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三位科学家因开发“金属有机框架”而获得 2025 年诺贝尔化学奖，这是一种将大量空间压缩到微小结构中的分子结构形式——委员会将其比作《哈利·波特》小说中赫敏·格兰杰的手提包。诺贝尔委员会周三在瑞典斯德哥尔摩举行的颁奖典礼上宣布，北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉将共同获得诺贝尔奖，以表彰他们开创性的发现，这些发现可能有助于解决地球上一些最紧迫的问题，例如气候变化。

化学委员会主席海纳·林克表示，获奖者的发现和见解带来了能够“在微小体积内储存大量气体”的全新材料。林克将这些材料比作赫敏的手提包，外表看似很小，但内部却大得多。他还打了个比方，将这些材料的功能比作“酒店的房间”，大量的分子可以像客人一样进出。委员会赞扬获奖者创造了金属有机框架（MOF），这种材料“可用于从沙漠空气中收集水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应”。

亚吉出生于约旦，是加州大学伯克利分校的化学教授。他在转机途中接到了诺贝尔奖获奖通知。他表示，获奖令他“惊讶、高兴，激动不已”。“我的父母几乎不识字。这真是一段漫长的旅程，但科学能让你做到。”亚吉告诉诺贝尔委员会。亚吉和他的兄弟姐妹在约旦安曼的一间房间里长大，那里没有电，也没有自来水。委员会表示，学校是他逃避充满挑战的生活的避难所。

据伦敦帝国理工学院化学教授金·杰尔夫斯介绍，迄今为止，已报道了超过 100,000 种金属有机骨架。“MOF 的所有应用都源于其孔隙率——一克 MOF 材料孔隙内的表面积相当于一个足球场，”Jelfs 说。

这些新材料的诞生源于 1974 年，当时澳大利亚墨尔本大学教授罗布森 (Robson) 通过将木球变成原子模型来向学生讲授分子结构。在决定木球上钻孔的位置时，罗布森意识到大量的化学信息取决于孔的位置。他想知道，如果将不同类型的分子而不是单个原子连接在一起，会发生什么，以及这是否能创造出新型的材料。

尽管罗布森花了十多年的时间才检验他的理论，但他在20世纪80年代的实验证明了他的猜测是正确的。罗布森利用铜，证明了分子能够自行组织成规则的分子结构——就像碳原子结合在一起形成钻石一样。但与分子结构极其紧凑的钻石不同，罗布森的材料包含大量的大空腔，这表明这可能会导致新材料的产生。

日本京都大学教授北川在罗布森的研究成果基础上进行了进一步的研究。起初，北川并不相信这些材料的实际用途，但委员会表示，这位化学家的职业生涯一直受到“无用之用”的驱动。北川开始研究制造多孔分子结构的潜力，并于1992年展示了他的第一个多孔分子结构。即便如此，研究资助者也并未对此留下太深刻的印象。直到 1997 年，北川才取得第一个重大突破，开发出一种可以吸收和释放甲烷、氮气和氧气的新分子。

与此同时，在亚利桑那州立大学，15岁从约旦移居美国的亚吉利用北川和罗布森的研究成果，开发出一种全新的金属有机骨架材料MOF-5。委员会称其“已成为化学领域的经典”。即使在空心状态下，这种结构也能加热到300摄氏度而不会坍塌。能够在如此小的空间内填充大量空腔，使得 Yaghi 的研究小组能够从亚利桑那州的沙漠空气中吸取水分。“夜间，他们的MOF材料从空气中捕获水蒸气。黎明到来，太阳加热材料，他们就能够收集水了，”委员会表示。

两位获奖者的研究成果在现实世界中有着广泛的应用，例如可以通过捕获大气中的二氧化碳来应对气候变化。其他用途还包括去除水中的“永久化学物质”以及分解环境中的药物残留。“原则上，你可以吸收二氧化碳，然后将其收集到设备中，而不是将其释放到大气中，”瑞典隆德大学物理化学教授萨拉·斯诺格鲁普说。“这是一个很大的希望……但当然，你需要大规模地使用它。”

去年，该奖项授予了三位科学家，他们利用人工智能“破解”了几乎所有已知蛋白质（即“生命的化学工具”）的密码。其中包括谷歌DeepMind伦敦首席执行官德米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis），他的工作帮助开发了一种人工智能模型来预测蛋白质的复杂结构——这是一个50年来一直未能解决的问题。

2023 年，三位研究人员共同获得了该奖项，他们致力于发现和开发量子点，量子点可用于 LED 灯和电视屏幕，外科医生还可以用它来切除癌组织。该奖项的奖金为 1100 万瑞典克朗（100 万美元）。