瑞典皇家科學院于近日宣布，將2025年諾貝爾化學獎授予北川進、理查德·羅布森和奧馬爾·M·亞吉三位科學家，以表彰他們在金屬有機骨架材料研發領域的突破性貢獻。三位獲獎者將共同分享1100萬瑞典克朗（約合人民幣836萬元）的獎金。

金屬有機骨架（MOF）是一類具有多孔結構的晶體材料，其內部存在大量可供氣體和化學物質自由流動的空腔。這種材料不僅能從沙漠空氣中提取水分、捕獲二氧化碳，還可用于儲存有毒氣體或催化化學反應。諾貝爾化學委員會主席海納·林克指出，MOF為新材料設計開辟了全新路徑，使科學家能夠通過調整分子結構賦予材料特定功能。

三位科學家的研究始于20世紀80年代末。當時，理查德·羅布森嘗試通過金屬離子與有機分子的組合構建新型晶體結構。他將帶正電的銅離子與四臂狀有機分子結合，形成具有規則排列和寬敞空腔的晶體，其結構類似布滿空腔的鉆石。盡管這種材料初期存在穩定性問題，但羅布森敏銳地意識到其潛在價值。

1992年至2003年間，北川進與奧馬爾·亞吉的研究為MOF的發展奠定了關鍵基礎。北川進通過實驗證明氣體分子可在MOF的空腔中自由進出，并預言這類材料可通過結構設計實現柔性變化。奧馬爾·亞吉則成功開發出高度穩定的MOF，并展示了通過理性設計改變材料特性的方法。這些突破使得MOF從實驗室概念轉變為可實際應用的材料。

基于三位科學家的開創性工作，化學界已開發出數萬種不同結構的MOF。這些材料在環境治理、能源存儲等領域展現出巨大潛力。例如，部分MOF可用于分離水中的全氟烷基物質（PFAS）、降解環境中的藥物殘留，甚至從沙漠空氣中提取飲用水。在應對氣候變化方面，MOF的二氧化碳捕獲能力也受到廣泛關注。

MOF的研發歷程體現了基礎科學與應用技術的緊密結合。從羅布森的早期構想到北川進、亞吉的突破性進展，再到如今數萬種MOF材料的誕生，這一領域的發展為解決全球性挑戰提供了新的技術路徑。隨著研究的深入，MOF有望在更多領域發揮關鍵作用。