网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

破解百年谜题,改写药物研发!95岁法国化学家获得“迟到了25年”的诺奖,与76岁日本化学家分享800万元奖金

0
分享至

化学家研发新药时,总是面临一个问题:许多药物分子存在两种互为非等同镜像的形态:一种具备治疗效果,另一种则可能带来有害的副作用。

这背后的根本原因和生命的基础化学特性有关:许多构成生命的分子存在外观相似却并不完全相同的两种形态——同手性(homochiral),就像人的左手与右手。

数十年来,研究者理论上已知可以设计出只生成其中一种镜像分子的反应,但如何在实际中实现这一点,始终是一个谜团。

10月7日,亨利·B·卡甘(Henri B. Kagan)与硖合宪三(Kenso Soai)荣获2026年诺贝尔化学奖,正是因为他们找到了这一问题的答案。两人将平分1200万瑞典克朗(约合人民币803万元)。

巴黎第十一大学的亨利·B·卡甘于1930年12月15日生于法国布洛涅-比扬古。


图片来源:诺贝尔奖官网

2001年诺贝尔化学奖表彰不对称催化领域的研究时,亨利·B·卡甘的落选曾引发法国科学界抗议。时隔25年,95岁的他终于获得这一殊荣。目前,最高龄诺奖得主的纪录仍由约翰・B・古迪纳夫(John B. Goodenough)保持。2019年,他因对锂离子电池研发的贡献获得诺贝尔化学奖,时年97岁。

硖合宪三通过电话对委员会成员表示:“收到这个好消息,我非常激动。毫无疑问,这是我人生中最振奋的日子之一。”他说,诺贝尔委员会联系到他时,他正在家附近购物。硖合宪三于1950年生于日本广岛,目前任职于东京理科大学。

诺贝尔化学委员会主席海纳・林克(Heiner Linke)表示:“亨利·B·卡甘与硖合宪三解开了一个跨越百年的化学谜题:同手性如何自发产生。他们研发的化学反应令人惊叹。”

亨利·B·卡甘与硖合宪三的发现,对设计药物合成反应起到了决定性作用。

一个百年谜团:生命分子为何只偏爱“一只手”?

早在1857年,法国著名科学家、微生物学和免疫学先驱路易·巴斯德(Louis Pasteur)就发现,生命中的化学分子似乎存在一种特殊的“偏好”:面对一对互为镜像的分子,细菌只会利用其中一种。此后研究发现,天然氨基酸和DNA中的糖也都遵循类似规律。

认识到生命分子只选用一对对映异构体中的一种后,新的问题随之而来:生命起源之初发生了什么,让生命化学拥有了这种“单手性”?

化学家在实验室合成手性分子时,得到的永远是两种异构体等量混合的产物。那么,为什么生物体只使用氨基酸的其中一种镜像形态?同手性究竟如何产生?

亨利·B·卡甘推翻固有认知,找到放大目标分子的办法

上世纪80年代初,亨利·B·卡甘和众多化学家一同致力于优化不对称反应,目标是制备高纯度的对映异构体,用于药物制造等领域。反应纯化的重要性,早已被20世纪60年代初的反应停(沙利度胺)事件所证实:这种镇静剂导致数千名新生儿先天缺陷。研究者事后查明,正是药物活性成分的镜像异构体造成了毒害。

当时学界普遍认为,催化剂中两种镜像分子的比例,会按照“线性关系”传递给最终产物。

亨利·B·卡甘对这个假设提出质疑。

他发现了一个意料之外的现象:左旋-右旋型催化剂的反应活性和另外两种完全不同。他用不同异构体配比的催化剂开展实验,发现产物比例并不像其他化学家所假设的那样呈线性关系;亨利·B·卡甘绘制的结果曲线是弯曲的。

这意味着他找到了放大产物中某一种对映异构体生成量的方法。

1986年,他报道了至少三种展现出化学家所称非线性效应的不对称反应。这是历史性突破,大批化学家开始研究这一新现象,东京理科大学的硖合宪三便是其中之一,他完成了这条思想链条的最后一环,促成2026年诺贝尔化学奖。


图片来源:央视新闻

硖合宪三的“神奇”化学反应:能让分子实现自我放大

硖合宪三研究一种具有强烈非线性效应的不对称化学反应。仔细分析该反应的催化剂与产物结构后,他发现二者高度相似。一个想法由此萌生:能不能设计一个反应,依靠自催化过程,让催化剂由反应自身生成?

