諾貝爾化學獎得主北川進臺大演講 從「無用之用」看 MOF 創新與永續未來
臺灣大學「宋恭源先生頂尖研究講座」於2026年11月5日邀請2025年諾貝爾化學獎得主–京都大學特聘教授北川進(Susumu Kitagawa)蒞校演講。他以「The Usefulness of the Useless – How MOFs Transformed the Concept of Porous Matter」為題，分享金屬有機骨架（MOFs）的研發歷程、科學創新本質，以及探討基礎研究對永續發展的長遠價值。
2026-11-06 國立臺灣大學 發布
北川教授指出，人類文明正由消耗地下資源的「開採文明」(mining civilization)，邁向著重氣體純化與利用的「分離文明」(separation civilization)。他回顧早期原欲合成高密度配位材料，卻因一名學生在分析晶體結構時注意到其中存在空隙，對他說一句「There is a hole」。這個原本可能被視為沒有用處的「空」，反而讓他開始思考分子是否能進入其中，以及能否透過化學主動設計這些孔洞。
這個觀察改變了北川教授的研究方向，也開啟對於多孔配位材料的長期探索。他藉此強調「有準備的心靈」(prepared mind)的重要性。科學突破往往不是按照既定計畫直線發生，而是在研究者面對意外結果時，能否看見其中真正值得追問的問題。他也勉勵年輕研究者，不應只是「盲從指導者」(follow your boss)，而要建立自己的判斷與問題意識。
演講中，北川教授以宏觀建築如清水寺舞台、圓山大飯店等…比擬微觀分子結構，將研究核心歸納為「組裝(assembly)」–透過金屬離子與有機分子構建特定奈米空間；「空間(space)」–由巨觀建築推演至分子尺度，以及「動態性(dynamicity)」–推動材料從剛性框架走向能隨環境刺激而靈活調整結構的動態系統。金屬有機骨架的關鍵突破在於由剛性結構跨入能因應環境變化的柔性動態框架。他以性質極相近的重水(D₂O)與普通水(H₂O)分離為例，說明單靠孔徑難以區分，需結合孔洞開合、擴散速度與動態耦合，兼顧空間、能量與動力學，才能達成高精準的分子辨識。
北川教授呼應莊子「無用之用」哲學，他認為看似空無一物的空間，正因其「空」而孕育無限功能；基礎研究當下看似無立即效用，日後卻能開創新局。針對大氣中CO₂濃度僅約0.04%的「稀薄分子化學」挑戰，MOF展現極高的捕捉與分離潛力。展望未來，他更提出「Air Gold」願景，若能自空氣與水中捕捉碳、氫、氧、氮並重新組合，人類將能實踐擺脫地下資源的「現代煉金術」(modern alchemy)。
演講尾聲，北川教授呼籲反思科研評鑑制度。重大突破往往需數十年醞釀，過度追求短期績效與論文數量，恐扼殺潛力研究，使得科研體系將可能在成果成熟前，錯失真正具備長期潛力的創新。他同時也介紹京都大學倡導的「COMON」(Commons)共同創造生態系，期盼制度能包容「正在成熟中的卓越」。整場講座不僅回顧金屬有機骨架的科學進程，更勉勵青年學子常保好奇與敏銳觀察，勇於探索未知。
關於北川進教授
北川進教授為京都大學特聘教授，是多孔配位聚合物(Porous Coordination Polymers, PCPs)與金屬有機骨架(MOFs)研究的先驅學者之一。2025年，他與理察．羅布森(Richard Robson)及奧馬爾．亞基(Omar M. Yaghi)共同獲頒諾貝爾化學獎，以表彰3人在金屬有機骨架開發上的重要貢獻。
北川教授長期投入配位化學與多孔材料研究，發展由剛性框架走向柔性與動態多孔材料的概念，並拓展MOF在氣體吸附、分離、儲存及能源與環境相關問題上的應用。
