2025-10-15，周三，阴晴间

上周三，我为周四带两个小宝宝准备游戏时，在高中同学群里读到2025年化学诺奖的介绍很开心。

我觉得其中关于：“一立方厘米MOF（大约一块小方糖大）具有足球场级别的表面积”是MOF具有应用价值的关键，也很神奇，就别出心裁准备了一个有视觉效果的小实验，打算周四给两个小宝宝（快四岁和刚两岁）展示科学的神奇。

（红水和油不相溶）

（剧烈振荡后，红水变成无数小红珠珠，有好大的红色面积，把油染成红色了。）

上周四，快四岁的小外孙小冰很有主见，他让我和他一起玩“三只小猪”的游戏，不让我讲枯燥的东西，我也没机会展示我的化学诺奖中小东西具有大面积的神奇。

读到2025年化学诺奖的介绍后，我直觉这是化学诺奖回归化学，视化学为一门基础科学的显示，所以很开心。因为2024年的化学诺奖给了三位搞AI的科学家，联想到授予我化学博士学位的美国天主教大学的化学系已经不复存在了，就觉得这个诺奖似乎包含着化学不再是一门基础科学的意思，就感到失望！

失望

我对2024年的化学诺奖感到失望！

我做过近20年软件编程工作，理解计算机的超人：思维快速，可以连续工作无数个24小时不累不病。 AI时代让计算机的思维更加超速超级发达，AI真的可以当理论家了。AI在实验科学理论上的成功是基于海量被反复验证过的筛选科学实验数据，而每个筛选到的实验数据背后都包含着无数博士、硕士、本科生长时间尽心尽力地劳作。

我的1994年化学博士论文是用“在水溶液中固体表面容易形成具有方向性的氢键……”解释导师的团队之前长达八年的实验大数据。长达八年的实验试图证实特殊玻璃在高温高压的矿物质水中会一直很稳定，但实验数据却呈现出在实验条件下玻璃化学成分有可能出现周期性不稳定。我在分析数据时深入地认识到能成为理论依据的实验大数据后面有着无结果、或无用、且耗资费力的大量尝试性实验，这些实验来自当时献身科学的好多学者承前启后的智慧火花和不畏艰险的劳心劳力。当然，我还必须模拟出类似的环境再次做实验验证异常现象的可重复性。

实验科学大数据就像一个大矿山，由长时间的非腐败沉积物组成，来自大量实验科学家在各种环境下的可重复性实验。如果设计实验、成功做出实验、成功采取实验数据的实验科学家不再被诺奖重视，实验科学大数据就难以丰富无尽。

因为我的个人经历，我担心化学诺奖不奖励做化学实验的科学家了，将来的AI实验科学大数据能具有认知真实世界的潜力吗？

开心

我直觉2025年化学诺奖在回归化学，视化学为一门基础科学，很开心！【MOF】金属有机骨架，今年化学诺奖推出的新概念。其应用功能类似于超级海绵，能吸附巨量的气体或液体，前景是光明的，道路是曲折的；曲折中尽显化学科研项目。

2025年的化学诺奖推出的新概念MOF（金属有机框架）是基于共价键、络合物、亲疏性等化学基本概念，所以我觉得今年的化学诺奖可以引入中学化学课程，当然不是放入传统的化学教科书（放入教科书的周期太长），而是放入应时的教案里。想来好多学生会很受鼓舞喜欢上化学的神奇，因为MOF面临的挑战中尽显化学科研项目。

诺贝尔奖官方网站特别指出：“Richard Robson早在20世纪70年代（五十年前）就率先提出了扩展络合物的概念，为金属有机框架（MOF）的发展奠定了基础。-Richard Robson pioneered the concept of extended coordination networks already in the 1970s, laying the groundwork for the later development of metal-organic frameworks.—— Nobel Prize in Chemistry 2025 official press release。”

MOF从异想天开到实际应用，有长达五十多年、跨国界、前赴后继不断探索、不断革新的科研历程，其中的里程碑：
从异想天开到实验成功（Richard Robson及团体，1970-1989，澳大利亚）。
从实验数据分析优化中发现MOF对气体分子有亲疏性，可吸附特殊气体（Susumu Kitagawa，1990-1993，日本）。
从实验中研发出孔大稳定可反复吸附气体的MOF（Omar Yaghi，1995-1999，美国）。
MOF研究成为全球热点，用于储氢、CO₂ 捕集、药物释放、催化等（2000-2020，多国团队）。

化学科普（ChatGPT）

共价键（Covalent Bond），一个高中化学知识点，是原子之间通过共享电子对形成的化学键，是微观化学结合方式。

共价有机框架（COF, Covalent Organic Framework），2025年化学诺奖者之一的Susumu Kitagawa提出，是有机分子单元之间通过共价键周期性连接而成的二维或三维多孔晶体材料，是由无数共价键组成的宏观框架。

COF的每一个连接点、骨架单元之间都是靠共价键连接的。共价键造分子，COF造晶体。

络合物（Complex），有一个高中化学知识点，是由一个金属离子（或中心原子）与若干配体通过配位键形成的离子或分子，配位键是一种特殊的共价键。

络合物可视为MOF的“分子级结构单元”，MOF的每一个金属节点，本质上就是一个小型的“配位络合单元”。

络合物是一个金属“点”，MOF把这样的“点”用有机配体连成的“面”与“体”，MOF可视为“由络合物无限延伸而成的晶体化学体系”。

化学亲疏性（chemical affinity / repellence）指的是两种物质在化学或物理层面上相互吸引（亲）或排斥（疏）的性质，由分子结构、极性、键能和表面性质共同决定的。亲性（affinity）：分子或离子之间容易结合或溶解。疏性（repellence / incompatibility）：分子之间难以混合或反应。

肥皂能洗去油污是因为其分子一端亲水一端疏水的特性。

小花絮： 我上周四陪两个小外孙玩耍的故事。