诺贝尔化学奖公布！看点有哪些？

导　读

当地时间10月7日，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），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”。 卡冈1930年出生于法国，长期任教于巴黎第十一大学（今巴黎萨克雷大学），今年已95岁；硖合宪三1950年出生，是东京理科大学教授。

一图看懂：这个奖在讲什么

01

分子也有左右手

许多分子像人的左右手一样，有两种互为镜像却无法重合的形态，称为对映体。

它们的成分和连接方式完全相同，在生物体内的表现却可能天差地别：一种是良药，另一种可能无效甚至有毒。

上世纪六十年代的“反应停”悲剧，就与此有关。

因此，现代制药和精细化工的一项核心任务，是只制造两种镜像分子中的一种，这就是不对称合成。

2001年的诺贝尔化学奖颁给了诺尔斯、野依良治和夏普莱斯，表彰的正是手性催化；2021年的化学奖又授予不对称有机催化。

今年的奖沿着这条主线往更深处走了一步，它关心的不再只是“怎样造出单一手性的分子”，而是“手性在化学反应中如何传递、放大，乃至自我复制”。

别混淆 · 两条线

2001年的化学奖表彰的是手性催化：只制造两种镜像分子中的一种。

今年的奖关心的不再只是“怎样造出单一手性的分子”，而是“手性如何传递、放大，乃至自我复制”。

02

卡冈：不够纯，反而做出了很纯的产物

卡冈是这个领域公认的奠基人之一。

1971年，他从廉价的天然酒石酸出发，设计出名为DIOP的双膦配体，用它与铑配合催化氢化反应，得到了当时罕见的高选择性。

这个配体有两点开创性：两个磷原子同时“咬住”金属，使催化剂的空间结构稳定可控；分子本身具有二重对称性，大大减少了反应可能走的岔路。

此后几十年里问世的著名手性配体，大多沿用了这一思路。

也正因如此，2001年诺奖名单中没有卡冈，曾在化学界引发不小的争议和惋惜，同年他获得了沃尔夫化学奖。

而这次获奖的工作，是他1986年发表的另一项发现。

此前人们默认一条朴素的规则：催化剂有多“纯”，产物就有多“纯”。

如果催化剂中左手型占七成、右手型占三成，产物的手性纯度也应按比例打折，两者呈一条直线关系。

卡冈的团队在实验中发现，事实并非如此，产物的纯度可以明显高于、也可以低于这条直线，他把这种偏离称为“非线性效应”。

原因在于，催化剂分子在溶液中并不是各自为战，而是会相互结合。

当一个左手型和一个右手型配对，往往形成一种稳定而“懒惰”的组合，把少数派连同等量的多数派一起“锁”了起来，剩下真正干活的几乎全是多数派，于是不够纯的催化剂反而做出了很纯的产物，这就是不对称放大。

卡冈还建立了描述这一现象的数学模型。

这项发现的价值有两重：在实用上，它说明不必使用昂贵的高纯度手性原料，也能得到高纯度的产品；在方法上，它成了化学家探查催化剂真实结构的一把标尺，只要测一测这条曲线是否弯曲，就能判断反应中起作用的是单个分子还是聚集体。

要留意 · 两重价值

实用上：不必使用昂贵的高纯度手性原料，也能得到高纯度的产品。

方法上：只要测一测这条曲线是否弯曲，就能判断反应中起作用的是单个分子还是聚集体。

03

硖合宪三：让产物自己复制自己

硖合宪三的贡献则把“放大”推到了极致。

1995年，他在《自然》杂志上报道了一个后来以他名字命名的反应：某种含嘧啶环的醛与二异丙基锌反应，生成的手性醇本身就是催化这一反应的催化剂，而且只催化生成与自己手性相同的分子。

这就是不对称自催化，产物在复制自己。

更惊人的是它的放大能力，起始时两种手性的差别即使小到几乎测不出来，经过几轮反应，也能被放大到接近百分之百的单一手性。

硖合此后证明，圆偏振光、石英晶体，甚至仅仅因碳、氢同位素不同而产生的极微弱手性，都足以触发这一过程，决定最终产物的方向。

这直接触及一个困扰科学界一百多年的问题：地球上的生命为什么只用左手型氨基酸和右手型糖？

早在1953年，物理学家弗兰克就从理论上提出，如果存在一种能自我复制并抑制其镜像的化学体系，微小的偶然偏差就可以演变为一边倒的结局。

硖合反应是这一设想迄今最有力的实验印证，它表明从近乎对称的起点自发走向单一手性，在化学上是完全可行的。

两位获奖者的工作合在一起，把手性从一种需要小心维持的性质，变成了一种可以被放大和繁殖的性质，既改变了化学家设计催化反应的方式，也为理解生命起源提供了一块实验基石。

04

华人学者的名字，又一次被提起

每年化学奖揭晓前，华人学者的名字总会被提起。

今年舆论关注较多的是开发碱基编辑和先导编辑技术的哈佛大学教授刘如谦，以及在糖化学与酶促合成领域获得过沃尔夫奖的翁启惠。

而在今年获奖的手性催化方向上，中国学者的积累同样深厚：周其林发展的手性螺环催化剂效率长期居于世界前列，冯小明、丁奎岭等人的工作也有广泛的国际影响；在更大的范围内，张涛等人提出的单原子催化已成为国际研究热点。

中国的化学论文产出和高被引成果数量多年位居世界前列，一批原创催化剂已经用于药物和材料的工业生产。

诺贝尔奖奖励的往往是三四十年前的工作，卡冈为这项发现等了整整四十年，用获奖名单衡量一个国家今天的科研水平，本来就不准确。

这个奖值得尊重，中国科学家将来获奖也值得高兴，但中国科技的发展有实验室里的数据和生产线上的产品为证，并不需要靠一枚奖章来认可。