За воду в пустыне
Вручена Нобелевская премия по химии 2025 года
Нобелевская премия по химии 2025 года вручена химикам, которые придумали, как сделать прочные каркасы из металлов и органических молекул.
На экране: Сусуму Китагава (Япония), Ричард Робсон (Великобритания) и Омар М. Яги (Иордания)
Фото: Fredrik Sandberg / TT News Agency / AP
На экране: Сусуму Китагава (Япония), Ричард Робсон (Великобритания) и Омар М. Яги (Иордания)
Фото: Fredrik Sandberg / TT News Agency / AP
Как сообщил в среду Нобелевский комитет, премию разделили Сусуму Китагава (Киотский университет, Киото, Япония), Ричард Робсон (Мельбурнский университет, Мельбурн, Австралия) и Омар Р. Яги (Калифорнийский университет в Беркли, Калифорния, США). Официальная формулировка — «за разработку металлоорганических каркасов».
Лауреаты Нобелевской премии по химии 2025 года создали молекулярные конструкции с большими пространствами, через которые могут проходить газы и другие химические вещества. В них роль узлов играют ионы металлов, к которым крепятся концы углеродных цепочек, образуя ребра пространственных фигур. Такие конструкции, названные металлоорганическими каркасами, могут использоваться для сбора воды из воздуха пустынь, улавливать углекислый газ, хранить в себе токсичные газы или за счет развитой поверхности катализировать химические реакции. Председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке отметил: «Металлоорганические каркасы обладают огромным потенциалом, открывая ранее невиданные возможности для создания индивидуальных материалов с новыми функциями».
Как говорится в релизе Нобелевского комитета, в 1989 году Ричард Робсон впервые соединил положительно заряженные ионы меди с четырехлучевой органической молекулой, которая имела на конце каждого из лучей группу, которая притягивалась к иону меди. Соединившись, они образовали упорядоченный объемный кристалл с кучей пустот.
Робсон сразу осознал потенциал своей молекулярной конструкции, но она оказалась нестабильной и легко разрушалась. Зато Сусуму Китагава и Омар Яги независимо друг от друга совершили ряд революционных открытий, которые помогли распространению металлорганических каркасов. Китагава показал, что газы могут втекать в такие конструкции и вытекать из них. А также предсказал, что металлоорганические каркасы можно сделать гибкими. А Яги создал очень устойчивый каркас и показал, что его можно модифицировать, придавая ему новые и желаемые свойства.
Сейчас такие каркасы улавливают фреоны, углекислый газ, помогают катализировать сложные реакции и ловят воду в пустыне.
Как обычно, размер Нобелевской премии составил 10 млн шведских крон.
Нобелевские премии по химии периодически вызывают множество противоречивых комментариев. Например, премию 2020 года за открытие «генетических ножниц» — метода геномного редактирования — многие посчитали слишком «биологической». К тому же с 1901 года половина премий по химии выдавалась за исследования в области наук о живом. А премию 2024 года, выданную «за предсказание сложной структуры белков», называли программистской, потому что ее получили разработчики программы AlphaFold2, с помощью которой смогли предсказать структуру практически всех 200 млн белков, которые идентифицировали исследователи.
А вот к премии 2023 года, выданной «за открытие и синтез квантовых точек», или к награде 2021 года, врученной «за развитие асимметричного органокатализа», у химического сообщества вопросов нет.
Впрочем, «химичность» премии — не единственный критерий ее оценки со стороны научного сообщества. Например, премия 2022 года, выданная «за разработку клик-химии и биоортогональной химии» Каролин Рут Бертоцци и Барри Шарплессу, вызвала удивление даже у самого Барри Шарплесса. Он сам в нескольких интервью называл первооткрывателем клик-химии своего ученика Валерия Фокина из Нижнего Новгорода.
Почему принял такое решение Нобелевский комитет, останется загадкой еще 22 года. А пока можно сказать, что формально российские ученые только однажды удостоились Нобеля по химии. Лауреатом стал Николай Семенов в 1956 году вместе с Сирилом Хиншелвудом. Как следует из открытых архивов Нобелевского комитета, российских нобелиатов могло быть больше. Например, Дмитрий Менделеев несколько раз был буквально в одном шаге от премии. Возможно, свою роль сыграл конфликт с братьями Нобелями, а по другой версии, его кандидатуру зарезал Сванте Аррениус.
Но если формально мы в списке химических лауреатов не фавориты, то фактически это не так. Например, в 2023 году «за открытие и синтез квантовых точек» в тройке лауреатов Нобелевской премии оказался гражданин США — советский ученый из Физико-технического института имени Иоффе (Санкт-Петербург, Россия) Алексей Екимов.