74岁“酒鬼”教授终于拿诺贝尔化学奖了

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2025年诺贝尔化学奖尘埃落定，花落金属有机框架材料（MOF）领域。北川进、理查德·罗布森与奥马尔·M·亚吉三位科学家凭借在这一前沿材料领域的开创性贡献共同获奖。MOF被誉为“分子级的瑞士军刀”，其独特的多孔结构能够在极小体积内储存大量气体，如同魔法般将空气中的水汽、二氧化碳甚至有害物质高效捕获，被学界称为“二十一世纪最具潜力的新材料之一”。

其中，日本科学家北川进被称为“多孔配位聚合物（PCP）之父”，是推动MOF从理论走向应用的关键人物。他首次证实了气体可以在MOF结构中自由进出，并预言这类材料具备柔性和响应性——能随温度、光照或填充状态改变形态。而令人意想不到的是，这位顶尖化学家走上科研道路的初心，竟源于对美酒的热爱：“我选择化学，是因为它能分辨乙醇和甲醇。”一句看似玩笑的话，却道出了他对科学本质的好奇与执着。

MOF之所以多年稳居诺奖热门榜单，正因其广阔的应用前景。这种由金属离子与有机连接体自组装形成的晶体材料，内部布满纳米级孔道，仅几克粉末的比表面积就可媲美一个标准足球场。通过调控其组成单元，科学家可以“定制”出用于碳捕集、空气净化、氢能存储乃至药物输送的功能化材料。早在上世纪90年代，罗布森受金刚石结构启发设计出规则金字塔型配位网络；亚吉则正式提出“MOF”概念并构建出高稳定性羧酸盐连接体系，为后续研究奠定基础。

北川进的研究始于一颗曾被忽视的Cu⁺离子。相较于常见的Cu²⁺，一价铜离子无色无磁，长期被视为“无用”。但他敏锐察觉到其球形电子构型可能形成稳定的三维框架。1989年，在分析晶体X射线数据时，他意外发现材料呈现规则蜂窝状孔隙结构——这一灵光乍现开启了MOF的新纪元。尽管初期成果未受重视，但凭借直觉、耐心与坚持，他最终打造出首个真正意义上的多孔配位聚合物，成为该领域的奠基之作。

如今，MOF已成为材料科学中最活跃的研究方向之一。据《自然》杂志统计，过去二十年间已有超过十万篇相关论文发表，全球数万种功能性MOF被合成出来。加拿大企业Svante已利用CALF-20型MOF实现水泥厂废气中CO₂的大规模吸附，另有团队致力于开发可在干旱地区从空气中提取饮用水的装置。然而商业化之路仍面临挑战：如何精准筛选最优材料组合，仍是制约产业落地的核心难题。

值得一提的是，北川进不仅是一位杰出的科学家，更是一位充满生活情趣的思想者。他嗜好葡萄酒，常邀学生夜聚畅饮，在轻松氛围中激发创意交流；他也痴迷侦探小说与日本传统歌舞伎，善于从中洞察人性复杂。这种跨界思维或许正是他突破常规、另辟蹊径的重要源泉。他曾说：“运气总是青睐有准备的人，而真正的机会，往往属于那些愿意慢下来思考的人。”这句话不仅是他个人科研哲学的写照，也为年轻学者提供了宝贵启示：勇于质疑主流，敢于探索“无用”之物，或许正是颠覆性创新的起点。

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