巴勒斯坦難民家庭逆襲成諾獎得主 從困境到科學(xué)巔峰。瑞典皇家科學(xué)院宣布,2025年諾貝爾化學(xué)獎授予日本科學(xué)家北川進(jìn)、英國科學(xué)家理查德·羅布森和出生于約旦的科學(xué)家奧馬爾·M·亞吉,以表彰他們在金屬有機(jī)框架材料開發(fā)方面的貢獻(xiàn)。評委會認(rèn)為,獲獎?wù)唛_發(fā)了一種新型分子結(jié)構(gòu),即金屬有機(jī)框架,這種結(jié)構(gòu)包含大空腔,分子可以在其中流入和流出。研究人員用它們從沙漠空氣中收集水,從水中提取污染物,捕獲二氧化碳并儲存氫氣。
諾貝爾化學(xué)獎委員會主席海納·林克表示,金屬有機(jī)框架具有巨大潛力,為定制具有新功能的材料帶來了前所未有的機(jī)會。1989年,理查德·羅布森嘗試?yán)迷拥墓逃袑傩?,將帶正電的銅離子與一個四臂分子結(jié)合在一起,每個臂末端都有一個化學(xué)基團(tuán),可以吸引銅離子。當(dāng)它們結(jié)合時,便形成了一個秩序井然、空曠無比的晶體,類似于充滿無數(shù)空洞的鉆石。羅布森立即意識到這種分子結(jié)構(gòu)的潛力,但其不穩(wěn)定且容易坍塌。北川進(jìn)和奧馬爾·M·亞吉則進(jìn)一步奠定了這種構(gòu)建方法的基礎(chǔ)。北川進(jìn)證明了氣體可以流入和流出這種結(jié)構(gòu),并預(yù)測金屬有機(jī)框架可以實現(xiàn)柔性。亞吉創(chuàng)造了一種非常穩(wěn)定的金屬有機(jī)框架,并證明可以通過合理的設(shè)計對其進(jìn)行修改,從而賦予其全新且理想的性能。
在這些突破性發(fā)現(xiàn)后,化學(xué)家們構(gòu)建了數(shù)以萬計不同的金屬有機(jī)框架。其中一些可能有助于解決人類面臨的一些重大挑戰(zhàn),應(yīng)用范圍包括從水中分離全氟和多氟烷基物質(zhì)、分解環(huán)境中的痕量藥物、捕獲二氧化碳或從沙漠空氣中獲取水。74歲的北川進(jìn)現(xiàn)任京都大學(xué)高等研究院副院長,從事多孔性配位聚合物及金屬有機(jī)框架研究。1997年,他發(fā)現(xiàn)了配位聚合物結(jié)構(gòu)具有氣體吸附性能。現(xiàn)年88歲的理查德·羅布森被譽為“涉及過渡金屬的晶體工程的先驅(qū)”,先后被授予澳大利亞科學(xué)院院士,并當(dāng)選英國皇家學(xué)會院士。
奧馬爾·M·亞吉的經(jīng)歷頗為傳奇。1965年,他出生于約旦安曼一個來自巴勒斯坦的難民家庭,小時候和家里八個兄弟姐妹一起住在一個房間里,房間的另一半還得讓給牲畜使用,沒有公共設(shè)施、流動水和電。15歲時,在父親的鼓勵下移居美國。不懂英語的他憑借艱苦努力,20歲就獲得紐約州立大學(xué)的學(xué)士學(xué)位。35歲獲得博士學(xué)位后,在化學(xué)科研領(lǐng)域一路精進(jìn),獲得眾多獎項。目前,亞吉是加州大學(xué)伯克利分校的教授,也是美國國家科學(xué)院院士。2021年,沙特阿拉伯國王頒布皇家法令,授予亞吉沙特公民身份。亞吉兒時,市政供水通常每隔一周或兩周才來一次,每次僅持續(xù)6小時,期間必須將家中儲水罐注滿。如今,當(dāng)他發(fā)現(xiàn)了可以用于收集水的有機(jī)框架材料,以及從空氣(特別是沙漠空氣)中收集水的可行性時,感到非常興奮。他預(yù)見這項技術(shù)有望解決當(dāng)今最緊迫的社會問題之一。