Susumu Kitagawa）于1951年出生于日本京都，1979年获得日本京都大学博士学位，现任日本京都大学教授，也是日本第27个自然科学奖得主（含三位美籍），就在10月6日，大阪大学教授坂口志文荣获2025诺贝尔生理学或医学奖。

奥马尔·亚吉于1965年出生于约旦安曼。1990年获得美国伊利诺伊大学香槟分校博士学位，现为美国加州大学伯克利分校教授。由于其杰出的研究成果，亚吉教授曾于2018年获得沃尔夫化学奖，该奖项素有“诺贝尔奖风向标之称。”

理查德·罗布森，1937年出生于英国格勒斯本，1962年获得英国牛津大学博士学位，现为澳大利亚墨尔本大学教授。

诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克（Heiner Linke）表示：“金属有机框架具有巨大的潜力，为量身定制、具有新功能的材料带来了前所未有的可能性。”

“我们每一年都会期待MOF技术拿诺奖，今年拿到奖是众望所归。”10月8日，上海科技大学2060研究院副院长章跃标在接受澎湃科技采访时表示。2011年至2015年期间，章跃标在奥马尔·亚吉门下从事博士后研究。与章跃标同门，曾是奥马尔·亚吉博士生的复旦大学化学系教授、博士生导师李巧伟告诉澎湃科技，金属有机框架这一概念距今已有30年的发展，今年诺贝尔化学奖颁发给三位科学家“实至名归”。

MOF为何被视为颠覆性创新？

什么是金属有机框架（MOF）？

章跃标告诉澎湃科技，这种材料是由金属中心和有机配体共同组成的结构，可以把它想象成一个“纳米级建筑”：有机分子像“支柱”，金属离子则作为“连接节点”，共同搭建出一个具有连通空间的三维框架。

正因为这种结构在分子尺度上创造出了“空间化学（Chemistry of Space）”——即能够在纳米空间中，让晶体或小分子在其中有序排列与运动，从而实现针对客体分子等的吸附、储存、分离与转化等多种功能。

时间回到1989年，理查德·罗布森（Richard Robson）尝试以一种全新的方式利用原子的固有属性。他将带正电的铜离子与一个四臂分子结合在一起，这种分子的每个“臂”的末端都有一个化学基团，可以吸引铜离子。当它们结合在一起时，它们结合形成了一个结构有序、空间宽阔的晶体——就像一块充满无数空腔的“分子钻石”。当时，几乎没人相信可以用有机化学的方式做出像晶体一样稳定的结构。

罗布森立即意识到了这一分子结构的潜力，但它并不稳定，容易坍塌。随后，北川进和奥马尔·亚希为这种构筑方法奠定了坚实的基础。

1995年，奥马尔·亚吉首次系统提出金属有机框架（MOF）这一概念。那一年七星配资，他发表了行业内具有奠基性论文《含大矩形孔道的金属有机框架的水热合成》（“Hydrothermal synthesis of a metal–organic framework containing large rectangular channels”），他们通过水热反应构筑出具有规则且稳定孔道结构的 MOF 晶体，展示了这种新型材料的“可设计性”和“永久孔隙性”，标志着 MOF 研究领域的开端。

北川进在20世纪90年代提出并实验证明，气体分子能够可逆地进入并流出金属有机框架结构中，从而揭示其“可呼吸”的多孔性；他同时预测并验证了 MOF 可以具有柔性（breathing behavior），即在吸附或释放分子时结构会发生可逆变化。

根据诺贝尔奖官网，继三位获奖者的突破性发现之后，化学家们已构建出数以万计种不同类型的 MOF。其中一些可能有助于解决人类面临的一些重大挑战，其应用范围包括从水中分离全氟辛烷磺酸 (PFAS）、分解环境中的痕量药物、捕获二氧化碳或从沙漠空气中获取水。

MOF应用最有可能在中国先落地

奥马尔·亚吉是金属有机框架和共价有机框架（Covalent Organic Framework, COF）等相关领域的开拓者和奠基人，在功能多孔材料的合成及其应用方面（如氢气、甲烷储存，二氧化碳捕集，气体分离，水捕集）做出了开创性的贡献，掀起了MOF、COF等方面的研究热潮。

