2025 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了北川進(jìn)（Susumu Kitagawa）、理查德·羅布森（Richard Robson）和奧馬爾·亞吉（Omar Yaghi）。

他們創(chuàng)造了一種具有巨大空間的分子結(jié)構(gòu)，使氣體和其他化學(xué)物質(zhì)能夠在其中流動(dòng)。這些結(jié)構(gòu)被稱為金屬有機(jī)框架（metal-organic frameworks，簡(jiǎn)稱 MOF），可用于從沙漠空氣中提取水分、捕獲二氧化碳、儲(chǔ)存有毒氣體，或催化化學(xué)反應(yīng)。三位獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)展出一種全新的分子結(jié)構(gòu)架構(gòu)形式。在他們的設(shè)計(jì)中，金屬離子充當(dāng)“角石”，由長(zhǎng)鏈有機(jī)（以碳為基礎(chǔ)的）分子相互連接。金屬離子與有機(jī)分子共同組裝成具有大量空腔的晶體結(jié)構(gòu)。這種多孔材料被稱為金屬有機(jī)框架（MOF）。通過(guò)改變 MOF 所采用的構(gòu)筑單元，化學(xué)家可以定向設(shè)計(jì)出能夠捕獲和儲(chǔ)存特定物質(zhì)的材料。MOF 還可以驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)或?qū)щ?。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)主席 海納·林克（Heiner Linke） 表示：“金屬有機(jī)框架具有巨大的潛力，為定制化的新功能材料帶來(lái)了前所未有的可能性。”。這一切始于 1989 年，當(dāng)時(shí)理查德·羅布森嘗試以一種全新的方式利用原子的固有特性。他將帶正電的銅離子與一種四臂分子結(jié)合，這種分子的每條“臂”末端都含有一個(gè)能夠與銅離子結(jié)合的化學(xué)基團(tuán)。當(dāng)兩者結(jié)合時(shí)，它們形成了一種有序而寬敞的晶體結(jié)構(gòu)，仿佛是一顆充滿無(wú)數(shù)空腔的鉆石。羅布森立即意識(shí)到這種分子結(jié)構(gòu)的潛力，但它不夠穩(wěn)定，容易坍塌。然而，北川進(jìn)和奧馬爾·亞吉為這種構(gòu)筑方法奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)——在 1992 年至 2003 年期間，他們分別獨(dú)立完成了一系列具有革命性的發(fā)現(xiàn)。北川進(jìn)展示了氣體可以在這些結(jié)構(gòu)中自由進(jìn)出，并預(yù)言 MOF 可能具有柔性；而亞吉?jiǎng)t制備出一種高度穩(wěn)定的 MOF，并通過(guò)理性設(shè)計(jì)（rational design）的方法對(duì)其進(jìn)行改性，使其獲得了新的、可調(diào)控的性質(zhì)。在三位得主的奠基性發(fā)現(xiàn)之后，化學(xué)家們已經(jīng)構(gòu)筑出數(shù)以萬(wàn)計(jì)不同類型的 MOF。其中一些材料有望為人類解決重大挑戰(zhàn)提供助力，其應(yīng)用包括：從水中分離全氟和多氟烷基物質(zhì)（PFAS），分解環(huán)境中的微量藥物殘留，捕獲二氧化碳，以及從沙漠空氣中提取水分等。