迟到25年，95岁的他终于拿下诺奖！这项研究让无数家庭免于“反应停”悲剧

20世纪50年代，一款名为“反应停”的止吐药曾带给无数家庭难以愈合的创伤。由于当时化学家无法分离药物分子中的“左手”和“右手”镜像结构，孕妇服下的混合药物导致了全球上万名婴儿畸形。这一惨痛教训让化学界深刻认识到：构建单一手性的分子，不仅关乎科学，更关乎生命。

瑞典皇家科学院7日宣布，将2026年诺贝尔化学奖授予科学家亨利·B·卡甘和硖合宪三，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。

在多位科学家看来，两位新晋诺奖得主的研究不仅关乎地球生命起源，更在现实中拯救了无数人的生命，彻底改变了现代制药工业。

大自然也很“偏心”

要理解今年的诺贝尔化学奖，先要理解“手性”。

左手和右手看起来一模一样，但无论怎么旋转，都无法让它们重合在一起。在化学世界里，这种现象被称为“手性”——许多化学分子也像双手一样，存在两种互为镜像的变体。

上海交通大学化学化工学院长聘副教授袁乾家告诉新民晚报记者，小到氨基酸分子，大到天体现象都存在手性，“在生物体内，组成蛋白质的氨基酸几乎全是‘左手’型，而构成遗传物质的糖类则几乎全是‘右手’型。这种单一手性偏好被称为‘同手性’。”为什么大自然会如此“偏心”，这个问题一直是生命起源研究中的未解之谜。

卡甘和硖合宪三的研究，正是解答这一谜题的关键钥匙——

早在1986年，卡甘就发现了一个反直觉的现象。在不对称催化中，如果使用比例略低的催化剂（例如左手与右手比例为75:25），产物的手性纯度并不会线性地停留在75:25，而是可能飙升到90:10甚至更高。这就是“非线性效应”。它意味着催化剂中哪怕只有一点点“手性优势”，也能在反应中被显著放大。

© Johan Jarnestad

硖合宪三则找到了“自我复制机制”。他在实验中设计出一种特殊反应，其产物本身就能催化反应，并且优先催化生成与自己手性相同的产物。上海科技大学物质科学与技术学院副教授杨晓瑜打了个生动的比方：“这就像滚雪球，一开始催化剂可能只有51:49的微弱优势，但不停地滚下去，最终产物的比例能达到95:5甚至更高。”这种“自催化”现象，首次在实验室中模拟了手性可能从无到有、从弱到强的演化过程。

不对称催化领域方兴未艾

值得一提的是，2021年诺贝尔化学奖授予了“不对称有机催化”，与今年的获奖理由有相似之处。对此，杨晓瑜解释，2021年的奖项表彰的是“工具”的发明——科学家开发了小分子催化剂和新的合成方法；而今年更偏向“基础理论”，它解决的是手性合成的起源问题，即为什么大自然能够产生并维持单一手性。

© Johan Jarnestad

两位受访专家都指出，近20年来，我国手性化学发展飞速，已达到世界一流水平，在部分方向上甚至处于引领地位。不过，从实验室合成走向工业化生产仍面临挑战：一是催化剂用量问题，二是稀有金属的成本与生物兼容性问题。未来用铁、钴、镍等丰产金属替代稀有金属，实现更高效、更低成本的手性合成，是不对称催化领域最热门的研究方向之一。

相信不少人还记得，两年前的诺贝尔化学奖颁给了AlphaFold。有意思的是，时至今日，AlphaFold 3还会把分子的左手和右手弄反。“AI和高通量筛选可以大幅加速科研进程，但‘取代实验’还很困难。”袁乾家表示，“许多重大突破往往来自实验中的意外发现，是长期研究过程中的‘偶然中的必然’。”

迟到25年的诺奖

今年的获奖者之一卡甘已95岁，其实他早在2001年就是诺贝尔化学奖的热门人选。

25年前，和他一起拿下沃尔夫奖的两位同行走上了诺奖领奖台，他却被留在了台下。25年后，他终于把诺奖补了回来！

“那一年，诺贝尔化学奖授予了不对称催化领域的三位科学家，其中包括大家熟悉的、两获诺奖的夏普利斯，但卡甘遗憾落选。”杨晓瑜感慨，卡甘当年设计了全新的手性配体，并将其应用于不对称氢化反应——而这一反应如今已成为制备手性化合物最容易工业化的方法之一。今年卡甘在90多岁的年纪终于获奖，堪称科学界的一段佳话。

这项基础研究的意义远不止于解答学术谜题——在制药领域，单一手性药物可以避免类似“反应停”的悲剧；在农药领域，单一手性农药能减少对土壤和生态的负面影响；在材料科学中，手性分子与圆偏振发光现象密切相关，可用于3D显示等新技术……

2026年诺贝尔化学奖再次证明，最深刻的科学发现，往往源于对最基本问题的执着探索。亨利·卡甘和硖合宪三的工作，不仅解释了自然界的“偏心”，更为人类创造更安全、更美好的未来提供了无限可能。

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