在材料科学领域，金属有机框架（MOFs）因其独特的结构和性能，在气体存储、分离、催化、传感等多种应用中展现出了巨大的潜力。自从2000年首次提出以来，MOFs一直是研究的热点，它们凭借高度可调的孔隙结构和优异的化学稳定性，吸引了全球科学家的关注。作为这一领域的先驱者之一，Stephanie Greed教授和Sandra Vranic教授在MOFs的研究中做出了卓越贡献，并推动了这一技术的多项突破。
在《Nature Reviews Chemistry》最新发表的Q&A文章《The man of MOFs and more》中，二位教授不仅回顾了MOFs的科学进展，还探讨了该领域面临的挑战和未来的发展趋势。本文通过与该领域的知名学者进行深入对话，通过整理和文字加工，给大家还原该领域中发展现状和未来前沿。
尽管文章是对MOFs过去二十年发展以及2位专家的访谈对话的总结加工，但是也给研究者在该领域的未来带来创新和变革。
随着科技的飞速进步，基础科研与产业应用之间的鸿沟逐渐缩小。许多科学家在长期的研究中，不仅在理论和实验中取得了突破，还探索出了将这些成果转化为实际产品和技术的途径。在这其中，有一些杰出的科研人员通过创办公司，将他们的科研成果进行商业化，推动了技术的应用，并为社会带来了实际的影响。这篇文章将探讨一位科学家如何通过科技创新，跨越学术与产业的界限，推动科研成果转化为社会效益。
从学术到产业：发现的力量
在Omar Yaghi科学家的研究中，最初的动力来自于对碳捕捉和水收集技术的深刻理解和探索。通过多年的努力，他们成功地在这些领域取得了超越性成果，这使得他们意识到，这些成果不仅仅是学术上的胜利，更具有商业化的潜力。因此，他们决定创办ATOCO公司，以此来将这些技术推向市场，实现商业化应用。
随后的研究进一步展示了其科研成果在人工智能驱动的工作中的潜力，于是他们创立了AIMATX公司，致力于加速气候应用领域的创新。这一系列举措的背后，是他们对科研与商业之间密切关系的深刻认识——科学研究的真正价值不仅在于其本身的发现，更在于能否通过适当的途径将其转化为有意义的社会价值。
致谢：图片由Christopher Michel提供
科研与商业之间的挑战
研究者通过走向产业，科学家们深刻意识到，科学的创新固然重要，但将这些创新转化为市场需求、工业化生产以及大众能够接受的技术才是更为复杂的挑战。最初的突破可能令人振奋，但真正的考验是在于如何将实验室中的发现应用于现实生活中，并最终转化为可行的产品。
这一过程中，执行力与市场需求起着决定性的作用。科学发现并非仅仅依靠理论支持，如何将其规模化、制造化，并最终与人们的日常生活紧密结合，才是创新的核心。科学家们学到了一个重要的道理：市场的需求驱动了创新的步伐，需求的存在不仅促进了产品设计，还推动了生产效率、成本降低以及规模化发展。虽然许多创新在初期看起来昂贵且遥不可及，但随着需求的增长，这些技术最终会变得普及并且负担得起。
科学沟通：如何将科研成果传递给不同群体
无论是在学术界，还是在产业界，科学家始终面临着一个重要的问题——如何有效地传递自己的研究成果。科研成果的传播不仅仅是学术文章的发布，它还需要考虑到不同听众的理解方式和接受程度。从学术同行到普通大众，每个群体对科技的理解和需求都不尽相同。
这位科学家分享研究成果时，总会自问：为什么外界应该关心这项研究？他们始终在努力将复杂的科研成果通俗化，同时保持科学的准确性和严谨性。在与公众沟通时，成功的科学传播不仅要让人听懂，更要让人理解其意义。这一过程中，科学家们学到了如何将科学的复杂性与实际的应用需求相结合，确保自己的研究成果能够被不同背景的听众所接纳和理解。
