生命起源重大机制？2026年诺贝尔化学奖，颁给了“一点点偏心”

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2026年10月7日，瑞典皇家科学院宣布：今年的诺贝尔化学奖，授予了法国化学家亨利·卡甘 （Henri B. Kagan）和日本化学家硤合宪三 （Kenso Soai）。

获奖理由只有一句话——“在不对称有机合成中发现非线性效应和自催化作用”。

我知道，这句话听起来像天书。什么叫不对称？什么叫非线性？自催化又是个啥？

别急。这篇文章，咱们就把这三个词拆开揉碎。你会发现，它们背后藏着科学上最深的问题之一：你身体里的每一个氨基酸、每一颗糖，为什么都朝着同一个方向“拧”？生命，为什么是个“左撇子”？

亨利·卡甘 (Henri B. Kagan)和硤合宪三（Kenso Soai）（图源：© Nobel Prize Outreach, illustration by Niklas Elmehed）

01

你的手，是宇宙最难解的谜题之一

先做个小实验。把左手举起来，再举右手。

两只手，骨头一样多，血管一样密，连掌纹的复杂度都差不多。但不管你用什么姿势，你都没法把左手严丝合缝地叠到右手上——不信你试试戴手套，左手套永远戴不进右手。

化学家管这个叫“手性”。分子也有左右手：组成完全一样，结构互为镜像，却永远不能完全重合。

手性分子（图源：nobelprize.org）

这事儿要命在哪？要命在生命分子几乎都是“单手”的。

你身体里构成蛋白质的氨基酸，几乎清一色是左旋的；你血液里构成核酸的糖，清一色是右旋的。就像全世界的螺丝都往同一个方向拧，一颗反着拧的都没有。

而灾难，往往藏在“镜像”里。

上世纪五十年代，一种叫“反应停”（沙利度胺）的安眠药在欧洲上市。它的分子有两只“手”，其中一只会导致胎儿严重畸形。当时没有人意识到这一点，两种构型混在一起发售，最终酿成了上万名“海豹儿”的悲剧。

后来研究发现，沙利度胺的两种构型在人体内会互相转化，所以就算当年只卖“一只手”，也未必能完全避免悲剧。但正是这场灾难，让全人类第一次意识到——分子的“左右手”，生死攸关。从那以后，全世界制药业都明白了一个道理：合成药物，必须只要一只手，另一只手，一个分子都不能要。

可问题是，怎么要？怎么让化学反应只生产“左手”，不生产“右手”？

今年这两位诺奖得主，回答的正是这个问题。但他们给出的答案，比问题本身还要深刻。

诺奖官方“镜像”科普插画

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

02

亨利·卡甘（Henri B. Kagan）：差了半步的诺奖，等了四十年

先说第一位，亨利·卡甘（Henri B. Kagan）。

这位老爷子1930年出生在法国塞纳河畔的布洛涅，今年95岁。他在索邦大学和巴黎国立高等化学学院完成学业，1960年在法兰西公学院拿到博士学位。此后他来到巴黎南大学（Orsay），一手创办了不对称合成实验室，在这个领域里深耕了大半辈子。

卡甘是不对称催化领域的开山鼻祖之一，他开发的 DIOP 等 C₂ 对称手性配体，至今仍是这个领域的基石。

亨利·卡甘 (Henri B. Kagan)（图源：百度百科）

但命运跟他开了个不小的玩笑。

2001年，诺贝尔化学奖颁给了手性催化领域的三位科学家——诺尔斯（Knowles）、野依良治和夏普莱斯，表彰他们分别在催化不对称氢化和不对称氧化上的贡献。名单里没有卡甘。

这件事在当时引发了不小的争议，法国学界甚至公开抗议，连《自然》杂志都专门写了报道。而最有分量的那句话，来自获奖者自己：诺尔斯在一次专访中公开点名，说卡甘完全配得上这份荣誉——卡甘做出类似的发现，只比他晚了大约六个月，“在某种意义上，卡甘被落下了”。

那一年一月，卡甘拿到了号称“诺奖风向标”的沃尔夫化学奖，与他同台的，正是后来拿了诺奖的野依良治和夏普莱斯。

然后，他等了整整二十五年。

那卡甘到底发现了什么？就是我们开头说的“非线性效应”。

非线性效应示意图（图源：nobelprize.org）

我给你打个比方。假如催化剂是个手性不太纯的工人，纯度只有五成。直觉告诉你，他做出来的产品，手性纯度大概也就是五成，对吧？一份付出一份收获，这叫线性。

但1986年，卡甘在研究不对称氧化反应时发现：不对，账不是这么算的。

催化剂纯度五成，产物的纯度可能是九成——严重偏高；在另一些体系里，又低得离谱。催化剂和产品之间的“投入产出比”，根本不成正比。

卡甘把前者叫“不对称放大”，后者叫“不对称亏损”，还提出了著名的 ML₂ 模型来解释：原来催化剂分子不是单打独斗，它们会两两成对——“左左配”“右右配”“左右配”。不同组合干活的本事天差地别，正是这些配对，把一点点微小的手性差异，放大成了巨大的结果。

