斯德哥尔摩时间2025年10月8日，瑞典皇家科学院直接官宣了当年诺贝尔化学奖的得主。
日本京都大学的SusumuKitagawa、澳大利亚墨尔本大学的RichardRobson，还有美国加州大学伯克利分校的OmarM.Yaghi ，这三个人因为搞“金属有机框架（MOFs）”出了名 ，就一起拿了这个奖，还能平分1100万瑞典克朗的奖金。
这东西听着有点玄乎，但说白了就是用金属离子和有机分子搭出来的“分子小房子 ” ，现在看来 ，对解决气候变化、污染 、能源储存这些麻烦事儿还挺有用 。
本来想先讲这东西多厉害，后来发现要搞懂MOFs ，得先从最开始的人说起 。
第一位是RichardRobson ，他的灵感来源说出来你可能不信，居然是教学用的模型。
1974年的时候 ，Robson还在墨尔本大学教书 。
有天要准备化学课 ，得用木球和木棒搭分子模型，木球代表原子，木棒代表化学键 。
他特意让学校工坊在木球上按原子成键的规律钻孔，孔位不能乱 ，不然模型就错了。
等工坊把木球送回来 ，他组装的时候突然反应过来，就靠孔位设计 ，模型自己就能摆出正确形状 。
这一下就让他琢磨开了 ，要是不用单个原子，改用原子的特性去连不同分子 ，能不能搭出从没见过的“分子建筑 ”？
从木球到晶体 ，MOF的“第一粒种子”怎么来的
这个想法在Robson脑子里搁了十多年 。
每年教学生搭模型 ，他都会想起这个事儿，但一直没敢动手。
直到上世纪八十年代末，他才决定试试 。
他盯着钻石的结构找灵感 ，钻石里每个碳原子都连四个其他碳原子 ，特别稳定 。
Robson就想，用带正电的铜离子代替碳原子 ，再找个有四条“胳膊 ”的分子当连接的杆儿。
那个分子叫4',4'',4''',4⁗-四氰基四苯甲烷 ，每条“胳膊 ”末端都有个能被铜离子吸引的基团 。
当时不少化学家都觉得 ，把铜离子和这分子混一起，肯定是一团乱麻 。
结果偏偏出乎所有人意料 ，它们自己就排成了规则的晶体 ，而且晶体里面还有好多空地方。
1989年，Robson把这成果发在了《美国化学会志》上 ，还在论文里说这可能是种做新材料的新办法。
现在回头看 ，这步走得挺关键，但当时这“分子小房子”有个大问题，太脆了 ，把里面填的分子去掉 ，它就塌了 。
所以好多人都不看好，觉得不如已经能用的沸石材料实在 。
Robson虽然开了头，但MOFs要往前推 ，还得有人解决“脆 ”的问题。
这时候 ，远在日本的SusumuKitagawa接过了这根“接力棒 ” 。
Kitagawa搞研究的想法挺特别，受了日本第一个诺奖得主汤川秀树的影响 ，而汤川秀树又喜欢提庄子的“无用之用 ，方为大用” 。
这种理念在科研里挺难得，毕竟一开始没人觉得MOFs有用 ，能坚持下来真不容易。
1992年，Kitagawa先做了个简单的MOF ，是个二维的网络结构 ，用了铜离子 、吡嗪这些东西，里面的空能装丙酮分子 。
但这东西还是不行 ，不稳定 ，没什么实际用 。
到1997年，他才算有了真突破。
他换了钴、镍或者锌离子 ，又用了4,4'-联吡啶当连接的杆儿 ，最后做出了一种“舌槽式 ”的三维结构，就像舌头卡进槽里那样 ，一层一层叠着 。
最关键的是 ，把这结构里的水分子去掉 ，它也不塌，还能在室温下吸进放出甲烷 、氮气这些气体 。
这可是MOFs第一次显出实用的本事，不再只是实验室里看个新鲜的东西了。
可就算这样 ，还是没人愿意给钱支持他研究 。
当时大家都用沸石 ，这东西稳定，工业上早就用来分离气体 、催化反应了 。
