打造「金屬有機骨架」 日澳美3學者共享諾貝爾化學獎

諾貝爾獎（Nobel Prize）台灣時間8日傍晚公布2025年化學獎得主，由日本京都大學教授北川進（Susumu Kitagawa）、澳洲墨爾本大學教授羅布森（Richard Robson），以及美國加州大學柏克萊分校教授雅吉（Omar Yaghi），因「在金屬有機骨架發展上的貢獻」而共同獲得該項殊榮。

諾貝爾委員會表示，3位得獎者們創造出一種具巨大空隙的分子結構「金屬有機骨架」，讓氣體與其他化學物質能自由進出流動，這項技術已被運用於從沙漠空氣中提取水分、從水中去除污染物、分解環境中微量藥物殘留，甚至捕捉二氧化碳並儲存氫氣，可望協助人類解決重大環境與能源挑戰。

諾貝爾獎官網指出，在得獎者們設計的骨架中，由金屬離子扮演整體結構的「基石」，再透過以碳為主的長鏈有機分子彼此連結，讓由金屬離子與有機分子共同組成的晶體內部形成大量空腔，這種多孔材料便是金屬有機骨架。化學家可藉由改變金屬有機骨架的構件，設計出能捕捉或儲存特定物質的材料，金屬有機骨架也能用來促進化學反應或導電。

研究過程最初是由得獎者之一的羅布森，在1989年將帶正電的銅離子與一種「四臂」分子結合，運用原子本身的特性，形成具規則又寬敞的晶體，如同充滿無數空腔的鑽石。不過當時這種分子結構仍不穩定、容易倒塌。

北川進與雅吉則進一步為該分子結構奠定穩固基礎，兩人分別在1992年至2003年間證實氣體可進出此結構，預測金屬有機骨架具「可變形」特性，並創造和改良出極為穩定的金屬有機骨架，賦予新穎且可調控的功能。

諾貝爾化學委員會主席林克（Heiner Linke）表示，「金屬有機骨架潛力無窮，能量身打造具新功能的材料，並開啟前所未有的可能性。」

去（2024）年化學獎得主為研究蛋白質結構預測的美國生化科學家貝克（David Baker），以及英國AI公司Google DeepMind執行長哈薩比斯（Demis Hassabis）與研究者瓊珀（John M. Jumper）2組人馬共獲殊榮。今年6個諾貝爾獎項中，除了生醫獎、物理學獎得主已出爐，接下來將依序公布文學、和平及經濟學獎。