巴勒斯坦難民家庭逆襲成諾獎(jiǎng)得主 從困境到科學(xué)巔峰。瑞典皇家科學(xué)院宣布,2025年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予日本科學(xué)家北川進(jìn)、英國(guó)科學(xué)家理查德·羅布森和出生于約旦的科學(xué)家奧馬爾·M·亞吉,以表彰他們?cè)诮饘儆袡C(jī)框架材料開發(fā)方面的貢獻(xiàn)。評(píng)委會(huì)認(rèn)為,獲獎(jiǎng)?wù)唛_發(fā)了一種新型分子結(jié)構(gòu),即金屬有機(jī)框架,這種結(jié)構(gòu)包含大空腔,分子可以在其中流入和流出。研究人員用它們從沙漠空氣中收集水,從水中提取污染物,捕獲二氧化碳并儲(chǔ)存氫氣。
諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)主席海納·林克表示,金屬有機(jī)框架具有巨大潛力,為定制具有新功能的材料帶來(lái)了前所未有的機(jī)會(huì)。1989年,理查德·羅布森嘗試?yán)迷拥墓逃袑傩裕瑢д姷你~離子與一個(gè)四臂分子結(jié)合在一起,每個(gè)臂末端都有一個(gè)化學(xué)基團(tuán),可以吸引銅離子。當(dāng)它們結(jié)合時(shí),便形成了一個(gè)秩序井然、空曠無(wú)比的晶體,類似于充滿無(wú)數(shù)空洞的鉆石。羅布森立即意識(shí)到這種分子結(jié)構(gòu)的潛力,但其不穩(wěn)定且容易坍塌。北川進(jìn)和奧馬爾·M·亞吉?jiǎng)t進(jìn)一步奠定了這種構(gòu)建方法的基礎(chǔ)。北川進(jìn)證明了氣體可以流入和流出這種結(jié)構(gòu),并預(yù)測(cè)金屬有機(jī)框架可以實(shí)現(xiàn)柔性。亞吉?jiǎng)?chuàng)造了一種非常穩(wěn)定的金屬有機(jī)框架,并證明可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行修改,從而賦予其全新且理想的性能。
在這些突破性發(fā)現(xiàn)后,化學(xué)家們構(gòu)建了數(shù)以萬(wàn)計(jì)不同的金屬有機(jī)框架。其中一些可能有助于解決人類面臨的一些重大挑戰(zhàn),應(yīng)用范圍包括從水中分離全氟和多氟烷基物質(zhì)、分解環(huán)境中的痕量藥物、捕獲二氧化碳或從沙漠空氣中獲取水。74歲的北川進(jìn)現(xiàn)任京都大學(xué)高等研究院副院長(zhǎng),從事多孔性配位聚合物及金屬有機(jī)框架研究。1997年,他發(fā)現(xiàn)了配位聚合物結(jié)構(gòu)具有氣體吸附性能?,F(xiàn)年88歲的理查德·羅布森被譽(yù)為“涉及過(guò)渡金屬的晶體工程的先驅(qū)”,先后被授予澳大利亞科學(xué)院院士,并當(dāng)選英國(guó)皇家學(xué)會(huì)院士。