2025年诺贝尔化学奖:开启多孔材料的新时代
2025 年 10 月 8 日北京时间 17 时 45 分许,北川进(日本)、Richard Robson(英国)、Omar M. Yaghi(约旦裔美国籍) 因对金属有机框架发展的贡献,获得 2025 年诺贝尔化学奖。
其核心是建立了一种全新的材料设计哲学,通常被称为“网格化学”(Reticular Chemistry)。他们将化学合成从传统的“试错”模式,提升到了如同建筑师在分子尺度上进行蓝图设计的精确工程。在这个体系中,金属离子或金属簇充当“节点”,而特定的有机分子则作为“连杆”,通过改变这些构件的几何形状和尺寸,科学家就可以前所未有地精确预测并构建出具有特定孔道结构和功能的晶体材料。这些材料的内部空间利用率达到了极致,一克MOF材料的内表面积展开后甚至可以覆盖一个足球场,这为气体储存、催化和药物递送等领域带来了革命性的机遇。
在医学领域,MOFs如同一个可编程的“分子仓库”,能够高效装载抗癌药物或诊断造影剂,并在肿瘤等特定病灶位置实现靶向、可控的释放,从而极大地提升治疗效果并降低副作用。