通过测试大量不同分子,硖合宪三找到了一种手性物质——5-嘧啶基烷醇,它可以实现自我生成。1995年发表的论文中,他描述了这项开创性实验:起始原料中,某一对映异构体仅多出2%,最终产物中该异构体过量比例达到87%。该反应具备自我放大特性。

硖合宪三又持续探索了八年,寻找最理想的自催化体系。2003年,他终于报道了这样一个化学反应:反应生成过量的某一对映异构体,而该异构体又可以作为催化剂不断自我复制。这是自生命诞生以来,人类首次从非手性的原料混合物中创造出手性分子。

硖合反应被认为是化学史上最精巧的实验之一。启动催化过程时,两种对映异构体都会生成,但反应由随机因素主导,其中一种会略微更多。这一点点微小的过量,就足以让这种异构体主导整个化学反应,最终在产物中的占比可以高达99.99%。重复实验时,也可能换成另一种异构体占据主导;最终得到哪一种异构体,取决于反应开端的随机事件。

惠及医药、香料、农用化学品等众多领域

亨利·B·卡甘和硖合宪三的研究成果改变了化学家制造药物分子的底层方法:面对一对几乎一模一样的“镜像分子”,化学家第一次拥有了更强的能力,让反应“选择”自己真正需要的那一个。

2022年由英国皇家化学学会出版的专业参考书《不对称自催化:硖合反应》专门总结了Soai反应的应用。其中提到,Carreira团队曾利用不对称自催化及其手性放大机制,完成了HIV治疗药物依非韦伦(efavirenz)关键中间体的手性合成。

硖合反应重新点燃了化学家探索生命起源的热情。如今世界各地的研究者正在复现硖合宪三的成果,目标是合成同手性的氨基酸与糖。

亨利·B·卡甘发现的非线性效应,已经成为化学家设计新反应的重要工具。反应呈现非线性特征,可以帮助研究者理解反应机理,进而优化反应,尽可能获得高纯度的产物对映异构体。对于所有生产和生命体发生作用的化学品的企业来说,这一点至关重要,相关产品包括药物、香精、香料与农用化学品,在部分新材料的生产中同样意义重大。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
这三个国家不欢迎中国人,满脸都是嫌弃,却总有国人上赶着去

这三个国家不欢迎中国人,满脸都是嫌弃,却总有国人上赶着去

墨兰史书
2026-09-18 03:30:06
太上镜!德约携中网奖杯重回颐和园拍冠军写真 郎平盛赞常青树

太上镜!德约携中网奖杯重回颐和园拍冠军写真 郎平盛赞常青树

醉卧浮生
2026-10-07 17:18:28
美国发现一个离谱真相:中国根本不是对手,而是打不动的底层系统

美国发现一个离谱真相:中国根本不是对手,而是打不动的底层系统

知法而形
2026-10-07 03:18:17
赵今麦泳装照被嘲像纸尿裤?人家不是没穿好,是童星滤镜碎了一地

赵今麦泳装照被嘲像纸尿裤?人家不是没穿好,是童星滤镜碎了一地

手工制作阿歼
2026-10-06 14:42:44
WTT中国大满贯:王曼昱单局逆转失败!9平后连输2分,巴特拉追平! 

WTT中国大满贯:王曼昱单局逆转失败!9平后连输2分,巴特拉追平! 

刘姚尧的文字城堡
2026-10-06 20:30:45
陈志算什么?湖南80后佘智江被引渡回国,涉案2.7万亿,全网哗然

陈志算什么?湖南80后佘智江被引渡回国,涉案2.7万亿,全网哗然

热点菌本君
2025-11-13 15:18:05
江西一摩托车疑闯高速被收费站工作人员持电锯拦下,律师:工作人员不是公安民警,没有强制拦截的执法权,遇到强行闯卡车辆仅能拒绝通行

