中研院化學所副所長江明錫指出,MOF的核心概念是用金屬當作節點、配體像棒子般連接,組裝成具有孔洞的三維分子網絡。這些孔洞能依照設計容納不同氣體或分子,相較傳統的孔洞材料如活性碳、分子篩,MOF具備更高的設計自由度與功能性。「它就像一個分子等級的貨倉,裡面有數以萬計的奈米桶子,能收納、反應或釋放特定物質。」
國立中央大學教授謝發坤補充,MOF的孔洞可小至奈米甚至次奈米等級,不只是「海綿」,還是一種能「聰明調控」的材料。他提到,亞基曾將MOF應用於沙漠取水,能從空氣中吸收微量水分,在極端環境中提供新的取水解方。而北川的研究則聚焦在氣體儲存與分離,如捕捉二氧化碳、儲存氫氣,在能源轉型與碳中和議題上具備技術實力。
在生醫應用方面,MOF也有驚人表現。謝發坤指出,由於MOF結構穩定、生物相容性佳,適合當作藥物或酵素的載體,進入人體後能控制釋放時機與位置,成為未來精準醫療的一環。「它的潛力遠不只是在實驗室,而是實際走入臨床與產業。」
清華大學教授林嘉和從材料科學角度分析,傳統孔洞材料大多為無機結構,變化有限,而MOF的有機骨架可設計空間大、組裝彈性強,且可大量製造。他指出,現代能源應用正從固體(如電池)走向氣體(如氫能),未來若要推進氫經濟或氣體燃料轉型,MOF會是不可或缺的材料基礎。
值得一提的是,三位得主中有兩位與台灣有深厚淵源。亞基是中研院院長廖俊智在美國UCLA時的同事,近年來也積極在越南等地推動人才培育與研究中心建設,持續以教育與科學回應全球挑戰。北川則是台灣化學界熟悉的面孔,曾受邀至今年三月在台灣舉行的化學年會演講,並長年與台灣多所大學交流、培育研究生。
「這不是一項理論上的突破而已,MOF是真正能落地應用、改變生活的材料科技。」江明錫指出,目前全球已有多家化學與材料公司投入MOF的商品化,包括氣體感測、催化材料、藥物封裝與環保材料等領域。諾貝爾獎的肯定不只是回顧歷史,更是對未來的預告。
在AI驅動與永續轉型的當下,這項「分子級儲物櫃」般的材料,將可能成為下一波能源科技與精準醫療的關鍵支柱。從沙漠取水、碳排管理,到新藥輸送,它都是答案的一部分。
