科技日报记者 代小佩
北京时间10月7日下午，2026年诺贝尔化学奖授予法国化学家亨利·B·卡根和日本化学家硖合宪三，以表彰他们“发现不对称有机合成中的非线性效应与自催化现象”。
“非常意外，但又在情理之中。”清华大学化学系教授、基础分子科学中心主任罗三中在接受科技日报记者采访时说，“意外，是因为手性催化方向此前已三度斩获诺奖。情理之中，是因为两位科学家的贡献极为基础，早已得到学界公认。”
回答生命起源之问
此次获奖成果揭示了化学家长期关注的一个问题：自然界中的同手性起源。本应有两种镜像结构的分子，为什么一种结构占据压倒性优势？比如，氨基酸都是左旋结构，糖类分子都为右旋结构。
答案与分子的“手性”有关。此类分子存在两种互为镜像的结构，如同左手和右手，被称为对映体。这类分子被称为手性分子，这种手性一致性被称为“同手性”。
化学家在实验室中合成手性分子时，通常会遇到一种情况：如果反应没有任何手性偏好，两种对映体会以接近相等的比例形成，被称为“对称性”。要让其中一种占据优势，就必须设法打破这种对称性，形成“不对称”。
这是卡根和硖合宪三研究的关键所在。
卡根的研究发现，“不对称”并不一定是简单的线性关系。20世纪80年代，他的研究团队发现，在一些不对称催化反应中，产物的对映体过量并不会随着手性催化剂的纯度成比例变化。也就是说，即使催化剂只具有很小的手性偏差，反应产生的分子也可能表现出远大于预期的手性偏向。这种现象后来被称为“不对称合成中的非线性效应”。
硖合宪三则进一步发现，化学反应本身可以成为放大手性差异的工具。20世纪90年代，他发现了一类“不对称自催化”反应：生成的手性物质可继续催化后续反应，促进生成更多同手性的产物，一个极其微小的偏差可在反复反应中不断放大，最终形成压倒性优势。其中，最著名的就是以他名字命名的“硖合反应”。
据华东师范大学教授姜雪峰介绍，硖合宪三曾用仅0.00005%的手性偏差做出99.5%的光学纯度，放大幅度达65万倍。硖合宪三甚至把陨石、尘埃，乃至碳12与碳13之间仅一个中子的差异作为手性来源进行测试。
“两位获奖者提供了一种手性放大的机制与模型。”罗三中说，这为生命中的同手性起源研究提供了关键化学机制。
卡根和硖合宪三的研究在物质创制层面也具有重要意义。过去认为，要创制手性物质，起点手性元素必须是100%的纯度。罗三中说，卡根和硖合宪三的研究推翻了这一认知，为手性药物合成提供了新的途径。
迟到25年的认可
在罗三中看来，2026年诺贝尔化学奖揭晓某种意义上是对今年95岁的卡根“迟到25年的认可”。
2001年，诺贝尔化学奖授予手性催化氢化反应，学界普遍认为卡根应当在列。“卡根最早报道了手性双齿配体，为后续手性配体的发展提供了设计蓝本，其中包括2001年诺奖获得者野依良治的BINAP配体。”罗三中说。
20年前，罗三中曾接待过卡根在中国的访问。“卡根是谦谦君子，非常温和。”罗三中回忆，当时卡根处于相对失落状态，但后来慢慢坦然接受，近十几年则基本淡出公开学术视野。硖合宪三留给罗三中的印象与卡根有一点类似：“他们都不太健谈、不追求热点，几十年如一日地深度耕耘。”
多位业内人士感慨，2026诺贝尔化学奖是对纯粹、经典化学之美的一次礼赞，是对化学家执着探索的一次表彰。
罗三中有同样的感触：“硖合反应依托的有机金属试剂亲核加成体系，可追溯到19世纪布特列洛夫开展的有机锌化学研究。这样一个古老的反应体系，现在让学生去做可能都不太愿意，但卡根和硖合宪三在古老体系中发现全新的化学现象。”
“纯粹合成化学不光是创制物质，还能揭示物质创制的奥秘。现在年轻人更愿意选AI方向，不愿意摇瓶子做湿化学。我们希望借助AI工具，赋能合成化学，让更多有天赋的同学选择合成化学方向，体会200多年以来化学研究始终如一的终极魅力：创制新物质、揭示新规律。”罗三中强调。
罗三中团队正推进去消旋化研究，把两位获奖者的体系往前推进，同时寻找与生命起源更适配的不对称自催化体系。“硖合反应存在一些缺陷，比如怕空气、怕水等，与生命起源所需的温和环境并不兼容，这正是留给后来者的挑战。”
“目前，中国在手性催化研究发展迅猛，在手性配体和手性催化体系发展等多个方向取得了领先优势，一定会有层出不穷的重要新发现。但需要相关学者在一个方向深度耕耘。两位诺贝尔化学奖获得者的坚守，或许比奖项本身更有启示意义。”罗三中说。
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