#诺贝尔化学奖#

2026年诺贝尔化学奖在瑞典皇家科学院揭晓，授予亨利·卡根（Henri B. Kagan）和硖合宪三（Kenso Soai），以表彰他们“发现不对称有机合成中的非线性效应与自催化作用”。此外，这次诺贝尔化学奖是真·化学奖了！

具体而言，这里涉及的是特定方向的手性分子合成。

手性分子是一类具有空间构象、与其镜像无法重合的分子，通过它们对平面偏振光（的振动平面）的旋转方向不同可以分为左旋、右旋两类（图2即两类手性构象的氨基酸）。而手性分子在有机分子，尤其与生命相关的重要小分子广泛存在——单糖（包括生命重要能源的葡萄糖、DNA重要组成的脱氧核糖等），构成蛋白质的氨基酸等都是手性分子。

然而这些至关重要的手性分子，往往在生命体里只出两类构象之一——如生命体的氨基酸（除甘氨酸外）只会让偏振光左旋，而DNA（RNA）里的脱氧核糖（核糖）则只会让偏振光右旋，甚至这样的构象部分影响到了RNA编码蛋白质的过程；另外一类方向的分子虽然化学性质无异，却无法作为生命的基石。更特别地，目前地球上所有生命，从最简单的原核生物、病毒，到我们人类，组成蛋白质的氨基酸和组成核酸的核糖都是同一种手性构象。

更进一步地，很多用于治疗疾病的药物也是手性分子，而两类构象也存在明显不同的生理活性。最为惨痛的事件之一即沙利度胺事件：沙利度胺（反应停）曾被用于抑制孕吐，但很快发现服用沙利度胺的孕妇生出的婴幼儿普遍出现畸形。进一步研究发现，正是因为沙利度胺是手性分子，其中右旋一类具有药效但左旋有强烈致畸性，但由于两类构象化学性质高度一致，彼时的药物合成无法分开，造成了严重后果。

【于是，我们如何能在涉及手性分子的化学反应时，只合成（或绝大部分产出）其中一类构象的产物？】这就是不对称合成的核心了——所谓不对称，就是让两类构象分子产量显著地不等（其中一类占更大多数）。

在这一类反应的研究里，卡根发现的是催化剂的手性可能的影响：催化剂的某类构象比例，与产物的相同构象比例不是简单的线性关系（即前半部分的“非线性效应”）。他认为这归因于手性催化剂分子之间会互相“配合”或互相“拖后腿”（同一种手性构象间配对更稳定或更活跃）。在实际应用中，这意味着通过控制催化剂的手性构象，能够增强产物中某一手性构象的生成。

而硖合宪三则进一步研究的是涉及手性分子的“自催化反应”——即催化剂作为产物之一，随着产物催化剂浓度增大，进一步促进反应加速进行的过程。

2003年，他终于展示出一种优美的试验：启动催化过程时，两种手性构象的产物都会产生且几乎相当；但由于这一过程有随机支配，其中一种构象会略微多一点。这一点点优势，就足以通过自催化加速正反馈而放大，让它主导整个化学反应。最终在产物中所占的比例可达99.99%。再次进行反应时，也可能换成另一种对映体占据上风：最终得到哪一种，完全取决于反应开始时的偶然情况。

虽然偶然性很大，但这是首次实现了人类几乎只合成一种手性构象的反应。更现实地，这些反应对于合成特定构象的药物，从而提高药效与避免负面效应等有至关重要作用；而更宏大地，它可能进一步接近了开头曾提到的，为什么地球现存生命体里，除甘氨酸外的氨基酸都只有一种构象的问题。或许生命诞生早期的氨基酸存在两种不同构象，但就是在类似于自催化的正反馈循环里，左旋氨基酸占据了完全优势，并成为如今地球生命的唯一答案。

如今很多研究人员正在以这一思路，试图合成唯一构象的氨基酸与单糖。这已经远不止是光向哪一方向偏转的问题，而成为追溯数十亿年时光长河，探寻生命起源的重要基石。

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