分子建築師：北川進等三科學家獲頒諾貝爾化學獎，開創材料科學新紀元

西元2025年10月8日，全球科學界共同慶祝一項里程碑式的成就：京都大學的北川進教授（Susumu Kitagawa）與墨爾本大學的理查·羅布森（Richard Robson）教授，以及加州大學的奧馬爾·M·亞基（Omar M. Yaghi）教授，共同榮獲諾貝爾化學獎。此項殊榮旨在表彰他們在「金屬有機框架」（Metal-Organic Frameworks, MOFs）領域的開創性貢獻，該領域的突破性發展，標誌著人類在物質結構設計與應用上邁入一個嶄新的層次。

MOFs的核心概念在於其獨特的「分子建築」設計，它利用金屬離子作為穩固的節點，並以有機分子作為連接的樑柱，從而構成具有巨大內部空腔的晶體結構。這種結構賦予材料前所未有的「空間化學」特性，使其能夠選擇性地儲存或釋放氣體與其他化學物質。諾貝爾化學獎委員會主席海納·林克指出，MOFs為客製化材料帶來了無限的契機，其潛力巨大，難以估量。這些多孔材料現已廣泛應用於從沙漠空氣中收集飲用水、捕獲二氧化碳，到精準藥物遞送等關鍵領域。

羅布森教授的早期工作奠定了基礎，他於1989年便開始探索原子特性的新用法，嘗試利用銅離子與四臂分子組裝出具有規則晶格的結構，展現了「以金屬離子為節點、以有機分子為橋樑」的核心概念，儘管其早期結構不夠穩定。隨後，北川進教授在1997年的研究中，證明了氣體可以可逆地進出MOFs，並預見了這些框架結構具備「呼吸」般的柔性，能夠隨環境刺激改變形狀，這區分了MOFs與傳統沸石材料。亞基教授則進一步將此概念推向實用化，他創造出極為穩定的MOF結構，例如MOF-5，並證明可透過「理性設計」賦予材料新的、可預期的特性，開啟了「可編程結構」的時代。

北川教授本人亦表達了將此技術應用於能源轉型的願景，他期許未來能利用MOFs從空氣中提取重要元素，轉化為再生能源。身為京都大學的傑出教授與現任執行副校長，北川教授的成就使他成為第九位獲得化學諾獎的日本人。這項榮耀不僅是對三位科學家數十年探索的致敬，更是對所有在基礎研究中，堅持探索「無用之用」的信念，最終開創出改變世界格局的材料科學家的共同肯定。