浙江
导读
2025年诺贝尔化学奖刚刚宣布，三位诺奖得主创造了一种具有巨大空间的分子结构，气体和其他化学物质可以在其中流动。
这些被称为金属有机骨架的结构可用于从沙漠空气中获取水分、捕获二氧化碳、储存有毒气体或催化化学反应。
值得一提的是，日本京都大学教授北川进再折诺奖桂冠，这是今年第二位日本学者获奖。
2025年诺贝尔化学奖得主
常春藤、林岩 | 撰写
2025年诺贝尔化学奖刚刚揭晓，三位学者获奖，以表彰 他们在金属-有机框架结构领域做出的突出贡献。
三位学者分别为：
北川进，1951年出生于日本京都。1979年获得日本京都大学博士学位。现任日本京都大学教授。
理查德·罗布森，1937年出生于英国格勒斯本。1962年获英国牛津大学博士学位。现为澳大利亚墨尔本大学教授。
奥马尔·M·亚吉，1965年出生于约旦安曼。1990年获得美国伊利诺伊大学香槟分校博士学位。现为美国加州大学伯克利分校教授。
01
2025年化学奖科学解读
北川进（Susumu Kitagawa）、理查德·罗布森（Richard Robson）和奥马尔·亚吉（Omar Yaghi）荣获2025年诺贝尔化学奖，他们开发了一种新型分子结构。在该结构中，金属离子作为基石，由长有机（碳基）分子连接。金属离子和分子共同排列形成含有大空腔的晶体。
这些多孔材料被称为金属有机骨架（MOF）。通过改变MOF中使用的基本单元，化学家可以设计它们来捕获和储存特定物质。MOF还可以驱动化学反应或导电。
诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克表示：“金属有机框架具有巨大的潜力，为定制具有新功能的材料带来了以前无法预见的机会。”
一切始于1989年，当时理查德·罗布森（Richard Robson）尝试以一种新的方式利用原子的固有属性。他将带正电的铜离子与一个四臂分子结合在一起；这个分子的每个臂末端都有一个化学基团，可以吸引铜离子。
当它们结合在一起时，便凝聚成了一个秩序井然、空旷无比的晶体，就像一颗充满了无数空洞的钻石。
罗布森立即意识到了他所构建的分子结构的潜力，但它不稳定，容易坍塌。然而，北川进（Susumu Kitagawa）和奥马尔·亚吉（Omar Yaghi）为这种构建方法奠定了坚实的基础；在1992年至2003年间，他们分别取得了一系列革命性的发现。北川证明了气体可以流入和流出这种结构，并预测MOF可以实现柔性。亚吉创造了一种非常稳定的MOF，并证明可以通过合理的设计对其进行修改，从而赋予其全新且理想的性能。
继两位获奖者的突破性发现之后，化学家们构建了数以万计的不同MOF。其中一些可能有助于解决人类面临的一些重大挑战，其应用范围包括从水中分离PFAS、分解环境中的痕量药物、捕获二氧化碳或从沙漠空气中获取水。
02
近6年获奖情况回顾
· 2024年
获奖者介绍：
DeepMind创始人戴米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）、资深成员约翰·贾伯（John Jumper），以及盛顿大学教授David Baker。
获奖理由：
表彰他们在蛋白结构设计和预测方面的贡献。
· 2023年
获奖者介绍：
美国剑桥麻省理工学院的Moungi G. Bawendi，美国量子晶体科技公司的Alexei I. Ekimov和美国纽约哥伦比亚大学的Louis E. Brus。
获奖理由：
表彰他们在纳米技术领域取得的成就。
· 2022年
获奖者介绍：
Carolyn R. Bertozzi、Morten Meldal和以及 Barry Sharpless
获奖理由：
表彰他们在“生物正交化学/点击化学研究领域”的贡献。
· 2021年
本杰明·利斯特（Benjamin List）和大卫·麦克米伦（David W.C. MacMillan）
获奖者介绍：
德国化学家本杰明·利斯特（Benjamin List）和英国化学家大卫·麦克米伦（David W.C. MacMillan）。
获奖理由：
表彰他们在“不对称有机催化方法的贡献。” 在新药的研发和制造上有极为重要的应用价值。
· 2020年
埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）
