中欧金融MBA F4科技系列:解码诺奖材料"分子乐高"MOF的产业化之路
一克粉末,内部表面积摊开来,相当于60个网球场。这些藏在粉末内部的微小孔道,正是MOF的看家本领:气体和水分子进得去、待得住——吸多少、吸什么,都可以设计。
凭着这种"分子乐高"般的材料,三位科学家拿下了2025年诺贝尔化学奖。获奖不等于落地——这门材料真正的考验,在工厂里,不在领奖台上。
9月5日晚,中欧国际工商学院金融MBA(FMBA)课程十五周年科技系列"F-Dialogue"活动在中欧上海校区成功举办。做客本期的赵英博,是上海科技大学物质科学与技术学院研究员、助理教授、独立课题组长,也是2025年诺贝尔化学奖得主Omar M. Yaghi教授的博士弟子。从1706年炼丹炉里的一抹普鲁士蓝,到今天诺奖成果在中国的吨级量产,他用一晚上的时间,讲了一门硬科技从实验室走到产品的完整旅程。
一、MOF是什么:把化学从"撞大运"变成"搭积木"
讲座伊始,赵英博先从MOF的来龙去脉讲起。人类最早接近MOF的物质,是1706年炼丹术士偶然得到的普鲁士蓝。欧洲人将动物血液与植物根茎高温炼制,剩下的最稳定产物,正是氰根与铁形成的配位结构。而人类真正认识"配位"这个概念,要等到1900年前后。"以前的化学认为分子溶在水里就完全解离了,但人们发现同一种物质竟有两种颜色,这才意识到金属和配体之间是有成键方向性的。"
MOF与早期配位聚合物的本质区别在哪?赵英博打了个比方:"你说房子是个'孔',可人一走、房子就塌了,那就不能叫房子。"
让孔"立得住"的突破发生在1990年代末。1998年,Yaghi团队做出的材料比表面积达到270平方米每克;一年后,MOF-5把这一数字推到约3000平方米每克,远超当时人类已知的任何材料。所谓比表面积,看的是吸附了多少本该"撞墙产生压力"的气体分子。换句话说,一克粉末展开后的内部表面积,抵得上几十个网球场。
"但这还不够。MOF真正革命性,在于它把化学从偶然发现,变成了可以设计的科学。"
据他介绍,Yaghi早年与数学家合作提出"网络化学"(Reticular Chemistry):金属离子抽象成几何"节点",有机分子抽象成"连接杆",三角形、直线形、方形,自由组合。化学由此变成一门"如何把不同形状拼成三维晶体"的设计科学,"分子乐高"由此得名。孔可以定制,吸附就可以选择:吸谁、不吸谁,理论上都能设计出来。

