诺贝尔化学奖第三次青睐不对称合成，日法化学家让分子学会"偏心"

10月7日北京时间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化学家亨利·卡冈（Henri B. Kagan）和日本化学家硖合宪三（Kenso Soai），表彰他们发现了不对称有机合成中的非线性效应与自催化作用。

这是继2001年和2021年之后，诺贝尔化学奖第三次颁给不对称合成领域。今年恰逢诺贝尔奖设立125周年，每个奖项的奖金也提高到1200万瑞典克朗，约合801万元人民币。

诺贝尔化学委员会主席海纳·林克评价说，两位科学家破解了一个困扰化学界一百多年的谜题：生命分子的"单一手性"究竟如何自发出现。

一只手的秘密：什么是不对称有机合成

伸出双手，左手和右手看起来一模一样，却怎么也无法完全重叠。许多分子也是如此，它们由相同原子以相同顺序连接，却互为镜像，化学家称之为"手性分子"。

镜像分子看似孪生兄弟，性格却可能天差地别。同一种物质，一只"手"可能是良药，另一只"手"却可能毫无疗效甚至带来危害，上世纪的"反应停"悲剧就是惨痛教训。

问题在于，普通化学反应几乎总是"一碗水端平"，左右两种构型各生成一半，得到所谓的外消旋混合物。不对称有机合成，就是让化学反应学会"偏心"，有选择地只造出需要的那只"手"。

如今大量药物、农药和香料都是手性分子，背后都离不开这门精细的技艺。

诺奖对这一领域可谓情有独钟。2001年，诺尔斯、野依良治和夏普莱斯因手性催化氢化与氧化反应获奖；2021年，利斯特和麦克米伦又凭借不对称有机催化折桂。

一加一不等于二：卡冈的"非线性"发现

卡冈1930年出生于法国，长期执教于巴黎南大学（现并入巴黎萨克雷大学），是不对称催化的开拓者之一。早在1971年，他就设计出著名的DIOP配体，为用金属催化剂高效制造单一手性分子打开了大门。

真正让他在化学史上留下浓墨重彩一笔的，是1986年发表在《美国化学会志》上的一项研究。

按照常理，催化剂的手性纯度和产物的手性纯度应当成正比，画出来是一条笔直的直线。卡冈团队却发现，这条线会"拐弯"：有时用纯度并不高的手性催化剂，竟能得到纯度更高的产物，这被称为正非线性效应。

打个比方，一支左右手混编的队伍里，少数右手队员被左手队员"拉住"，结成不干活的搭档，多出来的左手队员反而掌控了全局。

卡冈提出的分子聚集模型正是这样解释的：催化剂分子会两两结合，左右混配的组合活性低下，从而让占优势的一方脱颖而出。

这一发现打破了线性思维，也为"少量手性如何被放大"提供了第一把钥匙。

自己复制自己：硖合宪三的"手性放大器"

如果说卡冈揭示了放大的可能，那么东京理科大学的硖合宪三则把它推向了极致。

1995年，他的团队在《自然》杂志报告了一个令人惊叹的反应：一种嘧啶醇分子不仅是产物，还能充当催化剂，催化生成更多与自己同一只"手"的分子。

实验中，起始分子的手性偏差仅约2%，几乎是左右各半。经过数轮自催化循环，产物的手性纯度一路攀升，后续实验更是逼近百分之百。

这就是著名的"硖合反应"，被认为是迄今已知唯一将不对称自催化与手性放大集于一身的化学反应。

更神奇的是，极其微弱的手性信号也能触发它。圆偏振光、石英晶体，甚至仅因碳、氢同位素不同而产生的手性分子，都能充当这台放大器的"点火器"。

这为一个古老设想提供了实验证据：1953年，英国物理学家弗兰克就提出，自催化与相互抑制相结合，可以让随机的微小涨落最终"一边倒"。

从生命起源到药物工厂：小反应撬动大问题

地球上的生命几乎只使用左旋氨基酸和右旋糖，这种"单一手性"是生命最显著的特征之一。如果蛋白质里随意混入右旋氨基酸，或者DNA中掺入左旋糖，它们就无法形成正常结构，生命的精密机器也将停摆。

两位得主的工作表明，原始地球上一点点偶然的手性偏差，完全可能通过化学机制被放大，最终奠定生命统一的"手性"。

当然，硖合反应的机理争论延续了约30年。2025年，德国慕尼黑大学奥利弗·特拉普团队在《自然·通讯》发表研究，利用原位高分辨质谱捕捉到关键的半缩醛锌中间体，进一步揭开了自催化循环的面纱。

在应用层面，非线性效应已成为化学家诊断催化机理的常用工具，也为更经济地制备高纯度手性药物提供了思路。

从2001年到2021年再到2026年，诺奖三度垂青同一领域，说明"手性"早已不只是实验室里的精巧技巧。

它连接着药物安全，也直指"生命从何而来"的终极追问。年逾九旬的卡冈和执着三十余载的硖合宪三，用一左一右的镜像之谜，为诺贝尔奖125周年写下了耐人寻味的注脚。