从难民营走出来的传奇化学家，离诺奖仅一步之遥

“科学就是探索未知、解决无法解决的问题。”

美国国家科学院院士、约旦裔学者Omar Yaghi教授是一位国际知名的化学家，他在网状化学领域做出了开创性贡献，彻底改变了我们对材料及其应用的思考方式，这正好印证了开篇那句话。

Yaghi发明的金属有机框架（Metal–organic frameworks，缩写MOFs）是一种神奇的新型多孔材料，能捕获空气中的有毒气体，有望在能源、环境以及生物医学等领域大展身手。

由于在网状化学领域的杰出贡献，Yaghi获得了2018年的沃尔夫化学奖等诸多奖项。他还发表了250余篇高质量论文，篇均引用次数高达300次，外界普遍认为他未来有望摘得诺奖桂冠。

然而，你或许不知道，这位变革化学材料的天才化学家，曾经是一位来自社会底层的难民。他在拿到一手“烂牌”的情况下，通过个人的拼搏奋斗，最终走出璀璨的人生。

很难想象，离诺奖只有一步之遥的知名化学家Omar Yaghi，他的童年一直在贫民窟中往来穿梭，这里的人整日为生计劳碌，谁也不会想到这个在难民营长大的小男孩日后会成为一位世界级的化学家。

Yaghi的成长了历程应验了中国的那句名言，“故天将降大任，必先苦其心志”。

Yaghi 于1965年2月出生在约旦首都安曼的一户难民家庭，父母养育了多个孩子，家徒四壁、缺衣少食是他童年的底色，生活中没有电甚至连干净的水也非常有限，他的生活过得十分清寒、贫苦。

但贫困的家境并没妨碍Yaghi从小显现出超人的智慧与学习能力。他的父母也很支持他，生活再苦也鼓励他继续读书。Yaghi非常争气，在学习上表现出过人的天赋，尤为热爱化学。

由于家贫，童年时期，Yaghi只能从当地的图书馆借来大量的书籍阅读。有一次，他清楚地记得，在首都安曼的一个寻常午后，他正废寝忘食地阅读化学书籍，书上的分子图吸引了他的注意，他目不转睛地盯了许久，突然灵光乍现，他惊奇地发现这里竟然有一个“隐藏的世界”，这些奇特的化学分子是他周围一切事物的基石“这真是一个美丽的世界”Yaghi感慨道。

这次的灵光乍现激发了他对材料研究的浓厚兴趣。事实上，Yaghi的成才也离不开他父亲的坚持和抉择，老Yaghi是一位睿智、眼界宽广的难民，尽管生活困苦，但他和妻子非常爱自己的孩子，他在儿子身上看到了无限的潜力，不希望孩子的才华在贫困中被磨灭。

1980年，美国政府出台《难民法》，可以接收、安置难民，并出资帮助他们适应美国社会。Yaghi的父亲嗅到了改变命运的机会，鼓励Yaghi前往美国寻梦。同年，年仅15岁的Yaghi带着一本字典只身来到美国，进入了一所位于美国纽约的两年制公立社区学院——哈德逊谷社区学院。初到美国，高楼林立、街道繁华，令他茫然失措，他几乎语言不通，难以立足，虽然他在安曼学过一点英语，但那还只是一点皮毛，靠翻阅字典难以跟上学习进度。为了尽快适应课程，他加倍刻苦学习，凭借着勤奋与超强的天赋，终于在短时间内熟练掌握了英语，并跟上了课程。

最终，Yaghi的学习成绩快速地赶超上来，并表现得很出色，他顺利地转学至纽约州立大学奥尔巴尼分校攻读本科学位，接着考入伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校攻读硕士。1990年，Yaghi在美国化学家沃尔特·克伦佩勒（Walter G. Klemperer）教授的指导下获得伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校化学博士学位。1990年至1992年，Yaghi成为哈佛大学博士后研究员，师从美国无机化学家、美国国家科学院院士理查德·霍尔姆（Richard Holm）教授。

1992年，Yaghi来到亚利桑那州立大学开始了独立的学术生涯，在这里担任了6年助理教授。有一天，他想起了儿时在安曼的灵光一闪，于是他开始大量实验，期间也遭遇了反复的失败。终于功夫不负有心人，在做助理教授的第3年也就是1995年，“成功来了，门打开了”，Yaghi表示，“这是一个金矿”。他创造了一种看起来就像“婴儿爽身粉”的海绵状化合物——MOFs，这种材料能捕获空气中的“有害气体”，如二氧化碳、氢气等。

