諾貝爾化學獎：MOF掀能源材料應用革命摘桂冠
來源：倍可親(backchina.com)
2025年諾貝爾化學獎8日揭曉，由北川進（左起）、羅伯森、亞吉3人共享殊榮。（美聯社）
2025年諾貝爾化學獎得主8日公布。
2025諾貝爾化學獎於中歐時間8日上午11時45分（台灣時間下午5時45分）揭曉，由日本學者北川進、英國裔澳洲學者羅伯森（Richard Robson）、約旦裔美國學者亞基（Omar M. Yaghi）共享殊榮。諾貝爾獎委員會指出，三人在金屬有機骨架研究成果應獲表彰，他們創造了大量微小空間分子結構，並發現氣體和其他化學物質可在其中流動，為能源、環境與材料科學帶來全新應用前景。獎金瑞典克朗1100萬元由3人均分。
「妙麗的手提包」
諾貝爾化學獎委員會成員朗斯特隆（Olof Ramstrom）提及MOF這種材料時給了通俗比喻：「這種材料只要一點點，幾乎就像《哈利波特》妙麗的手提包一樣，小小體積能儲存大量氣體。」得主公布后，北川進電話連線受訪時對於獲獎深感榮幸，「我的夢想是捕捉空氣，分離成二氧化碳、氧氣、水等物質，運用再生能源技術轉化為有用的材料」。他說，「我總是告訴學生，在化學和科學領域，『挑戰』非常重要」，以此鼓舞年輕後進。
諾獎委員會說明，今年三位化學獎得主成功製造出能夠自由分離與儲存二氧化碳（CO₂）等氣體的多孔配位聚合物（PCP），PCP也稱為金屬有機骨架（Metal Organic Framework，MOF）。MOF特殊之處在於內部擁有大量微小空間，讓氣體與其他化學物質能在其中流動。
MOF大量細小孔洞如海綿
這項技術為化學應用開啟全新可能，MOF可用於從沙漠空氣中萃取水分、捕捉二氧化碳、儲存有毒氣體，或加速化學反應。MOF分子結構像是「有房間的建築物」，俗稱「金屬架構奈米海綿」，有大量細小孔洞，為未來能源與環境科技帶來革命性潛力。MOF做出的金屬泡棉可以吸附大量的高活性氣體，比如氫氣；捕捉二氧化碳的應用有利於解決氣候變遷難題。
1989年羅伯森首次以全新方式運用原子的特性，將帶正電的銅離子與一種四臂分子（four-arm molecular）結合。該分子每個末端都含有能與銅離子相吸的化學基團，兩者結合后形成一種結構嚴整、內部空間廣闊的晶體，宛如鑽石分子建築，內部充滿無數微小空洞。羅伯森當時意識到這項結構的潛力，但結構不穩定容易崩塌。之後，北川與亞基在1992年至2003年分別提出關鍵改進，使建構方式穩定發展。
多重領域應用革命
北川證實，氣體能自由進出這種結構，並預測MOF具備彈性可變形。亞基成功製造出極為穩定的MOF，透過「理性設計」（rational design）調整結構，賦予其多種可控的新功能。他們的研究不僅改變了化學結構設計的方式，也為能源、環境與材料科學帶來了全新的應用前景，例如儲能、綠能領域必不能少的電池等設備。
北川進1951年生於日本京都，現任京都大學副校長兼特聘教授。羅伯森1937年生於英國北約克郡的小村莊格盧斯本（Glusburn），現任澳洲墨爾本大學教授。亞吉1965年生於約旦首都安曼，現任美國加州大學柏克萊分校教授。
今年諾貝爾六大獎項已揭曉生醫、物理、化學三座獎，明後天（9日、10日）依序揭曉文學獎、和平獎得主，下周一（13日）發表經濟獎得主。從1901年至2025年，化學獎共頒發117次，得主200人次，其中8人為女性。英國生物化學家桑格（Frederick Sanger）與美國學者夏普里斯（K. Barry Sharpless）各獲獎2次。歷來最年輕得主為周利歐（Frédéric Joliot），1935年得獎時35歲，與居禮夫人的長女伊蓮周利歐居禮（Irène Joliot-Curie）共享殊榮；最年長是2019年得主美國學者古德諾（John B. Goodenough），時年97歲。
去年化學獎得主為美國華盛頓大學醫學院蛋白質設計研究所所長貝克（David Baker）、Google旗下DeepMind人工智慧AlphaFold蛋白質結構資料庫開發人員哈薩比斯（Demis Hassabis）與強普（John Jumper）。哈薩比斯、強普利用AI精準預測蛋白質3D結構，困擾科學家逾50年的難題獲得解決。貝克開發了電腦化方法，能創造全新且功能獨特的蛋白質，識別新的藥物標靶。