刚刚，2025年诺贝尔化学奖揭晓！偷溜进图书馆的少年，改变了世界

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文章摘要

2025年诺贝尔化学奖授予北川进、Richard Robson和Omar M. Yaghi三位科学家，以表彰他们在金属有机框架（MOF）材料领域的开创性贡献。这一突破性成果通过构建具有巨大空腔的分子结构，为气体吸附、环境治理和能源储存等领域提供了革命性解决方案。MOF材料因其可定制化特性，展现出解决全球性挑战的潜力，包括水净化、二氧化碳捕获和氢气储存等。

Richard Robson的早期研究为MOF奠定了基础。1974年，他在教学过程中通过木制分子模型获得灵感，提出利用分子自组装构建多孔结构的设想。1989年，他首次发表相关研究成果，预测这类材料可能具备前所未有的特性。尽管初期因材料稳定性问题受到质疑，但其理性设计理念激发了后续研究。

Susumu Kitagawa在1990年代取得关键突破。他受庄子「无用之用」哲学启发，坚持探索非传统材料。1997年，其团队开发出首例稳定且功能化的三维MOF，证明材料可逆吸附气体的能力。他进一步提出MOF相比传统沸石的优势，包括分子多样性构建和柔性结构特性，为材料应用开辟新方向。

Omar M. Yaghi系统性地推进了MOF发展。1995年首次实现二维材料的理性设计，1999年创造的MOF-5因其超高比表面积成为经典。2002年后，他通过结构修饰开发出系列功能化变体，包括甲烷储存材料和空气取水装置。其提出的「网格化学」概念，为材料设计建立方法论框架。

目前，MOF已在多个领域展现应用价值：MIL-101用于水污染治理，UiO-67可去除PFAS污染物，CALF-20实现工业级碳捕集，NU-1501突破氢气安全储存技术。诺贝尔委员会指出，这类材料为应对气候变化和资源短缺提供了全新工具。三位获奖者通过数十年基础研究，共同推动化学材料进入精准设计时代，其成果将持续影响能源、环境与健康领域的技术革新。