“不对称催化”三度折桂诺贝尔化学奖

法国科学家亨利·B·卡甘和日本科学家硖合宪三获得2026年诺贝尔化学奖。 图源：央视新闻

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。两位科学家将平分1200万瑞典克朗（约合801万元人民币）奖金。

不对称催化是诺奖常客。2001年，诺贝尔化学奖授予金属不对称催化；2021年，授予不对称有机催化。加上今年，这个领域已三度折桂。但前两次奖的是“怎么做出一只手”，这一次奖的是对手性本身的理解——微小的手性差异如何被传递和放大。

不对称有机合成也叫“手性合成”。在这一领域，卡甘发现了一种操控化学反应的新方法，让产物中某一种镜像分子的比例超出此前认为不可能的极限，为制药、香料和新材料的研发带来革命；硖合宪三则设计出第一个完全不借助手性物质、只生成单一镜像分子的化学反应，以他姓氏命名的“Soai反应”被认为是“有史以来最壮观的化学实验之一”。

近百岁科学家终获诺奖　　

“很多分子存在两种不同的版本。就像我的双手，它们互为镜像，看起来相似，却无法彼此完全重合。”2026年诺贝尔化学委员会主席海纳·林克在发布会上解释说，这类分子被称为“手性分子”，英文“chiral”一词就来自希腊语中“手”的含义。

问题也由此出现：如果化学反应可以产生一对“左右手”完全不同的分子，为什么生命却往往只选择其中一种？这也是今年诺贝尔化学奖所触及的核心问题。

据悉，卡甘是法国有机化学家、不对称催化先驱，1930年12月15日出生，今年95岁。迄今获奖时年龄最大的化学奖得主是2019年的约翰·古迪纳夫，当时97岁。

戏剧性的是，诺贝尔奖早在20多年前就曾与卡甘擦肩而过。2001年1月，沃尔夫化学奖同时授予他、野依良治和巴里·夏普莱斯。当年10月，诺贝尔化学奖颁给不对称催化领域专家，得主却是威廉·诺尔斯、野依良治和夏普莱斯，没有卡甘。时任法国科研部长曾写信给诺贝尔基金会主席，抱怨漏掉卡甘。当时有批评称，诺贝尔化学奖提名不公，美国研究人员在获奖者中占比过高。

需要说明的是，2001年诺贝尔奖颁发给了不对称氢化和氧化的催化应用，2026年奖的是非线性效应和自催化。方向相关，但并不是把当年的奖“补发”给他。

两人解开化学不对称之谜　　

追溯二人的科研历程，1986年，卡甘迈出决定性一步。他发现一种操控化学反应的新方法，能制造出比此前认为可能更多的镜像化合物。

出生于1950年的日本科学家硖合宪三则更进一步。1995年，一篇重要论文描述了他如何设计出第一个有可能生成同手性产物的化学反应。2003年，他终于成功，展示了一种只生成两种镜像产物之一的反应。

诺贝尔委员会在声明中说：“除生命本身外，此前没有人实现过这样的壮举。”委员会还表示，这些成果对从事药物、香料和新材料研发的化学家具有革命性意义。

科睿唯安科学信息研究所研究分析负责人戴维·彭德尔伯里说，这项工作为化学家探索分子复杂性的起源开辟了新方向：“这个奖项提醒我们，真正的突破往往来自持续、由好奇心驱动的研究。一些基础发现的重要性，可能要许多年甚至数十年后才被充分认识。”

发布会最后设有问答，硖合宪三在家乡日本广岛与现场进行电话连线。被问及心情时，他表示：“这当然是我人生中最激动的日子之一。我很高兴能与卡甘教授分享这份荣誉。”他还说，手性对生命起源至关重要，希望未来更多人认识到这一领域的重要性，并推动下一代在手性研究上取得更多进展。

　　聚焦 什么是“手性合成”？

要理解两位科学家的贡献，首先要理解一个概念：手性。

很多分子像我们的左右手，长得一模一样，互为镜像，却永远无法完全重合。这就是化学中的“手性”，一对镜像分子互为“对映体”。

麻烦的是，生命是个“左撇子”。组成人体蛋白质的氨基酸几乎全是“左手型”，而DNA里的糖全是“右手型”。在化工和制药中，只制造“一只手”是刚需。

但在实验室里，从无手性原料出发合成手性分子时，化学家长期以来只能得到两种对映体等量的混合物，如何让反应“偏袒”其中一种，是有机合成的核心难题。

卡甘的核心贡献，是发现不对称催化里的非线性效应。过去化学家默认，催化剂的手性纯度，会线性等比例传递给产物。但卡甘证实，在很多手性催化体系，产物的手性纯度并非跟着催化剂简单线性变化。

另一位获奖者硖合宪三则把手性“放大”推到了极限。在一组37次重复实验中，18次滚向“左手”，19次滚向“右手”，完全随机。这在化学原理上完成了理论物理学家弗兰克1953年提出的设想：一个分子催化自己的生成、抑制对手的产生，就能把微小的随机偏差放大成压倒性的单一手性。

硖合宪三1950年生于东京，1979年获东京大学博士学位，长期任教于东京理科大学，2020年退休。从1995年关键突破到获奖，他等了31年。　　

采写：南方+记者 吴雅楠 综合红星新闻、新华社、封面新闻