日本诺奖得主再添一人，“手性放大”为何获得2026诺贝尔化学奖？

导读：硖合宪三此次获奖，也使获得诺贝尔自然科学奖的日本籍或日本裔科学家达到28人。2001年，日本政府在第二期《科学技术基本计划》中提出，希望在2050年之前获得30个诺贝尔奖。这一目标提出25年后，日本距离这一数字已越来越近。

李研 莫喻枫 寂寞帅猫 | 撰文

2026年10月7日下午，瑞典皇家科学院宣布，2026年诺贝尔化学奖授予95岁的法国化学家亨利·卡根（Henri B. Kagan）和76岁的日本化学家硖合宪三（Kenso Soai），以表彰他们“发现不对称有机合成中的非线性效应和自催化现象”。

这两项研究揭示了一个化学家长期关注的问题：在一个本应产生两种镜像分子的化学反应中，为什么一种形式最终能够占据压倒性优势？

答案与分子的“手性”（chirality）有关。

有些分子存在两种互为镜像、却无法重合的结构，就像人的左手和右手。这两种分子被称为对映体。它们的化学性质往往十分相似，但与生物体系相互作用时，表现却可能完全不同。

生命本身就是一个极端的例子。构成蛋白质的氨基酸几乎全部采用同一种手性，而糖类等其他生物分子也表现出明显的手性偏好。这种生命体系中普遍存在的手性一致性，被称为“同手性”（homochirality）。

化学家在实验室中合成手性分子时，却通常会遇到另一种情况：如果反应没有任何手性偏好，两种对映体会以接近相等的比例形成。要让其中一种占据优势，就必须设法打破这种对称性。

这正是卡根和硖合宪三研究的关键所在。

卡根揭示了“不对称”并不一定意味着简单的线性关系。20世纪80年代，他的研究团队发现，在一些不对称催化反应中，产物的对映体过量并不会随着手性催化剂的纯度成比例变化。也就是说，即使催化剂只具有很小的手性偏差，反应产生的分子也可能表现出远大于预期的手性偏向。这种现象后来被称为“不对称合成中的非线性效应”。

这一发现为理解不对称催化反应提供了新的工具。化学家可以利用这种非线性关系研究催化剂分子之间的相互作用、聚集状态以及反应机制。

卡根的研究并不止于此。他还是现代不对称催化的重要早期推动者。1971年，他与合作者报道了手性双膦配体DIOP，并将其用于铑催化的不对称氢化反应。DIOP成为早期具有代表性的手性配体之一，对后来不对称催化的发展产生了影响。

与此同时，卡根还发展了二碘化钐（SmI₂）在有机合成中的应用。作为一种单电子还原剂，SmI₂能够在较温和的条件下促进多种有机反应，因此在有机合成中得到广泛使用，并常被称为“Kagan试剂”。

硖合宪三则进一步发现，化学反应本身可以成为放大手性差异的工具。

20世纪90年代，他发现了一类特殊的“不对称自催化”反应：反应生成的手性产物可以继续参与后续反应，并促进生成更多具有相同手性的产物。

这种机制意味着，一个最初非常微小的手性偏差，可以在反复进行的反应中不断被放大。最终，原本相差无几的两种对映体之间，可以形成巨大的比例差异。

其中最著名的一类反应，是利用二异丙基锌对嘧啶-5-甲醛进行不对称烷基化的反应，即后来以硖合宪三名字命名的“硖合反应”（Soai reaction）。这类反应成为研究不对称自催化和手性放大的重要模型体系。

卡根和硖合宪三的研究因此从两个不同的角度揭示了手性如何在化学反应中被放大：卡甘发现了反应中手性选择性与催化剂手性之间的非线性关系，而硖合宪三则发现了能够自我放大手性的化学反应。

这些研究也帮助化学家更好地理解和控制不对称合成。如今，选择性地制造一种手性分子而不是另一种，已经成为现代有机化学和药物化学的重要技术。对于药物而言，这一点尤其重要，因为同一分子的两种对映体可能与人体内的靶点产生不同的相互作用。“卡甘和硖合宪三为困扰化学界一个多世纪的谜题提供了答案：同手性如何自发产生。他们开发的化学反应非常精彩，”诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克（Heiner Linke）说道。

25年后的承认

卡根1930年出生于法国，是现代不对称催化研究的早期重要人物。他先后就读于巴黎大学理学院和巴黎国立高等化学学院，1960年获得博士学位。1967年，他在巴黎南大学（现巴黎-萨克雷大学）建立自己的研究团队，此后长期在那里从事研究和教学。

1978年，卡根当选法国科学院通讯院士，1991年成为法国科学院院士。2001年，他与野依良治（Ryoji Noyori）和巴里·夏普莱斯（Barry Sharpless）共同获得沃尔夫化学奖，以表彰他们在不对称催化领域的贡献。

同年，野依良治、夏普莱斯和William S. Knowles因“不对称合成中的催化反应”获得诺贝尔化学奖。卡根也是这一领域的重要早期研究者，但当时并未获奖。25年后，卡根终于获得诺贝尔化学奖。

日本诺奖得主再添一人

硖合宪三1950年出生于日本广岛。他在东京大学学习，并师从有机化学家向山光昭，1979年获得有机合成领域博士学位。此后，他曾在美国北卡罗来纳大学跟随有机化学家欧内斯特·L.埃利尔（Ernest L. Eliel）从事博士后研究。

1981年，硖合宪三进入东京理科大学任教，1986年升任副教授，1991年成为教授。他的研究长期集中于不对称合成、对映选择性合成和不对称自催化，并将研究延伸至手性起源这一更为基础的问题。

硖合宪三(左)、野依良治(右)。图源分别为东京理科大学和名古屋大学

继2025年‌坂口志文获诺贝尔生理学或医学奖、北川进获诺贝尔化学奖后，日本科学家再次出现在诺奖名单上。在不对称有机合成领域，这也不是日本科学家第一次获奖。2001年诺贝尔化学奖表彰不对称催化研究，获奖者中就有野依良治。

硖合宪三此次获奖，也使获得诺贝尔自然科学奖的日本籍或日本裔科学家人数达到28人。

2001年，日本政府在第二期《科学技术基本计划》中提出，希望在21世纪前50年获得30个诺贝尔奖。这一目标提出25年后，日本距离这一数字已越来越近。