一点点“偏心”，经过化学体系的放大，能变成压倒性的优势。

这个思想，就是今天这个故事的地基。

今年95岁才等到这枚奖章的卡甘，也因此成为诺贝尔奖历史上第三年长的得主——排在他前面的只有两位：97岁获奖的古迪纳夫（2019年化学奖）和96岁获奖的阿什金（2018年物理学奖）。

03

硤合宪三（Kenso Soai）：一个会“自我复制”的反应

再说第二位，日本化学家 Kenso Soai，硤合宪三。

硤合宪三(Kenso Soai)

他1950年出生在日本广岛，比卡甘整整小二十岁。1979年在东京大学拿到博士学位，师从大名鼎鼎的有机化学家向山光昭；之后赴美国北卡罗来纳大学做博士后，师从立体化学权威埃利尔（Ernest L. Eliel）。1981年进入东京理科大学，1991年升任正教授，如今是名誉教授。

1995年，硤合宪三在《自然》杂志上报道了一个让整个化学界揉眼睛的反应。

反应本身很简单：一种叫“嘧啶甲醛”的分子，加上二异丙基锌，生成一种嘧啶醇。

Soai 的不对称自催化反应

（图源：In Situ Mass Spectrometric and Kinetic Investigations of Soai's Asymmetric Autocatalysis.）

神奇的是，这个反应的产物，本身就是这个反应的催化剂——产物越多，反应越快，而且催化生成的新产物，跟自己长得一模一样，连左右手都分毫不差。

这就是“自催化”。如今这个反应干脆就用他的名字命名，叫“Soai 反应”。

我再打个比方。普通催化，像一位师傅带徒弟，教会一个是一个；而自催化，是这个徒弟一出师就立刻变成师傅，继续复制和自己一模一样的徒弟。一生二，二生四，四生八——这是分子层面的“裂变”。

更惊人的是放大的幅度。

硤合宪三团队做过一个实验：初始催化剂的手性纯度，低到只有 0.00005%ee——你可以理解为一千万个分子里，“左手”只比“右手”多出那么几个，少得几乎等于零。但经过三轮自催化循环，产物的手性纯度一路飙到 99.5% 以上，而且绝对数量还在增加。

你把这想象成一个雪坡。坡顶放一片几乎感觉不到的、微微偏向左边的雪花。滚到坡底，它就是一整个纯白色的、彻底“左倾”的雪山。

后来人们又发现，这个反应灵敏到了匪夷所思的程度：一丁点儿左旋石英粉末、一束圆偏振光，甚至仅仅是碳-13和碳-12这种同位素造成的、仪器都几乎测不出来的“手性”，都能被 Soai 反应识别出来、放大成99%以上的单一手性产物。

甚至什么手性源都不加，它也能凭统计学上那一点点随机的涨落，“自发对称性破缺”，自己选边站队，做出一大堆单一手性的分子。

到这儿，你是不是已经闻到了生命起源的味道？

不对称反应示意图（图源：nobelprize.org）

04

一粒石英，一束偏振光：生命为什么是“左撇子”

现在，把卡甘和硤合宪三的发现拼在一起，一幅壮丽的图景就出来了。

地球上的生命有一个亘古之谜：为什么氨基酸全是左旋，糖全是右旋？

要知道，如果用烧瓶从头合成，左右手明明是一比一的。生命这个“清一色”，从哪来的？

科学界有过很多猜想：也许宇宙射线里的圆偏振光，给原始分子留下了一点偏好；也许弱相互作用导致的宇称不守恒，让左右两种分子的能量差了那么极其微小的一点点；也许原始海洋边的石英晶体，充当过第一块“手性模板”。

石英晶体（图源：视觉中国）

但这些猜想过去都卡在同一道坎上：就算真有那么一点点初始偏差，也太小了，小到根本不够看。一点点 0.0001% 的偏好，怎么变成生命所需的 100% 的纯粹？

卡甘发现的非线性效应和硤合宪三发现的不对称自催化，正好补上了这条链条上最关键的一环：放大。

Soai反应机理与自催化放大过程图（图源：nobelprize.org）

不需要神秘力量，不需要造物主的骰子。物理规律给出微小的种子，化学反应负责滚雪球。一点点偏心，加上一个会自我复制的正反馈，时间足够长，整个世界就会倒向一边。

所以，你我的“左撇子”身体，可能真的是从宇宙深处一束偏振的星光开始的。

05

结语：微小的不对称，塑造了全部的对称

最后，我想说两句感受。

今年的诺贝尔化学奖，表面看是颁给两位老人几十年前的发现——一个是四十年前，一个是三十一年前。但它真正表彰的，是一种深刻的科学世界观：这个世界不需要完美开局，只需要一点点不对称，和一个能放大它的机制。

卡甘等了二十五年，95岁圆梦。硤合宪三守着一个反应研究了三十多年，把它从一根试管，做到了生命起源的宏大命题。

科学史上，这样的故事一再上演：真正的答案不怕等，怕的是没人去追问那句“为什么”。

而那句“为什么”，此刻就写在你的身体里。你此刻呼吸的每一个细胞里，左旋的氨基酸正在组装蛋白质，右旋的糖正在提供能量。你是那场四十亿年前"分子选举"的结果——最初也许只赢了几个分子，最后，赢下整个地球的生命。

见微知著，一沙一世界。

这，就是2026年诺贝尔化学奖告诉我们的故事。