京都大学北川进摘得诺贝尔化学奖——MOF让空气变成材料

2025年10月8日，斯德哥尔摩传来消息，日本科研界一片沸腾。

京都大学高等研究院物质–细胞综合系统研究中心（iCeMS）特聘教授北川进，与澳大利亚墨尔本大学的理查德·罗布森以及美国加州大学伯克利分校的奥马尔·雅吉共同荣获2025年诺贝尔化学奖。

获奖理由是三人共同开发了金属有机框架材料（MOF），一种以“设计孔隙”改变世界的革命性材料。“抓住空气”的科学上世纪90年代，固体材料科学仍被“越致密越稳定”的观念所支配。

北川教授却选择逆向思考——如果能在分子层面上设计“空隙”，是否就能让空气中的分子自由进出？1997年，他首次成功开发出能“在保持晶体结构的同时吸附气体”的多孔性配位高分子（PCP）。

这项成果打破了材料学的常识，也奠定了MOF研究的起点。此后，雅吉教授建立了系统的“网格化化学”理论，罗布森教授在早期概念上作出重要贡献，三人共同推动了这一新兴领域的全球化发展。

“这项成果属于我们三个人的团队合作，”北川在记者会上微笑着说，“我为能与朋友共同获奖而感到由衷的喜悦。

”那是历经三十年研究、友情与坚持的笑容。以人为本的科研——“从兴趣出发的团队精神”北川教授被学生称为“最懂倾听的老师”。在他的实验室里，学生提问后，他总会反问一句：“为什么会这样想？如果结果相反，你又会如何解释？

”在他看来，失败是通向发现的必经之路。

他鼓励年轻研究者敢于犯错、敢于提问，并认为科学首先是“人类的智识活动”，而非单纯的竞争。“科学不是一个人的战斗，只有把人的好奇心和兴趣串联起来，才能发现新的世界。

”这种温和而坚定的指导方式，使京都大学iCeMS形成了开放、包容、持续创新的研究文化。

孔隙之中，孕育未来产业MOF的独特之处在于：它是一种由金属离子（节点）与有机配体（支撑）自组装形成的晶体结构，内部充满纳米级均匀孔洞。这些“孔”可以选择性地吸附、分离和储存分子。

它能高效捕捉二氧化碳、低压储存氢气和甲烷，或在不使用高压容器的情况下安全运输燃料。在制造业的视角下，这意味着一种新的能源与环境解决方案。在化工厂、发电厂、半导体工艺等场景中，如何处理气体已成为成本与环境的核心议题。

MOF以“结构可设计”的材料思维切入，正成为实现脱碳化与能源转型的关键材料之一。目前，日本的三井金属已展示了MOF在防腐蚀涂层及食品保鲜方面的应用；住友化学则与美国NuMat Technologies合作，共同开发基于MOF的分离技术。

越来越多日本化工与材料企业将目光投向这一“分子级设计”的新战场。从实验室到工厂——科学与产业的交汇然而，“梦想中的材料”距离产业化仍有距离。成本、耐久性、生产规模化——这些都是必须跨越的“最后一公里”。

北川教授对此并不焦虑。他认为科学的意义不仅在结果，更在过程：“科学要为未来铺路，产业化也一样，需要一代又一代人的接力。”MOF的商业化之路正在被重新定义：实验室的“发现”必须与工程师的“制造”相结合。

当科学家与产业工程师使用同一种语言时，科技才能真正落地。常识之外的发想力正如另一位诺贝尔化学奖得主野依良治所言：“北川的成功，来自于对常识的质疑。”在关西学术圈，常有人说“有趣的人，做出有趣的研究”。

这种文化让年轻研究者敢于“走偏路”，也让看似天真的问题成就了改变世界的发现。北川教授常说：“科学是智慧的游乐场。”他以平和的态度面对世界，用耐心与好奇心挖掘“空隙之美”。

在他看来，MOF不仅是一种材料，更是一种“以人和思考为核心的科学哲学”。从“孔的科学”到未来制造当今的材料竞争，已不再是“强度”的较量，而是“功能与空间”的设计之争。

MOF所代表的“开放式结构设计”理念，将深刻改变能源、环境乃至制造业的生态。正如北川所言：“真正的可能性，还在年轻人手中。”

从空气出发，重新定义物质与能源的边界——这位温和的科学家，用三十年时间证明了一个朴素的信念：改变世界的，不是力量，而是想象力。