瑞典皇家科学院7日宣布,将2026年诺贝尔化学奖授予法国科学家亨利·B·卡甘(Henri B. Kagan)和日本科学家硖合宪三(Kenso Soai),以表彰他们在不对称有机合成中发现非线性效应和自催化现象。
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评奖委员会在当天发布的新闻通报中指出,一些分子,例如氨基酸,以两种互为镜像的变体形式存在。然而,生物体中只有其中一种镜像形式。这种化学不对称性是如何产生的,长期以来一直是化学家们未解的谜题。亨利·B·卡甘和硖合宪三因破解这一谜题而被授予2026年诺贝尔化学奖,他们的发现对于设计药物生产反应的化学家而言具有决定性意义。
系列科普短片围绕“分子为什么有左右手,以及生命为何偏爱其中一只”展开。第一集从巴斯德研究酒石酸晶体讲起,介绍互为镜像的对映体和手性概念;第二集说明生命中的氨基酸、DNA糖分子具有同手性,并结合药物镜像分子解释其重要性;第三集介绍弗兰克模型、卡根的非线性效应和硤合宪三的自催化反应,展示微小差异如何被不断放大,最终帮助科学家理解生命起源与化学不对称之谜。
已完成 3 集系列短片,每集均不超过 45 秒,包含中文旁白、中文字幕、背景音乐和 16:9 高清画面:
第一集|镜像分子:手性是怎么被发现的
第二集|生命为什么只用一只手?
第三集|两把钥匙:非线性效应与自催化
认识一下获奖者
亨利·卡冈(Henri Kagan):法国化学家,1930 年 12 月生于法国布洛涅,今年 95 岁。1960 年在法兰西公学院获博士学位,1967 年起在巴黎南大学(奥赛)任教,1973 年升为教授,1999 年起为荣休教授。2001 年和野依良治、巴里·夏普莱斯共获沃尔夫化学奖。
硖合宪三(Kenso Soai,日文写作 硤合憲三):日本化学家,1950 年生。1979 年在东京大学获博士学位,导师是向山光昭;之后在美国北卡罗来纳大学做博士后,1981 年起在东京理科大学任教,1991 年升为教授,现为该校名誉教授。他发现的反应被称为「硖合反应」。
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分子的「左右手」,怎么越变越纯
很多分子都有「左右手」:两种结构互为镜像,就像左手和右手,看着一样却叠不到一起。做药时这很要紧,一只「手」能治病,另一只可能没用,甚至有害。2001 年诺奖颁给了不对称催化,2021 年颁给了不对称有机催化,都是在解决「怎样只造出想要的那只手」。
1986 年,卡冈发现了一个反常现象:催化剂本身的「纯度」和产物的纯度并不成正比。有时用一个不太纯的手性催化剂,反而能得到更纯的产物。这叫「非线性效应」,后来成了化学家判断反应机理的重要工具。
1995 年,硖合宪三在《自然》上报告了一个更惊人的反应:反应的产物会反过来当自己的催化剂,帮自己生出更多「同一只手」。每转一轮,多出来的那只手就被放大一次,最后能从极小的偏向放大到 99.5% 以上的纯度。这叫「不对称自催化」。
两人都不在今年赛前最受关注的几份预测名单里。
为什么重要
地球上的生命几乎只用一种「手」:蛋白质里的氨基酸是「左手」,DNA 里的糖是「右手」。这是怎么来的,一直是个谜。硖合宪三的自催化反应说明,一开始极小的偏向,可以被化学反应自己放大成几乎完全的一边倒,为解开这个谜提供了线索。
对药物和材料化学来说,弄清这些「放大」怎样发生,也能帮助化学家更好地设计和理解手性催化剂。
备注:视频均为AI直接生成
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