李巧伟向澎湃科技表示，奥马尔·亚吉是一位值得敬佩的老师，非常重视基础研究。他博士毕业后至今仍与导师保持非常好的互动关系，也会邀请他来复旦做讲座。

章跃标于2011年至2015年在美国加州大学伯克利分校从事博士后研究。他告诉澎湃科技，合作导师奥马尔·亚吉教授是一位非常有人格魅力的科学家，他的研究团队也非常欢迎中国科研人员加入。

“他对我们说的最多一句话是Work Harder（努力工作），特别是最近几年时间觉得人的生命非常短暂，有梦想一定要尽快实现。”章跃标说。

他认为，这次获奖并不是终点，而是一个新的起点。不仅让公众重新关注这种新型材料的价值，未来也可能会有更好的商业应用。

章跃标说，相比传统的多孔材料（如以二氧化硅和氧化铝为主的沸石），金属有机框架（MOF）中引入了有机成分，因此不少人最初认为它的成本会更高。但事实证明，这一担忧是可以克服的，研究者可以选择价格低廉的有机配体，并通过大规模合成来降低生产成本。同时，借助无溶剂、绿色工艺，还能进一步提升生产效率和可持续性。因此，从技术路径上看，MOF的规模化生产完全可行。另一方面，MOF的潜力还在于它能够创造高于成本的应用价值，具备良好的商业化前景。

章跃标认为，未来MOF相关研究将逐步走向工业化与实际应用阶段，尤其是在中国。凭借完整的供应链体系和成熟的工程师团队，这类技术有望率先在中国实现落地与规模化应用。“中国拥有这么大的市场基础，同时在绿色科技与碳中和目标上始终保持高标准与坚定投入，因此这项技术最有可能在中国落地。”章跃标说。

化学正变成万物之交点

2025年诺贝尔化学奖曾被认为“最难预测”的奖项，此前英国皇家化学学会旗下的《化学世界》认为，今年曾被认为最有可能获奖的三个方向是：单原子催化、绿色电池以及生物分子凝聚体。

科普达人、美国康奈尔大学全奖物理化学博士包坤在接受澎湃科技采访时认为，诺贝尔奖委员会其实非常清楚地反映一个事实，即化学不再是一个“独立的学科”，而是连接一切科学的桥梁。比如，材料科学要靠化学设计分子；生物科学要靠化学理解生命反应；AI科学也要靠化学模拟现实世界的能量、结构、反应。

这就是近几年会看到DNA结构发现拿化学奖，电池、晶体管拿化学奖，蛋白质结构预测、催化AI模型入围预测名单。在科学的演化中，化学正变成万物之交点。诺贝尔奖每年选的焦点，其实在映射“人类正在往哪个方向理解世界”。

自1901年以来，诺贝尔化学奖共颁发过116次，共有195人获得过诺贝尔化学奖。获得化学奖年龄最小的人是弗雷德里克·约里奥（Frédéric Joliot），获奖时 35 岁，年龄最大的人是约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough），获奖时 97 岁。

近三年诺贝尔化学奖获奖情况：

2024年，诺贝尔化学奖授予三位科学家，一半授予美国华盛顿大学的大卫·贝克 (David Baker），以表彰其在计算蛋白质设计方面的贡献，另一半则共同授予英国伦敦人工智能公司谷歌DeepMind公司的丹米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）和约翰·乔普（John M. Jumper），以表彰其在蛋白质结构预测方面的贡献。

2023年诺贝尔化学奖授予美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、美国哥伦比亚大学教授路易斯·E·布鲁斯（Louis E. Brus）和美国纳米晶体技术公司前首席科学家阿列克谢·伊基莫夫（Alexei Ekimov），以表彰他们在发现和合成量子点（quantum dots）方面作出的贡献。

2022年诺贝尔化学奖授予美国化学家卡罗琳·贝尔托西（Carolyn R. Bertozzi）、丹麦化学家摩顿·梅尔达尔（Morten Meldal）和美国化学家卡尔·巴里·夏普利斯（K. Barry Sharpless），以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。

责任编辑：宦艳红澎湃新闻报料：021-962866澎湃新闻，未经授权不得转载+1收藏我要举报#MOF#2025诺贝尔化学奖