尽管这一过程并不总是顺利，科学传播仍然是一个不断探索的领域。通过不断改进交流技巧，他们逐渐找到了与不同群体沟通的平衡点，确保自己的研究不仅能够被同行理解，更能被社会各界所认可和接纳。
科学与人工智能的结合：未来的无限可能
在未来的研究中，网状化化学（reticular chemistry）无疑是一个充满潜力的领域。该领域的研究者通过精确设计化学结构和材料，甚至能够在合成后对其进行精细修改，推动了材料科学的新一轮革命。这种精确的材料设计为解决全球重大问题提供了全新的思路，尤其是在能源、气候等领域。
结合人工智能和机器学习技术的支持，AI驱动的网状化学合成将大大加速材料的发现速度，并为全球的科研工作者提供更多可能性。通过人工智能技术，科研人员可以在极短的时间内设计并合成出新的材料，这种跨学科的结合将为材料科学带来前所未有的突破。
在实验室中，人工智能已经证明了其强大的能力，能够将材料发现的周期从数年缩短为几周，极大地提高了科研效率。随着全球科研网络的不断扩大，人工智能将在数据的整合、发现的加速以及新材料的商业化过程中发挥至关重要的作用。未来，网状化化学与人工智能的融合将彻底改变科研和产业之间的互动方式，推动材料科学进入一个全新的发展阶段。
科学文化的变革：新时代的挑战与机遇
随着科技的不断进步，尤其是在人工智能和机器人技术的推动下，传统的化学学科正在经历前所未有的变化。在这位科学家的实验室里，他们观察到学生对现代化化学的强烈需求，尤其是人工智能和机器人技术的结合。为了适应这一需求，他们正在积极将这些先进技术融入到实验研究中，以期加速科学发现并推动科研的前进。
这种转变不仅仅是学术趋势的变化，更是学科生存的必然要求。在快速发展的科技环境中，传统的化学方法已无法满足当今科研人员的需求。要想在激烈的全球竞争中占据一席之地，化学研究必须全面拥抱人工智能，打破传统的研究框架，开发出更加创新和前沿的科研方法。
未来的化学研究将不再局限于传统的实验室研究，而是将人工智能、计算化学与材料科学等多个领域相结合，推动跨学科的深度融合。只有这样，化学学科才能迎来真正的复兴，为解决全球性的重大问题提供技术支持。
对下一代科学家的建议：勇于创新，追求突破
对于未来的科研人员，这位科学家给出了几点建议：首先，要勇于实验，即使成功的机会看起来渺茫。科学实验是推动发现的最重要手段，它不仅是创新的起点，也是科学探索的力量源泉。其次，科学家要敢于突破常规，挑战学科中的传统观念，勇敢地走出自己独特的科研道路。真正的突破往往来自于敢于质疑和挑战现有理论的勇气，而这种创新精神是推动科技进步的关键。
最后，科学家还应当记住，科研不仅是为自己而做，更是为社会和他人贡献力量。在个人科研的同时，回馈社会、帮助他人，也是科研人员的责任之一。通过与他人交流和合作，科研人员不仅能为社会带来更多的创新成果，也能在帮助他人中获得新的视角和灵感。
展望未来：科技的无限可能
展望未来，这位科学家的研究方向将继续扩展，在网状化化学领域不断深耕，同时推动化学、计算机科学与工程学科的深度融合。他们希望能够架起一座桥梁，将基础科学的发现与社会需求之间的鸿沟消弭，推动全球范围内的科学进步和技术创新。
他们的目标是构建一个无缝连接的科学循环——从基础科学的发现，到人工智能驱动的创新，再到最终的技术规模化应用。这三个环节相互联系，共同推动着全球科研向前发展，最终为社会创造出更多可持续的解决方案。这个愿景不仅仅代表着个人的科研追求，也代表着全球科研人员共同努力的方向——让科学为社会发展提供源源不断的动力。
文献信息Greed, S., Yaghi, O.M. The man of MOFs and more. Nat Rev Chem (2025). https://doi.org/10.1038/s41570-025-00691-w
