诺奖化学家联袂推动不对称合成，让人类更接近“上帝之手”

北京时间10月7日17时45分，瑞典皇家科学院宣布，将2026年诺贝尔化学奖授予法国科学家Henri B. Kagan（亨利·B.卡根）、日本科学家Kenso Soai（硖合宪三），表彰二人发现不对称有机合成中的非线性效应与自催化现象。两位获奖者将平分本年度化学奖奖金，总奖金1200万瑞典克朗（约合人民币802万元）。

手性是生命化学的核心特征，蛋白质、核酸、糖类全部具备手性；互为镜像的手性分子，药理、生理活性常常天差地别，一种可能具有治疗效果，另一种可能无效甚至有毒。如何生成具有正确手性构型的化合物成为化学家面临的难题。

亨利·卡根最早揭示不对称催化体系的非线性效应：催化产物的手性纯度，不完全简单跟随催化剂的手性纯度，打破过去合成化学家的传统认知，为手性催化机理建立全新分析框架，深刻影响手性药物合成工艺开发。

硖合宪三发现手性分子自催化反应：反应产物本身充当催化剂，少量手性起始分子，经过反应不断放大手性信号，实现“越反应手性纯度越高”。该成果不仅发展合成方法，更为解答地球生命分子手性起源提供重要化学模型，为生命起源研究给出实验依据。

结果算是“爆出冷门”

此次获奖结果可谓爆冷。此前多家机构预测的热门获奖候选，诸如下一代DNA测序、钙钛矿电池、碱基编辑、蛋白质长程电子转移等方向，最终均未能摘得桂冠。

第一财经记者注意到，这已经是诺贝尔化学奖第四次颁奖给不对称催化领域了，前三次颁奖分别在2001年、2018年和2021年。为什么诺贝尔化学奖会如此重视这个领域？

中国药科大学工学院副教授章翔宇对第一财经记者表示，此次诺贝尔化学奖再次颁给了基础有机化学中的不对称催化领域，这一选择体现了该奖项对基础性、原则性问题的持续关注。

章翔宇表示，这两位学者的成果早已写入教科书，影响时间跨度很长，其对理解生命过程及指导现代不对称催化合成具有深远影响，为理解生命为何只选择单一构型手性分子提供了关键化学模型，是基础化学、生命起源研究的核心命题。今年诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克的表述也印证了这一点：他们“为一个困扰化学界逾百年的谜题提供了解答：同手性如何自发产生”。

章翔宇表示，在手性药物合成中，传统方法是通过拆分50∶50的混合物获取单一手性分子，效率低且浪费；而不对称催化能直接定向合成目标手性分子，理论上可实现100%的原子利用率，极大提高了合成效率。

不过，目前不对称催化主要广泛应用于实验室研究中，在工业化应用中仍存在一些瓶颈。

章翔宇表示，常用不对称催化剂大多依赖贵金属与结构复杂的手性配体，制备难度大、成本高昂，即便工业放大时催化剂的投料占比很低（如千分之一），实际所需的绝对用量依旧可观；不少不对称催化反应对水、氧气高度敏感，需要严格的无水无氧条件，而大宗原料药生产的工况很难满足这类严苛要求。同时，催化剂普遍存在底物局限性，文献中性能优异的催化体系，换到药物研发的全新底物上往往效果不及预期，需要投入大量时间开展工艺优化。

“除此之外，还有纯化与监管层面的挑战，制药行业对原料药中的贵金属残留设置了严格限值，脱除金属残留的后处理工艺复杂、成本高昂，有时甚至高于反应本身；出于用药安全考量，监管机构对涉及新催化体系的工艺变更要求充分的验证数据，验证流程严苛，包括催化剂残留的清除研究、分析方法验证、多批次批数据等。”章翔宇表示，现阶段工业化应用最为成熟的不对称催化反应以不对称氢化、不对称氰化反应为主，其余反应类型的工业化成熟度与规模化应用仍远不及不对称氢化。

在章翔宇看来，从长期趋势判断，不对称催化在原料药开发中的渗透率有望持续提升。如今，只要目标分子含有手性中心，研发人员通常都会优先评估不对称催化路线的可行性。随着催化剂设计、纯化工艺、反应装备及监管科学的发展，当前制约其工业化应用的部分难题未来有望逐步得到解决。

