从顶科到虹桥,这位诺奖得主带着同一类材料作了两场主旨报告,“关键词”变了
(来源:上观新闻)
同一座城市,短时间内两场盛会。
2025年诺贝尔化学奖得主、清华大学教授奥马尔·亚吉带着同一类材料上了两次台:在2026世界顶尖科学家论坛开幕式,他讲的是“选择科学”;在第九届虹桥国际经济论坛,他讲的是这类材料如何从实验室走向产业。
如果把两场主旨演讲的关键词叠在一起,重合度很高:金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)、碳捕集、空气取水、储氢……不过,亚吉看问题的方式变了:在顶科论坛上,他像一位科学家在追问方法;在虹桥论坛上,他更像一位技术推动者在推进落地。在上海,他把这两个问题放在了一起。
顶科论坛谈科学方法
在顶科论坛,亚吉开场就抛出判断:人类已经从材料、数据和算力稀缺的时代,走进富足时代。AI可以生成成百上千万种可能材料,机器人能执行实验,算力可以探索过去难以想象的领域。问题不再是“能不能做”,而是“从无限可能中选什么”。
摄影:徐程
他提出“选择科学”:让选择基于可验证的事实,而不是只靠化学直觉。MOF和COF的结构组合可以达到10的数千次方量级,靠经验“拍脑袋”远远不够。亚吉给出的办法是一个闭环:AI生成候选方案,人类依据科学事实筛选,机器人执行合成与测量,结果再反馈给AI,进入下一轮。在他的实验室,团队让大语言模型设计COF结晶条件,机器人执行实验,几轮循环后,两周内将结晶度提升至团队过去十年最佳水平的三倍。
碳捕集和空气取水被他当作“选择”的验证案例:COF-999在400 ppm二氧化碳、50%相对湿度的条件下,每克材料可捕集约2.05毫摩尔二氧化碳,约为干燥条件下的两倍;经过100次以上吸脱附循环,性能仍保持稳定。基于MOF的集水装置则能在沙漠空气中依靠环境热能产出可饮用水。顶科论坛上的亚吉,重点不在某一款材料,而在科学方法本身:当候选方案近乎无限,发现的速度取决于选择的质量。
虹桥论坛讲商业化
在虹桥论坛“氢能高质量发展促进全球能源转型”分论坛上,亚吉换了叙述顺序。他先讲这类材料已经做成了什么:从水泥厂等点源捕集二氧化碳,从沙漠空气中取水,两项应用都已进入商业化阶段。他把MOF/COF比作“乐高化学”:以分子为构件,用强键组装出永久孔隙。一克材料的内部表面积可展开到数千平方米,气体分子可以在孔道里“停靠”。这既是碳捕集和集水的物理基础,也是储氢的抓手。
储氢是他这场演讲的重点。氢分子之间相互排斥,常规条件下难以紧密堆积;MOF的孔道提供大量停靠位,让氢以弱相互作用附着在框架表面。亚吉给出的参照是:同样体积的罐体,填充MOF后,可携带的氢气量约翻倍。释放氢气只需卸压,不需要额外的化学脱附步骤。
但室温储氢仍未完全过关。美国能源部对车载储氢系统的目标约为6wt%(重量百分比)和45克/升;亚吉提到,实验室最优结果在特定条件下已达约12wt%,但实用条件仍有距离。他把“最后一个参数”指向氢与框架的结合能:需要落在15至20千焦/摩尔的区间,才能在室温下有效工作。过去15年,这一数值从约3千焦/摩尔提升到约13千焦/摩尔,走了大约三分之二的路。另一条思路是在框架中引入锂,有望在接近室温下达到6wt%,但仍处于研究阶段。
与顶科论坛不同,虹桥论坛上的亚吉反复提到规模化:这类材料已实现数百吨级制备,成本在下降。他给产业界传递的信号很明确:MOF/COF不是实验室里的样品,碳捕集和取水已经商业化,储氢是下一个需要产业伙伴共同推过临界点的方向。
储氢决定产业链走向
亚吉可谓“来对了地方”。
2025年,我国氢能产业规模持续扩增,生产消费保持全球引领,清洁高效氢能供应体系建设有序推进。新民晚报记者从分论坛上发布的《中国氢能发展报告2026》获悉,截至去年底,全国氢气产能超5100万吨/年,当年氢气产量超3900万吨;2025年推广燃料电池汽车近8000辆,截至去年底氢基燃料船舶累计投运超10艘,全国已累计发布或试飞氢动力无人机超30款……
IC 图
在政策端,氢能已纳入“十五五”规划未来产业目录,预计到2030年全产业链产值有望突破万亿元。
但市场大,不等于链条通。储运成本目前仍占氢能终端成本的30%—40%,高压气态储运在长距离场景下经济性迅速衰减,氢从“制得出”到“用得上”之间,存在一个尚未被技术彻底打通的环节。
亚吉在虹桥论坛上谈储氢,谈的正是这个堵点:中国有全球最大的氢能应用场景,而MOF/COF这类材料能否在吸附容量、结合能和规模化制备上同步过关,决定的不是一篇论文的成败,而是一条产业链的节奏。
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