瑞典皇家科學院近日宣布，2025年諾貝爾化學獎授予日本科學家北川進、英國科學家理查德·羅布森以及出生于約旦的科學家奧馬爾·M·亞吉，以表彰他們在金屬有機框架材料開發領域作出的開創性貢獻。這種新型分子結構因其獨特的空腔設計，能夠高效實現分子流動，在環境治理、能源存儲等領域展現出巨大潛力。
金屬有機框架材料的核心突破在于其多孔結構。獲獎者通過將帶正電的金屬離子與特定分子結合，構建出類似鉆石般充滿空隙的晶體。這種結構不僅具備穩定性，還能通過設計調整其性能。研究人員已利用該材料從沙漠空氣中提取水分、凈化水體污染物、捕獲二氧化碳并儲存氫氣，為解決全球資源與環境問題提供了新路徑。
理查德·羅布森在1989年首次嘗試利用原子固有屬性構建新型結構。他將銅離子與四臂分子結合，形成具有空曠晶格的晶體。盡管初期結構存在不穩定性，但這一嘗試為后續研究奠定了基礎。北川進與奧馬爾·M·亞吉在1992年至2003年間分別取得關鍵突破：前者證實氣體可在框架內自由流動，并預測其柔性特性；后者則開發出穩定版本，通過合理設計賦予材料全新功能。
隨著研究的深入，化學家們已開發出數萬種不同結構的金屬有機框架材料。部分成果已應用于分離水體中的全氟化合物、分解環境中的微量藥物等場景。其中，從沙漠空氣中高效收集水分的技術尤為引人注目，這項突破有望緩解干旱地區的水資源危機。
74歲的北川進現任京都大學高等研究院副院長，長期從事多孔配位聚合物研究。1997年，他首次發現配位聚合物結構的氣體吸附性能，為金屬有機框架材料的實際應用提供了理論支持。
88歲的理查德·羅布森被譽為“過渡金屬晶體工程先驅”，曾獲澳大利亞科學院院士及英國皇家學會院士稱號。他的早期研究為金屬有機框架材料的構建方法指明了方向。
奧馬爾·M·亞吉的成長經歷充滿傳奇色彩。1965年，他出生于約旦安曼一個巴勒斯坦難民家庭，家中九個孩子與牲畜共用狹小空間，缺乏基本生活設施。15歲時，在父親鼓勵下移居美國。憑借驚人毅力，他20歲獲得紐約州立大學學士學位，35歲取得博士學位，最終成為加州大學伯克利分校頂尖教授及美國國家科學院院士。2021年，沙特阿拉伯國王授予其公民身份。
亞吉對水資源問題的關注源于童年經歷。在約旦時，市政供水每隔數周才短暫供應一次，他需在供水期間迅速儲滿家中水罐。如今，當他發現金屬有機框架材料可用于從空氣中高效收集水分時，這項技術讓他看到了解決全球水資源短缺的希望。