凭什么要花功夫搞MOFs？Kitagawa也明白 ，得说清楚MOFs到底好在哪。
1998年 ，他写了篇文章发在《日本化学会会报》上 ，把MOFs的优势讲透了，一是能组合的金属和有机分子太多了 ，能搭出各种不一样的结构；二是它不像沸石那么硬脆 ，有柔性，能跟着外界变化调整。
他还把MOFs分了三代 ，从最开始的不稳定 ，到后来的稳定吸附，再到能“变形 ”的“软多孔晶体” 。
后来证明，他这想法没跑偏 ，不少团队都做出了能变形的MOFs 。
MOFs的理论和柔性问题解决了 ，但要真能用在实际里，还得解决稳定和能精准设计的问题。
这事儿 ，就落到了美国的OmarM.Yaghi身上 。
Yaghi的出身挺不容易 ，生在约旦安曼的一个家庭 ，连水电都常缺 。
对他来说，搞科学就是为了摆脱穷日子。
他以前特别烦传统化学的“一锅烩 ” ，不知道最后能做出啥 ，就想能不能像搭积木一样，按想法精准做出材料 。
1995年，Yaghi在《自然》上发了篇论文，说了一种稳定的二维MOF结构 ，还第一次用了“金属有机框架（MOFs） ”这个词 。
以前大家叫这东西的名字特别乱 ，有了这个词，研究起来才算有个统一的说法。
到1999年 ，他做出的MOF-5才算真的震动了化学界 。
这东西太稳定了 ，在真空里加热到300℃都不散架 。
而且它里面的表面积大得吓人 ，几克粉末展开的面积，差不多能有个标准足球场那么大 ，比当时最好的沸石还强不少。
从实验室到生活 ，MOFs现在能做啥？
Yaghi没停在这，还提出了“网状化学”的理论 。
简单说 ，就是换不同长度、不同功能的“连接杆” ，就能在保持整体结构不变的情况下，精准调整MOFs里面空的大小和化学环境 。
这一下就让MOFs的合成从“瞎碰 ”变成了“按图施工 ” ，效率高多了。
现在MOFs已经开始走出实验室，用在实际里了。
Yaghi的团队跟美国亚利桑那州的企业合作 ，搞了个空气制水的装置 ，晚上用MOFs吸空气中的水蒸气，白天晒太阳加热就放出纯水 ，一天能出50升水 ，对干旱地方太有用了 。
加拿大还有家石化企业在测试一种叫CALF-20的MOF，吸二氧化碳的本事特别强 ，还能反复用 ，比以前的方法便宜不少 。
在氢能源方面 ，他们优化的NU-1501MOF，能在常压下安全存氢气，对氢能源汽车来说是个大好事。
当然 ，MOFs现在也有麻烦 。
一是贵 ，有些用来连接的有机分子不好做，几克就要几百美元；二是不好大规模生产 ，实验室里做几克还行 ，要做几吨，结构就容易不均匀；三是长期稳定还得再看看 ，有些MOFs在潮湿或者酸性环境下容易坏 。
现在回头看 ，这三位科学家拿诺奖真不意外。
他们没盯着现成的热门领域 ，反而从没人看好的“分子建筑”里挖出了宝 。
Robson从教学模型里找灵感，Kitagawa顶着质疑坚持搞柔性研究 ，Yaghi想着用“搭积木 ”的方式做材料 ，每个人都踩对了关键的一步 。
虽然MOFs现在还没完全普及 ，但谁知道未来会不会帮我们解决更多难题呢？毕竟 ，很多改变世界的发明，一开始都被当成“没用的东西 ”。
这大概就是科研的有意思之处 ，你永远不知道当下的“无用” ，未来会有多大的用 。
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希望本篇文章《2025年诺贝尔揭晓，三位科学家改写材料史，开创金属有机框架获奖》能对你有所帮助！
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