理查德·罗布森（Richard Robson）

理查德·罗布森生平：分子建筑的开拓者与MOF之父

理查德·罗布森（Richard Robson），1937年6月4日出生于英国西约克郡基斯利附近的村庄，是全球无机化学与晶体工程领域的先驱性科学家，金属有机框架（MOF）材料的开创者之一，2025年诺贝尔化学奖得主之一。他以“分子自组装”理念为核心，突破传统化学合成的桎梏，首次构建出具有规则空腔结构的金属-有机多孔晶体，为MOF材料的发展奠定了思想基础与技术雏形。从英国牛津大学的求学者到澳大利亚墨尔本大学的终身教授，从课堂教具中萌生的灵感的青年教师到诺奖加冕的学术泰斗，罗布森用半个多世纪的坚守与探索，开启了“在分子世界建造房屋”的全新化学领域，其提出的分子建筑理念不仅重塑了现代材料化学的研究范式，更为人类应对能源、环境等全球挑战提供了革命性的材料解决方案。

早年的学术浸润，为罗布森埋下了探索物质结构的种子。1937年，他出生于英国乡村，对自然物质的构成规律自幼便充满好奇。凭借优异的学业表现，他顺利考入牛津大学，开启了系统的化学学术生涯。在牛津大学的求学时光里，罗布森展现出对结构化学的独特敏锐度，尤其痴迷于原子间的连接方式与物质晶体结构的内在关联。1959年，他以优异成绩获得牛津大学学士学位，随后继续留校深造，在无机化学领域深耕细作。1962年，罗布森完成博士阶段研究，成功获得牛津大学博士学位，其博士论文聚焦于过渡金属化合物的结构与性能研究，为后续深耕金属-有机复合物领域积累了扎实的理论功底与实验经验。

博士毕业后，罗布森开启了跨洋学术探索之旅。他先后前往美国加州理工学院和斯坦福大学开展博士后研究，这两所顶尖学府的科研氛围让他接触到当时化学领域的前沿理念与技术方法，尤其在金属配位化学领域的先进研究思路，进一步拓宽了他的学术视野。这段跨洋研究经历让他深刻意识到，传统化学合成多依赖经验性探索，而通过理性设计调控分子连接方式，有望创造出具有全新结构与功能的材料。1966年，博士后研究结束后，罗布森做出了影响其一生的职业选择——远赴澳大利亚，加入墨尔本大学化学系，自此开启了在这片南半球学术沃土的长期耕耘，也为澳大利亚无机化学研究的崛起奠定了基础。

在墨尔本大学任教初期，罗布森一边投身教学工作，一边持续深化过渡金属化学的研究。他注重理论与实践的结合，在课堂教学中常常通过分子模型帮助学生理解抽象的化学结构，而这一教学习惯竟成为他科研生涯的重要转折点。1974年，罗布森在为课堂准备分子模型时，用木球代表原子、木棒代表化学键进行拼接演示，一个大胆的想法在他脑海中萌生：如果能像拼积木一样，让具有特定配位属性的金属离子与有机分子依照化学特性自行连接，是否能构建出具有规则结构的“分子建筑”？这一“分子自组装”的初步理念，在当时的化学界堪称颠覆性构想，因为传统观点普遍认为分子的连接方式难以人为精准调控，更难以形成具有空旷结构的稳定晶体。

尽管这一理念极具创新性，但受限于当时的实验技术与材料合成手段，罗布森的探索之路充满挑战。他需要找到合适的金属离子与有机配体，既要保证二者能稳定配位，又要确保组装后的结构具有规则的空腔。在随后的十多年里，罗布森带领团队开展了大量系统性研究，不断筛选金属离子与有机配体的组合，优化合成条件。他将研究焦点锁定在过渡金属离子上，这类离子具有多样的配位构型，是构建复杂分子结构的理想“节点”；同时，他自主合成了多种多齿有机配体，为分子的有序连接提供“连杆”支撑。这段漫长的探索过程中，团队经历了无数次实验失败，合成的多数材料要么结构无序，要么稳定性极差，但罗布森始终坚信“分子自组装”理念的可行性，从未放弃对理想结构的追求。

1989年，罗布森的研究终于迎来里程碑式的突破。他带领团队将带正电的铜离子与自主合成的四臂有机分子进行混合反应，通过精心调控溶剂体系并缓慢蒸发溶剂，让反应体系中的分子充分自组装。实验结果令人振奋：铜离子与四臂有机分子成功结合，形成了如同钻石晶格般规则的三维晶体结构，更重要的是，这种晶体内部布满了大量空旷的空腔，宛如一颗“充满无数空洞的钻石”。随后，罗布森团队通过X射线晶体衍射技术精准解析了该晶体的结构，证实其为具有周期性多孔结构的金属-有机复合物。同年，他在国际顶级期刊《美国化学会志》发表这一开创性成果，首次提出这类分子网络材料的巨大潜力，预言其将赋予材料前所未有的吸附、分离与催化性能。这一成果标志着MOF材料的雏形正式诞生，也为后续MOF领域的发展奠定了核心思想基础。