日本诺奖“增量”动力不足

硖合宪三1950年生于日本广岛，1979年获东京大学博士，现为东京理科大学名誉教授，以不对称自催化（Soai反应）研究闻名。

“如今每年诺贝尔奖几乎都有日本人获奖，并不足为奇。这来自日本过去上百年的大量投入。日本过去开展基础研究，并不是为了短期的论文产出或是一时的工业成功。”在本次诺贝尔化学奖结果公布后，日本企业（中国）研究院执行院长陈言第一时间告诉第一财经。在他看来，本次结果，也体现了日本在过去上百年的工业化进程中化工产业的雄厚积淀。

“最近十多年，中国化工产业在规模上超过了日本，但在精细化工、功能性化工产品方面，日本依旧实力很强。日本之所以拥有这样的实力，背后依托的是强大的基础科学研发能力。相关研究并非短短数年的工作，而是上百年持续开展的研究积累。”他分析道，“在这一过程中，日本在化工领域产生了大量发明发现与独到技术。”

陈言表示，硖合宪三的发明对日本化工产业甚至整个化学界产生多大程度的影响，可能并非能简单概述，“但可以确定的是，在上百年的工业化进程中，强大的基础研究是日本化工产业以及重工业得以发展的重要支撑”。

当前，包括拥有美国国籍的获奖者在内，出生于日本的自然科学领域诺贝尔奖得主继2025年的坂口志文、北川进之后增至第28人。其中，化学奖得主增至第10人，此前北川进曾获该奖。

值得注意的是，即便当下仍有日本学者斩获诺贝尔奖，但包括大隅良典、本庶佑、梶田隆章等多位日本诺奖得主，都曾在公开场合对日本的基础科研危机发出预警。

据日本文部科学省·科学技术·学术政策研究所（NISTEP）《科学技术指标》系列报告数据，截至2025年，日本共获31个诺贝尔奖（30人+1团体），自然科学三奖（物理、化学、生理或医学）有27位日本出身获奖者，21世纪以来获奖人数仅次于美国。但该机构曾对2019～2021年统计显示，日本高被引论文按分领域校正后的国际份额自上世纪90年代后期持续走低。

在上述日本诺奖获得者看来，日本近年诺奖成果，大多源自上世纪八九十年代的科研积累；而当前科研体系越发看重论文产出与产业落地，压缩自由探索式基础研究空间，青年科研人员生存环境恶化，日本基础研究的长期竞争力面临隐忧。

陈言也表示，近年来，日本学界，尤其是多位诺奖获得者，频频发出对未来科研发展担忧的论调。“早在安倍时代，这一隐忧就已经显现，到当前高市早苗政权时期更为突出。”陈言说到，“近年来，日本的科研评价格外看重论文发表数量，同时高度追求能够取得工业层面的实际成效。这种导向带来的结果就是科研趋于急功近利。日本以往学者、专业技术人员所开展的那些独创性研究变得越来越少。”

纵观2020年来日本总务省的数据，日本研发领域的总经费绝对值在持续走高，但政府投入大学的研发经费增速远低于企业。与此同时，日本研发费用的结构，即流向方面出现了向开发应用倾斜的现象。

以日本总务省公布的2024财年（2024年4月至2025年3月）完整研发数据来看（注：2025财年还没有完整数据，要到12月），该财年日本政府的研发费用达23.79万亿日元（约合1万亿元人民币），研发投入占GDP比重维持在3.70%，但经费内部结构存在明显差异。研发资金主要由企业承担，大多投向产业化开发；大学作为基础研究主要阵地，经费仅4.50万亿日元，增速远低于企业。从研究类型看，全社会基础研究占比仅13.9%，开发类研究占比高达65.8%。政府科技预算占全社会研发比重有限。

陈言表示，如今，从科研人才体量来看，中国科研从业者数量已经大幅超越日本；同时，中国的国际学术交流广度与深度也远超日本。再加上当前在全球前沿基础研究、工业化应用研究等各个领域，中国研究者都已跻身世界前列，陈言认为，从长期趋势来看，未来中国学者不仅斩获诺贝尔奖、逐步赶超日本的可能性正在持续增大，也将在物理、化学、医学等核心学科领域持续崭露头角。