获奖者介绍：
埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）
获奖理由：
因开发了精准基因编辑技术CRISPR。
· 2019年
约翰·古迪纳夫（John B. Goodenough）、M·斯坦利·惠廷厄姆（M. Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino）
获奖者介绍：
约翰·古迪纳夫（John B. Goodenough）、M·斯坦利·惠廷厄姆（M. Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino）
获奖理由：
表彰他们在锂离子电池发展上所做的工作。
03
诺贝尔化学奖的历史
诺贝尔化学奖旨在奖励在化学领域作出最重要发现或发明的科学家，被认为是在化学领域能够取得的最高荣誉。诺贝尔化学奖每年评选和颁发一次，其中有8年因故停发（1916、1917、1919、1924、1933、1940—1942年）。
截至2021年，诺贝尔化学奖共颁发113次，有187人获奖，唯一一位两次获得诺贝尔化学奖的是弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger, 分别在1958年和1980年获奖）。
诺贝尔化学奖一共有七位女性诺奖得主，她们分别为：玛丽·居里（Marie Curie, 1911年获奖），伊伦·约里奥-居里（Irène Joliot-Curie, 1935年获奖），多萝西·克劳福特·霍奇金（Dorothy Crowfoot Hodgkin, 1964年获奖），阿达·约纳特（Ada Yonath, 2009年获奖），弗朗西斯·阿诺德（Frances H. Arnold, 2018年获奖），埃玛纽埃勒·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier, 2020年获奖），珍妮弗·杜德纳（Jennifer A. Doudna, 2020年获奖）。
最年轻的诺贝尔化学奖得主是让·弗雷德里克·约里奥·居里（Frédéric Joliot, 1935年获奖），获奖时年仅35岁；最年长的诺贝尔化学奖得主是约翰·古迪纳夫（John B. Goodenough, 2019年获奖），获奖时已经97岁。
诺贝尔化学奖的甄选委员会通常在每年10月上旬公布得主。
04
化学奖得主的提名和评选
诺贝尔化学奖的提名只能通过委员会的邀请获得，被提名人的姓名和有关提名的其他信息要到50年后才能透露。
提名和甄选程序
诺贝尔化学委员会 向有能力和资格提名的人发送机密表格。
合格的提名人要求
根据法规，提交诺贝尔化学奖提名书的权利应由以下各方享有：
1.瑞典皇家科学院的瑞典和外国成员;
2.诺贝尔化学和物理委员会成员;
3.诺贝尔化学和物理学奖获得者;
4.瑞典、丹麦、芬兰、冰岛和挪威的大学和技术研究所以及斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院化学科学系的常任教授;
5.在科学院选择的至少六所大学或大学学院中担任相应的教席，以确保在不同国家及其学习中心的适当分配;
6.学院可能认为合适的其他科学家邀请他们提出建议。
诺贝尔奖获得者的评选
瑞典皇家科学院负责从诺贝尔化学委员会推荐的候选人中选出诺贝尔化学奖获得者。诺贝尔委员会是筛选提名人和选择最终候选人的工作机构，它由五名成员组成，但多年来，委员会也拥有与成员具有相同投票权的兼职成员。
谁有资格获得诺贝尔化学奖？
有资格获得化学奖的候选人，是由获得诺贝尔委员会邀请、提交姓名以供考虑的被提名人士，需要注意的是，没有人有提名自己的资格。
参考资料
1.NobelPrize.org
2.The Royal Swedish Academy of Sciences - NobelPrize.org
3.The Nobel Prize in Chemistry 2021 - NobelPrize.org
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