然而，罗布森的开创性发现最初并未获得学界的广泛认可。当时合成的多孔晶体结构稳定性较差，在去除晶体中的溶剂分子后容易发生坍塌，因此被多数化学家认为“缺乏实用价值”，相关研究一度陷入冷遇。面对质疑，罗布森并未气馁，而是继续深化研究，他带领团队证实了这类多孔结构内部的离子可以互换，为物质分子的进出提供了可能，同时提出这类材料有望用作催化剂的学术猜想。更重要的是，他通过一系列研究论文系统阐述了“分子自组装”的核心原理，明确了金属离子作为“节点”、有机分子作为“连杆”的构建模式，为后续研究者指明了方向。尽管他未能彻底解决材料的稳定性问题，但已成功打开了“分子建筑”的大门，为MOF材料的后续发展埋下了关键火种。

此后数十年间，罗布森始终深耕金属-有机多孔材料领域，持续拓展分子自组装的应用边界。他带领团队合成出多种不同拓扑结构的多孔晶体，进一步验证了分子自组装理念的普适性；同时，他深入研究配体结构、金属离子种类对组装产物结构与性能的影响，为材料的理性设计提供了大量实验数据支撑。在科研探索的同时，罗布森也极为重视学术传承与交流。他在墨尔本大学培养了众多优秀的化学人才，将分子自组装理念与实验技术传授给后辈研究者；他积极参与国际学术会议，广泛传播自己的科研思想，尽管早期研究遭遇冷遇，但他始终坚持分享研究成果，为MOF领域的学术共同体构建奠定了基础。后来，日本科学家北川进接过罗布森的探索火种，证实了气体可在这类多孔结构中自由进出并揭示了材料的柔性特质；美国科学家奥马尔·M·亚吉则合成出高稳定性的MOF材料，正式确立了MOF的学科定义，三人共同推动MOF领域成为全球化学研究的前沿热点。

作为一名长期扎根澳大利亚的英国科学家，罗布森为澳大利亚化学学科的发展做出了卓越贡献。自1966年加入墨尔本大学后，他便再也没有离开过这所学校，历任讲师、副教授、教授等职，直至退休后成为墨尔本大学荣誉教授。他在墨尔本大学建立了完善的无机化学研究体系，带领团队将该校化学系打造成全球晶体工程与金属有机化学领域的重要研究阵地。凭借在过渡金属晶体工程领域的开创性贡献，罗布森先后获得多项学术荣誉：2000年，他当选为澳大利亚科学院院士，彰显了其在澳大利亚学界的顶尖地位；2022年，他当选为英国皇家学会会士，标志着其学术影响力跨越国界，获得全球学界的广泛认可。此外，他还曾担任多个国际顶级化学期刊的编委，其发表的研究论文被广泛引用，成为MOF领域的经典文献，持续影响着后续研究者。

2025年10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将当年的诺贝尔化学奖授予理查德·罗布森、北川进与奥马尔·M·亚吉，以表彰他们在“金属有机框架（MOF）领域的发展”做出的开创性贡献，三位获奖者平分1100万瑞典克朗（约合836万元人民币）的奖金。诺奖委员会主席海纳·林克评价指出：“他们为化学创造了新空间，金属有机框架具有巨大的潜力，为研发具备新功能的定制化材料带来了此前难以想象的机遇。”此时已88岁高龄的罗布森，得知获奖消息后难掩激动，他在接受媒体采访时表示，这份荣誉不仅是对自己一生科研坚守的认可，更彰显了基础研究的长远价值，他始终坚信自己早年提出的分子自组装理念终将为人类社会带来福祉。

获奖后，全球化学界纷纷对罗布森表示祝贺，学界普遍认为，尽管罗布森早期的研究成果曾遭遇冷遇，但他提出的分子自组装理念是MOF材料发展的思想源头，没有他的开创性突破，就没有后续MOF领域的蓬勃发展。如今，基于三人开创的技术路线，化学家已设计出数以万计的不同MOF材料，这些材料被广泛应用于从沙漠空气中提取水分、捕获二氧化碳、储存清洁能源、净化环境污染物等多个领域，为解决人类面临的重大全球挑战提供了全新方案。罗布森的科研成果，完美诠释了基础研究“从0到1”的突破价值，也让“分子建筑”从理论构想成为服务人类社会的实用技术。

年过八旬的罗布森，虽已淡出科研一线，但始终关注着MOF领域的最新发展。他的科研生涯，完美诠释了科学家“敢为人先、执着坚守”的探索精神——从课堂教具中萌生的简单灵感，到历经十五年潜心攻关的突破性发现，再到面对质疑始终坚守的学术初心，他用一生的实践证明了“无用的基础研究”可能蕴含的巨大价值。作为MOF领域的思想先驱，罗布森不仅为化学创造了“新空间”，更重塑了人类设计材料的思维方式。他的故事将永远激励着全球年轻科研工作者，敢于跳出传统框架，在未知的科学领域中执着探索，用创新思维解锁未来的无限可能。