江西一摩托车疑闯高速被收费站工作人员持电锯拦下,律师:工作人员不是公安民警,没有强制拦截的执法权,遇到强行闯卡车辆仅能拒绝通行

芒果都市
2026-10-06 14:47:11
马自达官宣新车:10月8日,正式上市

马自达官宣新车:10月8日,正式上市

高科技爱好者
2026-10-06 23:45:19
2026年冬天最冷时间表出炉!这18天冻到骨子里,早看早准备

2026年冬天最冷时间表出炉!这18天冻到骨子里,早看早准备

时尚的弄潮
2026-10-06 01:39:09
欧美如果真的联手卡死不给C919国际适航证,后果就是一句话:我们的国产大飞机技术再硬,也飞不出国门,根本进不了欧美市场

欧美如果真的联手卡死不给C919国际适航证,后果就是一句话:我们的国产大飞机技术再硬,也飞不出国门,根本进不了欧美市场

扶苏聊历史
2026-10-07 16:34:10
男子破产12年送外卖养家,这天竟收1200万汇款,追到汇款方后却傻眼

男子破产12年送外卖养家,这天竟收1200万汇款,追到汇款方后却傻眼

温情邮局
2025-08-22 11:56:14
周恩来晚年坦言:若非毛主席拦下绝密军令,3万红军或全军覆灭?

周恩来晚年坦言:若非毛主席拦下绝密军令,3万红军或全军覆灭?

纪史行者
2026-10-03 03:50:06
筹划重大资产重组!12公司发布公告,7家并购股权 3家重大重组停牌

筹划重大资产重组!12公司发布公告,7家并购股权 3家重大重组停牌

趋势清风侠
2026-10-07 16:09:49
彻底摊牌了!巴基斯坦正式选边站队!中方:不会动摇中巴合作根基

彻底摊牌了!巴基斯坦正式选边站队!中方:不会动摇中巴合作根基

无悔的灿烂人生
2026-10-06 17:12:11
2299元!小米新机突然官宣:10月12日,正式开售

2299元!小米新机突然官宣:10月12日,正式开售

科技堡垒
2026-10-06 11:05:21
高市早苗对华重磅改口,一名39岁女性的生命换来的?

高市早苗对华重磅改口,一名39岁女性的生命换来的?

健身狂人
2026-10-06 04:25:10
父亲提前半年为儿子婚礼预订单价2599元一桌的婚宴,结果14道主菜上错7道,“这让我很没面子”,酒店:愿意赔偿2万元

父亲提前半年为儿子婚礼预订单价2599元一桌的婚宴,结果14道主菜上错7道,“这让我很没面子”,酒店:愿意赔偿2万元

都市快报橙柿互动
2026-10-07 00:37:33
他是北京市委原书记,培养了两位正国级领导,离休后定下3条规矩

他是北京市委原书记,培养了两位正国级领导,离休后定下3条规矩

燕小姐说历史
2024-12-08 09:19:59
外交部:菲方飞机和船只未经中方允许擅自闯入中国管辖海空域,中国军队和海警依法采取措施应对正当合理

外交部:菲方飞机和船只未经中方允许擅自闯入中国管辖海空域,中国军队和海警依法采取措施应对正当合理

政知新媒体
2026-10-06 21:13:04
李修平家四个孩子名字摆一起,才发现父亲修桥的心思藏不住了

李修平家四个孩子名字摆一起,才发现父亲修桥的心思藏不住了

凤彩聊娱乐
2026-10-05 09:31:23
2026-10-07 21:31:00
每日经济新闻 incentive-icons
每日经济新闻
中国主流财经全媒体平台。
1668921文章数 2728381关注度
往期回顾 全部

科技要闻

诺贝尔化学奖揭晓,两位科学家摘得大奖

头条要闻

缅北木姐地图上密密麻麻全是电诈窝点 中方跨境"拔钉"

头条要闻

缅北木姐地图上密密麻麻全是电诈窝点 中方跨境"拔钉"

体育要闻

从骑马舞到开口全中文 德约在北京不止七冠

娱乐要闻

蔡康永风波再升级!这次谁也救不了他

财经要闻

谷歌签下科技史上最大核能协议

汽车要闻

智能化再提升 2027款东风标致、东风雪铁龙新车更人性化了

态度原创

健康
数码
旅游
公开课
军事航空

刷酸祛痘,为什么有人翻车?

数码要闻

准系统6689元:铭凡MS-03迷你主机酷睿Ultra 9 386H版本开售

旅游要闻

[视频]入境游持续升温 外国游客深度体验多彩中国

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

外舰跟监遵义舰 结果自己先"趴窝"了

无障碍浏览 进入关怀版