“充满孔洞”能拯救世界吗？从沙漠空气中获取水分，从生产线中捕获CO₂：诺贝尔化学奖与金属有机框架

2025年10月8日，诺贝尔化学奖授予了“具有空洞的晶体”——金属有机框架（MOF）的开拓者。获奖者是京都大学的北川进，墨尔本大学的理查德·罗布森，加州大学伯克利分校的奥马尔·亚吉。皇家科学院评价他们“为化学的发展创造了‘新的空间（rooms for chemistry）’”。颁奖仪式于10月8日在斯德哥尔摩举行。NobelPrize.org

MOF是以金属离子为“柱”，有机分子（连接体）为“梁”空间构建的晶体。值得注意的是，其内部有纳米级的空洞可供分子进出。它在CO₂回收、气体分离与储存、氢气储存、从沙漠空气中集水、催化等绿色技术中展现出巨大的潜力。NobelPrize.org

追溯历史，1980年代末罗布森展示了框架状晶体，90年代亚吉明确展示了即使溶剂被去除，骨架仍保持的“永久多孔性”，1997年北川生动描绘了气体吸附及伴随的骨架伸缩，这些积累决定了“现代MOF化学的诞生”。Phys.org

媒体将其直观的伟大比作“赫敏的包包”。一个方糖大小的MOF中包含足球场级的表面积，这一比喻向普通读者传达了空间的奇迹。其应用扩展到CO₂和有毒气体捕获、PFAS去除、水净化、资源回收等领域。Reuters

社交媒体上也充满了祝贺。诺贝尔基金会的官方X迅速报道了三位获奖者，化学界的时间线瞬间被MOF占据。京都大学召开了新闻发布会，北川表达了他的喜悦和展望。在美国，加州大学伯克利分校和研究机构的官方账号也表达了祝贺。X (formerly Twitter)　京都大学

在日本，科学馆和海外公馆的账号也发出了祝贺。“2025年化学奖授予北川进等人”的简明信息被广泛传播。国内报道强调“自吉野彰以来，时隔6年，第9位化学奖得主”的话题，并解释了获奖理由为“创造了具有纳米级空隙的物质”，传达了对下一代能源（特别是氢气）的期待。X (formerly Twitter)

在国际上，亚吉的背景也引起了关注。《华盛顿邮报》详细报道了他从难民家庭出生，走上学术道路，并将化学从“美丽的创造”连接到解决地球问题的过程。这一背景在阿拉伯世界和侨民社区中成为巨大的骄傲。The Washington Post

获奖当天的插曲也成为话题。美联社介绍了将获奖通知误认为“垃圾电话”而错过的“诺贝尔常见故事”。在化学奖中，北川也一开始以为是推销电话，这个小故事被广泛传播，令人忍俊不禁。AP News

当然，并非全是庆祝的气氛。在Reddit的化学社区中，也分享了“MOF并非万能”“沸石在某些情况下更优”“工业规模化仍在路上”等实务视角。一位用户表示：“我很喜欢MOF。但‘一切都可以用MOF解决’的夸大说法会模糊讨论。”冷静的视角指出了未来十年的挑战。Reddit

那么，这些挑战是什么呢？首先是耐久性和湿度下的稳定性，粉末处理和成型，规模化时的成本。学术界已经在深入讨论“实施规范”，美国化学会（ACS）在欢迎此次获奖的同时，强调设计自由度高是实用材料设计的利器。另一方面，《自然》指出，作为“超级海绵”的MOF在CO₂捕获和选择性分离中起关键作用，但在工业应用中，整个过程的优化是必不可少的。American Chemical Society

也有许多积极的话题。在日本，京都大学举行了新闻发布会，北川表示“持续挑战的研究得到了认可”。墨尔本大学赞扬了罗布森的长期贡献，伯克利则传播了“网状化学”带来的学科融合。各个基地的宣传成为了重新连接研究者个人历程和材料未来图景的好机会。リセマム

MOF是“分子的酒店”。可以根据客人分子的种类和大小，设计房间（空洞）的大小和墙壁的性质。因此，可以选择并捕获像CO₂这样棘手的客人，或者进行药物分子的缓慢释放“时间管理”。不仅仅是像海绵一样吸收，“选择性工作”是其值得化学奖的新颖之处。NobelPrize.org

最后，这次获奖照亮了“从基础到社会”的长桥。创造了在晶格微观世界中的大空间的构想，与电力、水、资源等宏观课题直接相连。在庆祝的同时，规模化、成本、耐久性等现实障碍也被正面讨论，现在正是大学、企业、政策展开同一地图的时机。MOF创造的“化学的新房间”也是创造地球新常识的工作室。