10 月 8 日下午 5 点 45 分,瑞典皇家科学院公布了今年的诺贝尔化学奖,北川进(Susumu Kitagawa)、理查德 · 罗布森(Richard Robson)和奥马尔 · M · 亚吉(Omar M. Yaghi)三位科学家获奖,获奖理由是表彰他们 " 为金属有机框架领域发展的贡献 "(for the development of metal – organic frameworks)。
在两天前坂口志文获得今年的生理学或医学奖后,又一位日本科学家获得了今年的诺奖——北川进 1951 年生于京都,1979 年他在京都大学获得工学博士学位,现在他是京都大学教授、高等研究院副院长。
而理查德 · 罗布森 1937 年在英国 Glusburn 出生,今年已经 88 岁,他在 1962 年获得牛津大学博士学位(但获得的是哲学博士),现在他是墨尔本大学的化学教授。奥马尔 · M · 亚吉是 1965 年在约旦安曼出生的,1990 年他获得了美国伊利诺伊大学香槟分校博士学位,现在是加州大学伯克利分校教授(加州大学几个分校今年都有诺奖进账)。
过去大家都戏称诺贝尔化学奖是 " 不知道怎么分类时都按化学奖 " 给,它不一定会是传统的化学范畴的科学家获奖,但在去年授予蛋白质设计和结构预测的研究方向后,今年诺贝尔化学奖颁出的领域算是 " 纯化学类 ",也是一次 " 纯创新 ",是应用化学领域很有代表性的一个突破。
不过时间还是过去得有些久。最初是理查德 · 罗布森在 1989 年开始的研究(前两年获得诺奖里有人工智能、机器学习及疫苗相关的研究,都是 " 很近 " 的,今年目前颁出的几个诺奖研究都比较有历史,有些回归到诺奖本来的样子了),他通过将带正电的铜离子和一种四臂配体分子结合,该分子每个 " 臂端 " 都含有能和铜离子形成配位键的基团,它们的结合形成了结构规整且内部有大空腔的晶体,气体和其它化学物质可以在其中储存或流动,从而让不同的结构能具备不同特性或者承载不同的功能。
之后这被称为 " 金属有机框架结构 " 或者叫 " 金属有机骨架 ",英文 "metal-organic frameworks",取了首字母缩写为 "MOF"。
这一分子结构虽然潜力巨大,但最初稳定性很差,随后在 1992 - 2003 年间,北川进证明了气体可以在结构中流入或流出,而奥马尔 · M · 亚吉改善了金属有机框架结构和材料,带来了更加稳定的 MOF,从而让整个分子结构与它的可能性变得切实可行。
随后化学家们构建了各种不同的 MOF,仿佛像搭积木或者编程一样可以进行 " 创作 "。其中很多的 MOF 正在解决人类生存当中的一些问题,比如降解环境中的微量药物残留,或者从沙漠空气中收集水分等。而这还有着巨大的潜力和前景。


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