一、诺奖荣光：从京都实验室到世界舞台

2025 年 10 月 8 日，瑞典皇家科学院的宣布打破了京都大学的宁静 —— 该校特聘教授北川进与澳大利亚科学家理查德・罗布森、美国科学家奥马尔・亚吉共同荣获诺贝尔化学奖，以表彰他们 “在金属有机框架（MOF）材料开发领域的奠基性贡献”。次日，京都市内的记者会上，这位年过六旬的科学家难掩激动：“实验室里无数个失败的日夜，此刻都有了意义，这种感觉就像看着亲手种下的种子终于长成参天大树。”

北川的获奖，延续了京都大学的诺奖传奇。其所属研究团队的学术谱系可追溯至 1981 年日本首位诺贝尔化学奖得主福井谦一，而福井那句 “要投身于混沌未开、尚无先驱的领域”，早已刻进北川的科研基因。正如诺贝尔化学委员会主席海纳・林克所言：“他们创造的材料，为人类应对气候变化、能源危机开辟了前所未有的路径。”

二、思想启蒙：老庄智慧与 “无用” 哲学

“我的研究起点，是一本讲述老庄思想的书。” 北川在记者会上的坦言，揭开了这项尖端技术背后的东方哲学密码。1970 年代末，刚升入京都大学工学部的北川读到诺贝尔物理学奖得主汤川秀树的《天才的世界》三部曲，书中对 “无用之用” 的解读令他豁然开朗 —— 老子 “埏埴以为器，当其无，有器之用” 的论述，让他第一次意识到 “空” 的价值。

传统化学研究聚焦于原子与分子构成的 “实体”，而北川却将目光投向了被忽视的 “空隙”。“当时学界普遍认为，晶体里的孔洞是结构缺陷，毫无研究价值。但我想起老子的话：器皿的功用恰恰在于中间的空处。” 他的突破性思考正在于此：若能设计出规则的孔洞结构，让分子在其中有序进出，“无用” 的空间便能转化为高效的 “分子处理厂”。

这种思维转化在 MOF 材料中得到完美体现。这种被称为 “分子级乐高” 的材料，以金属离子为 “角点”，有机分子为 “梁柱”，搭建出布满纳米级孔洞的三维晶体结构，其内部空间占比最高可达 90%。“只看孔洞是无用的，但当我们让二氧化碳‘住’进去，它就成了碳捕集利器；让氢气‘存’进去，它就解决了清洁能源储运难题。思维一转，无用即有用。” 北川的阐释，恰是对 “无用之用” 的现代科学注解。

三、技术突破：从实验室到 “点碳成金”

1992 年，北川团队首次合成出具有柔性特征的 MOF 材料 —— 当气体分子填入孔洞时，材料会像肺叶般舒展；排出气体后，又能恢复原状且结构不被破坏。这一发现颠覆了学界对晶体材料 “刚性” 的认知，为 MOF 的实际应用打开了大门。“最初的样品在干燥过程中频繁坍塌，我们花了整整三年才找到稳定结构的秘诀。” 北川回忆道，那段时间，汤川秀树书中对科学探索的描写，是支撑他坚持的精神食粮。

如今，这项诞生于实验室的技术已在全球落地生根。在加拿大 Lafarge-Holcim 水泥厂，北川团队参与研发的 CALF-20 型 MOF 材料正进行每日一吨的二氧化碳捕集试验，其每克 528 平方米的比表面积，能像 “分子牢笼” 般精准吸附温室气体，能耗仅为传统方法的六成。在塔克拉玛干沙漠，搭载 MOF 吸附剂的空气集水装置，每天可从干旱空气中提取数十升饮用水，解决了当地居民的用水难题。

在能源领域，MOF 更展现出革命性潜力。北川团队开发的 NU-100 型 MOF，在低温高压下的储氢量可达 14.0 wt%，远超传统高压气瓶，为氢能汽车的普及扫清了关键障碍。“就像自然界的蜂巢，用最少的材料构建出最大的储存空间，这正是 MOF 的设计哲学。” 北川解释道，这种设计思路同样源于对生物结构的观察与借鉴。

四、阅读的力量：贯穿一生的知识滋养

“书籍是我科研路上的永恒导师。” 北川的书架上，从科幻小说到哲学典籍，跨度之大令人惊叹。初中时，弗雷德里克・布朗的科幻小说让他萌生对科学的好奇，此后便沉浸在图书馆的科学百科全书中；大学时代，汤川秀树的著作让他学会用哲学思维审视科研；如今，他仍保持着每周阅读两本跨界书籍的习惯。

这种阅读积累，在关键时刻总能给予他启发。演讲中常被提及的 “仙人餐霞饮露而生” 典故，便是他从古籍中获得的灵感：“‘霞’是空气与水，其中的二氧化碳和水，通过 MOF 技术可转化为燃料、材料。古人的想象，正在成为今天的科学实践。” 他进一步阐释：“当我们能利用无处不在的空气和水制造物质，就能减少对地下资源的依赖，这或许是实现和平的化学路径。”

五、未来愿景：让材料改变世界

面对荣誉，北川更关心技术的普及。“MOF 的潜力才刚刚显现。” 他透露，目前团队正与中国企业合作，开发用于固态电池的 MOF 电解质材料，岳阳兴长公司已将相关样品送至宁德时代进行装车测试。在他眼中，这种材料的应用边界还在不断拓展：既能作为空气净化器吸附甲醛等污染物，也能封装药物实现靶向输送，甚至可用于水果保鲜和抗生素降解。

谈及对年轻研究者的建议，北川再次引用福井谦一的名言：“不要害怕看似无用的探索。” 他以自身经历佐证：“当年研究孔洞时，没人能想到它会有今天的价值。科学的进步，往往始于对‘无用’的追问。” 而这句箴言，恰与两千年前老子的智慧遥相呼应。

从老庄思想到分子材料，从京都实验室到全球产业应用，北川进用一生践行着 “无用之用” 的真理。正如他所说：“科学的魅力，在于从看似空无一物之处，发现改变世界的力量。”

来源：海阔天空A综合小为斋文章