此后，Yaghi辗转多地，1998年至2006年在密歇根大学任职，2012年，转移至加州大学伯克利分校工作至今。在这期间，Yaghi获得了美国国家科学院院士、德国国家科学院院士、清华大学名誉教授等诸多荣誉。

对MOF材料稍有了解的人都知道，这是一个能改变世界的化学材料。那么，Yaghi是如何开辟出这个全新的领域呢？

以往金属和塑料等传统材料的孔隙极小，这使得它们在储存气体或分离不同化合物时无法使用。Yaghi天才的想法成功地解决了这一世界级挑战，他发现通过强键将有机材料与无机材料结合起来，设计出具有高孔隙率和大表面积的材料，也就是金属有机框架（MOFs），这是一种独特的海绵状结构材料。由于孔隙多，具有很高的表面积。“一克MOFs固体分散，可以轻而易举地覆盖一个足球场。”Yaghi介绍到，由于结构独特，MOFs能有效地储存气体、吸收水分，以及选择性地分离分子。

在当时，化学家认为这是一场全新的冒险，并认为他不可能获得成功。当MOFs材料问世后，它给化学材料领域带来耳目一新的变革。

MOFs，图片源自Wiki

Yaghi表示，“尽管MOFs不能消除已发生的事情，但能追踪和捕获发电厂和汽车尾气排放的二氧化碳，减缓全球变暖对地球的破坏性。”

除了MOFs，Yaghi还通过分子搭建等手段，创造了共价有机框架材料（COFs）、沸石咪唑酯框架（ZIFs）等新型材料，这些材料是迄今为止最具有扩展结构的材料，具备以往材料所不具备的多样性和复杂性，应用价值非常高。

此后，Yaghi把这种通过强键将有机材料与无机材料结合的科学称之为——网状化学，很显然，他是这个领域当之无愧的先行者、奠基人。

由于Yaghi的研究成果很具有社会价值，汤森路透评价他为“世界上第二大最有影响力的化学家”。

也因此，在近年的诺贝尔化学奖预测名单中，他的名字总是赫然在列，如果未来他获得诺奖，这不会是一件令人惊讶的事。

由于网状化学为材料化学研究开辟了新的途径。Yaghi的影响力逐渐走出实验室。这种材料高孔隙率和可调控的结构，使它们成为气体储存和分离的最佳选择。事实上，这种材料也为能源存储、气体分离、药物输送和环境修复等领域带来无限的可能。

以金属有机框架材料为例，它可用于捕获和储存氢气、甲烷和二氧化碳等气体，这对于清洁能源技术和减少温室气体排放至关重要，有可能解决我们地球所面临的重大挑战，包括气候变化和能源存储等。

此外，金属有机框架材料在药物输送系统中显示出巨大的应用前景，其多孔结构可以装载治疗的药物并能靶向体内的特定部位，可在体内精准释放，从而提高药物的疗效。

2018年，Yaghi做了一次实验，在沙漠中通过金属有机框架材料在空气中获取水份，结果发现金属有机框架材料可用于水收集和净化，这对于广袤的沙漠干旱地区非常有价值，这项发现也使得他获得了2018年沙特阿拉伯的苏丹•本•阿卜杜勒•阿齐兹王子水资源国际奖。他的家乡约旦也处处是沙漠，这一技术也为他的父老乡亲们做出了贡献。

目前，Yaghi还将网状材料应用于导电等材料中。他与团队将金属有机框架材料设计开发成超级电容器、质子和电子导电材料，他还将分子催化剂制成网状COFs，从而为二氧化碳电解转化为高价值原料化学品提供了可能性。

Yaghi在网状化学领域开辟出的新天地，对化学和材料领域均产生重大影响。他的研究逐渐赢得国际认可，而有关他的传奇故事，也逐渐被更多人多熟知，他将激励年轻的科学家们，不断突破环境的桎梏，追求心中的梦想。

1.The Alchemist

https://www.forbesmiddleeast.com/innovation/technology/the-alchemist

2.The James and Neeltje Tretter Professor of Chemistry

https://chemistry.berkeley.edu/faculty/chem/yaghi

3.Omar Yaghi

https://www.kavlifoundation.org/people/omar-yaghi

4.Omar Yaghi

https://www.amacad.org/person/omar-m-yaghi

5.Salionov D. Unraveling the molecular mechanism of MIL-53(Al) crystallization. Nat Commun.2022.