赵英博博士现场讲解MOF材料的产业化路径
二、从"5秒报废"到"拖布棒搅一搅"
如果说讲座的前半场是科学史,那么后半场就是一场关于科技产业化"最后一公里"的真实复盘。
面对台下兼具金融与产业背景的听众,赵英博坦言,缔造了MOF传奇的材料,当年相当"娇气":从烧杯里取出来,在空气中放5秒就报废,X射线衍射什么都测不出来。当年的研究者要对着显微镜,用针灸用的细针,在一片黄色晶体的"海洋"里找出那颗唯一的橘黄色立方体。全程不能离开气味刺鼻的母液,一挑往往就是两三天,才凑够测一次样的100毫克。
"这段历史听起来像段子,但它恰恰说明,颠覆性的技术往往起源于最笨的坚持。"
到了量产这一步,MOF展现出的却是完全不同的一面。赵英博透露,公司目前最核心的明星材料之一是铝基MOF(MOF-303):可以在水里合成,几乎不挑反应条件。"别看实验室里很fancy,真到放大生产,你拿个食堂的大不锈钢桶,用拖布棒搅一搅,也能做出来。"
性能数据同样扎实:室温、20%相对湿度的环境下,1克MOF-303可吸附约0.4克水。脱附能耗低是更难得的一点:分子筛往往要加热到150度才能把水"赶"出来,这种MOF只需约60度,节能效果显著。
三、越大越好?商业化的账不是这么算的
作为一场面向中欧金融MBA的分享,赵英博特意点破了一个外行最容易踩的误区。
过去二三十年,学界热衷攀比"谁的孔口气更大、比表面积更高",最高甚至做到近万平方米每克,这股热潮后来慢慢冷了。原因在于,吸附存储要同时算质量维度和体积维度两笔账:材料越轻、孔越大,储罐体积往往也越大。"就像一辆车里塞满又大又轻的气罐,看似能储很多气,可罐子太大太重,车反而跑不远。"
真正决定MOF能否商业化的,是两类场景。一类,客户能明确判断性能差异;另一类,材料用量不大、成本在整套系统中占比很低,却对整体性能至关重要。赵英博管后者叫"尖刀场景":电子特气存储、半导体洁净室的除湿与VOC吸附、高端固态电池车间的湿度控制,都在此列。
固态电池正是典型的"尖刀场景"。含硫化物的电解质遇到2%至3%的湿度就可能变质,整个车间必须维持极低湿度。除湿机的能效差一倍,就意味着一大笔电费支出。MOF的价值正藏在这里。
走不通的场景,他也毫不避讳。"最怕的是消费者根本判断不了你好不好的场景。"除甲醛滤纸就是一例:活性炭一张几毛钱,即便MOF性能更好,消费者分不清、不愿溢价买单,这条路就很难走通。他算了笔账:MOF最便宜也要几万元一吨,活性炭只要几百到几千元一吨。"这个差距,很多时候就是商业化的生死线。"
他总结道,"硬碰硬是搞不定的,这一步往往得在原理上拐个弯去创新。"

活动现场照片
四、一位诺奖得主,为什么押注中国
MOF的产业化为何落在中国,是讲座中另一个被反复追问的话题。
赵英博介绍,Yaghi教授早年曾在欧美尝试推动空气取水技术的商业化,但当地供应链不完整、化工体系存在隔阂,项目推进得磕磕绊绊。这段经历让他逐渐认定:技术再好,要真正落地、上规模,需要更完整的产业土壤。此后,Yaghi与几位昔日学生在中国共同创立乐谛化学,聚焦MOF材料的产业化,他本人以首席顾问和创始股东的身份参与其中。
五、问答:护城河、至暗时刻,和气凝胶的活儿
下半场进入开放式问答,话题从投资判断一路延伸到技术细节。
被问及如何判断一家材料公司的价值,赵英博的答案落点不在技术,在人。"公司真正的护城河不是某一篇论文,而是人。"团队核心成员多是他自己培养的博士,其中一位毕业后先去大厂干了9个月,听闻公司创立便立刻回来并肩作战。谈及赛道,他同样实话实说:MOF目前在全球范围内还没有真正意义上的大规模市场,产业化仍处早期。而被问到创业中最困扰的事,这位习惯泡在实验室的青年科学家说是时间的撕裂:"搞技术的人天天泡在实验室,却要不时见投资人、对接政府,时间被切得很碎,研究进展也慢了下来。"

中欧金融MBA2025级同学崔莹与赵英博教授就MOF应用场景深入交流
结语
从炼丹炉里的一抹蓝,到针灸针尖上的橘黄晶体,再到拖布棒搅出的吨级材料,MOF走了三百多年。
对中欧金融MBA的听众来说,这一晚的收获远不止认识一种新材料。技术原理、量产工艺、成本结构、客户选择与资本逻辑,赵英博一层层拆开摆在桌面上。金融从业者得以从报表数字里抬起头,看清一项硬科技真正的价值坐标;科学家也在刨根问底的提问中,重新掂量手中的技术与市场之间的距离。
正如赵英博在分享中所强调的,一门硬科技最终要回答的问题,从来只有一个:人能不能用得起、用得上。这也恰是FMBA"金融深度×管理广度×科技睿度"三维培养体系想要训练的判断力——看懂技术的底层逻辑,才看得懂它的商业价值;理解资本的耐心,实验室里的突破,才可能走完从科研到产品的全程。