財經雜誌—三位科學家摘2025年諾貝爾化學獎

三位獲獎者提供了全新的工具，在未來可幫助人類應對能源、環境與可持續發展的挑戰

10月8日，瑞典皇家科學院決定將2025年諾貝爾化學獎授予北川進（Susumu Kitagawa）、理查德·羅布森（Richard Robson）以及奧馬爾·M·亞吉（Omar M. Yaghi），以表彰他們在金屬有機架（MOF）領域的貢獻。

這三位科學家致力於建構分子間具有較大空間的結構，這種結構被稱為金屬有機骨架，氣體和其他化學物質可以通過該結構流動、循環。研究人員已將這一結構用於在沙漠空氣中收集水分、污水去污、捕獲二氧化碳、儲存有毒氣體或催化化學反應等方面。

“金屬有機框架具有巨大的潛力，為具有新功能的定製材料帶來了以前無法預見的機會。”諾貝爾化學委員會主席海納·林克（Heiner Linke）如此評價他們的研究成果。

跳出框架的思考

三位獲獎者，來自日本京都大學教授北川進、澳大利亞墨爾本大學教授理查德·羅布森，加州大學伯克利分校教授奧馬爾·M·雅吉現，在1989年至2003年期間分別做出了一系列革命性的發現。

1989年，澳大利亞墨爾本大學的理查德·羅布森受到相互連接的碳原子的鑽石結構的啟發，開啟了一個新的測試。

在10多年前，理查德·羅布森曾受命為墨爾本大學大一新生化學講座製作一個大型晶體結構木製模型，當他把木球當作原子、木棍當作化學鍵時，產生了一個奇異的想法：“如果我利用原子本身的配位特性，不是讓它們單獨成鍵，而是讓它們帶動整個分子去連接，會不會產生全新的分子結構？”

縈掛於心，才有了多年後羅布森啟動的這個新測試。在鑽石中，每個碳原子與四個其他碳原子鍵合，形成金字塔狀結構，羅布森選擇用帶正電的銅離子取代碳原子，再配上一個“四臂”的有機分子。他觀察到每個分子的四臂的末端被銅離子吸引，當它們結合在一起時，形成一個井井有序、寬敞的晶體結構。它就像一顆充滿無數空洞的鑽石。

理查德·羅布森立即認識到這一分子結構的巨大潛力，可有個問題難以突破，就是這個結構不穩定，很容易崩潰。

此時，北川進和奧馬爾·亞吉及時接棒了。

1992年，北川進建構出第一個二維多孔分子材料，內部空隙可容納丙酮分子，這是首次在分子層面實現有序多孔結構。不過，機構還是不穩定。五年後，他的團隊又成功合成出三維金屬有機框架，並證明了這類材料具有氣體吸附性能，可吸附並釋放甲烷、氮氣或氧氣，而結構不變。

北川進提出了“多孔配位聚合物”概念，他的研究表明，氣體可以進出結構，並預測MOF可以變得靈活。他創造的這個非常穩定的MOF，表明它可以使用合理的設計進行修改，賦予它新的和理想的屬性。

遠在澳大利亞的多孔材料權威研究者奧馬爾·亞基，在1995年，合成出由銅或鈷連接的二維網路晶體，成果發表在著名學術期刊《自然》（Nature）上，在該論文中首次提出“金屬有機框架（Metal–Organic Framework）”這一術語。

1999年，亞基再次發力，推出材料結構穩定、空間巨大，即使加熱到300°C也不坍塌的MOF-5。僅幾克樣品，其內部表面積可達一個足球場之大。這意味著，它能吸附的氣體量遠超傳統的沸石。

亞基還是開創了化學分子編織技術的先驅，他合成了世界上第一種在原子和分子水平上編織的材料。2018年亞基獲化學殿堂的至高榮譽沃爾夫化學獎。

今天，MOF技術已席捲全球，化學家們建造了數以萬計的不同MOF，其中一些可能有助於解決人類面臨的一些最大挑戰。例如，2023年亞基的研究團隊在公開發表的論文中，展示出可系統調控MOF孔徑與功能的方法，開發出16種MOF-5衍生物，其中部分能高密度儲存甲烷，用於清潔能源汽車。

一些科學家認為，MOF將成為21世紀的代表性材料。三位獲獎者為化學家提供了全新的工具，在未來可幫助人類應對能源、環境與可持續發展的挑戰。

獎金何來

這三位來自美日澳的化學獎獲得者，將平分1100萬瑞典克朗（約合836萬元人民幣）獎金。比起2022年，多出了100萬瑞典克朗。

獎金的增加，表明諾貝爾獎不僅是全球公認的榮譽象徵，還證明了自己在經濟上的可持續。

在去世的前一年，1895年11月27日，阿爾弗雷德·諾貝爾簽署了一份著名的遺囑，按此遺囑，他的大部分遺產——超過3100萬瑞典克朗（今天約22億瑞典克朗）轉換為基金，設立了諾貝爾獎。這些資產佔諾貝爾總資產的94%。

履行這份遺囑的是諾貝爾基金會，這是一個成立於1900年的私人機構。阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑說，他的財富應轉化為“安全證券”，投資的利息應作為獎金發放。這意味著諾貝爾基金會要確保投資產生足夠的收入。

首次諾貝爾獎在1901年頒發，每項獎金額度為15萬瑞典克朗，在當時這個金額相當可觀。此後除在兩次世界大戰時有過中斷，每年都在斯德哥爾摩和奧斯陸兩地舉行隆重的頒獎儀式。

數年來，獎金額度起伏頗大。諾貝爾基金曾經歷了很長一段時間的財富縮水，尤其是2000年網際網路泡沫、2008年全球金融危機，財富縮水近三分之一。之後，才通過各種策略陸續收回。

總體看，諾貝爾基金通過在1946年、1953年爭取到瑞典、美國的免稅優待，以及成立投資為會員、平衡不同的資產投入——股票約佔40%，債券佔20%，40%用於其他投資，這些改變，使它的財務穩定性有很大提升。

根據公告，2020年，得益於整體市場表現良好以及有效的資產管理，諾貝爾基金會年投資回報率接近9%。這一年，單項諾貝爾獎的獎金也增加至1000萬瑞典克朗。

迄今，諾貝爾獎已經頒發了124年，基金非但沒有枯竭，還有望繼續增值。 (財經雜誌)