2025年诺贝尔化学奖颁给三位科学家，即日本京都大学教授北川进（Susumu Kitagawa）、澳大利亚墨尔本大学教授理查德·罗布森（Richard Robson），以及美国加州大学伯克利分校教授奥马尔·M·亚基（Omar M. Yaghi），以表彰他们在金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，简称MOFs）领域的开创性贡献。
过去，化学家研发新材料往往依赖大量实验与反复试错，过程充满不确定性。1989年，罗布森率先将数学中的“拓扑学”概念引入化学领域，把金属原子视为节点、有机分子视为连接桥梁，建立出可预先规划的三维结构设计方法，为MOFs奠定基础。
然而，早期材料普遍存在稳定性不足的问题，一旦移除内部溶剂，整个结构就容易崩塌。1997年，北川进成功开发出能够维持稳定结构的MOFs，并提出“软多孔晶体”（Soft Porous Crystals）的概念，让材料具备类似生物的“呼吸能力”。
当吸附特定气体时，材料会微幅膨胀；释放气体后，又能恢复原状。这种动态变化让MOFs能够精准辨识不同大小和性质的气体分子，为未来高效率捕捉二氧化碳提供关键技术基础。
真正让MOFs迈向实际应用阶段的，则是亚基所提出的“网状化学”（Reticular Chemistry）。
他建立起庞大的“分子积木库”，让科学家可以透过替换不同的金属节点、调整连接体长度或加入功能性分子，快速打造具备不同用途的新材料，大幅缩短研发时间。
如今，MOFs已被视为解决全球永续发展挑战的重要工具。
在碳捕捉领域，MOFs能够选择性吸附二氧化碳，并透过轻微调节温度或压力完成释放，相较传统高耗能技术更具经济效益。
在能源储存方面，MOFs可用于储存氢气与甲烷，为氢能经济的发展提供新的可能性。
在水资源应用上，亚基团队开发的MOF-303甚至能在低湿度环境中从空气中收集水分，仅利用太阳能就能生产安全饮用水，为长期缺水的地区带来新的解决方案。
或许未来改变世界的关键，不是更大的机器，而是这些肉眼看不见、却拥有无限可能的微小孔隙。因为下一代的能源、空气与水资源解决方案，可能就藏在这些“会呼吸的分子积木”之中。