瑞典皇家科學院7日宣佈，將2026年諾貝爾化學獎授予法國科學家亨利·B·卡甘和日本科學家硤合憲三，以表彰他們發現不對稱有機合成中的非線性效應和自催化現象。

瑞典皇家科學院當天發佈的新聞公報說，氨基酸等一些分子存在兩種互為鏡像的異構體，如同人的左右手，彼此互為鏡像卻無法完全重合，化學家將這種性質稱為手性。

這是10月7日在瑞典斯德哥爾摩拍攝的2026年諾貝爾化學獎公佈現場。新華社記者 呂優 攝

儘管氨基酸可以存在兩種鏡像形式，但通常只有其中一種存在於細胞的蛋白質中，另一種在自然界中極為罕見。化學家將這種生命體系中只存在手性分子一種鏡像形式的現象稱為同手性，長期以來其成因是一大謎題。

實驗室的化學反應通常會生成比例相同的兩種鏡像分子。如何使反應更多生成乃至最終只生成一種鏡像形式分子，成為化學家長期研究的問題。這對藥物研發尤為重要，因為互為鏡像的分子與人體發生作用時，可能產生完全不同效果。

1986年，卡甘發現了不對稱化學反應中的非線性效應，即在化學反應的產物中使一種鏡像形式的分子佔更大比例。硤合憲三進一步發現了不對稱自催化現象，即反應生成的產物能夠作為催化劑，促使更多具有相同手性的產物生成。

諾貝爾化學委員會主席海納·林克說，兩位獲獎科學家為“同手性如何能夠自發產生”這一困擾化學界的謎題提供瞭解答，“令人歎為觀止”。

諾貝爾化學委員會委員鄒曉冬接受新華社記者採訪時說，藥物分子的不同手性形式可能對人體產生不同作用，因此精準製備單一手性分子十分重要，兩位獲獎者的研究成果如今已廣泛應用於有機合成和製藥領域。

卡甘1930年出生於法國，為原巴黎南大學名譽教授。硤合憲三1950年出生於日本，為東京理科大學名譽教授。兩名獲獎者將平分1200萬瑞典克朗的獎金。  (新華社)

化學家研發新藥時，總是面臨一個問題：許多藥物分子存在兩種互為非等同鏡像的形態：一種具備治療效果，另一種則可能帶來有害的副作用。

這背後的根本原因和生命的基礎化學特性有關：許多構成生命的分子存在外觀相似卻並不完全相同的兩種形態——同手性（homochiral），就像人的左手與右手。

數十年來，研究者理論上已知可以設計出只生成其中一種鏡像分子的反應，但如何在實際中實現這一點，始終是一個謎團。

10月7日，亨利·B·卡甘（Henri B. Kagan）與硤合憲三（Kenso Soai）榮獲2026年諾貝爾化學獎，正是因為他們找到了這一問題的答案。兩人將平分1200萬瑞典克朗（約合人民幣803萬元）。

巴黎第十一大學的亨利·B·卡甘於1930年12月15日生於法國布洛涅-比揚古。

2001年諾貝爾化學獎表彰不對稱催化領域的研究時，亨利·B·卡甘的落選曾引發法國科學界抗議。時隔25年，95歲的他終於獲得這一殊榮。目前，最高齡諾獎得主的紀錄仍由約翰・B・古迪納夫（John B. Goodenough）保持。2019年，他因對鋰離子電池研發的貢獻獲得諾貝爾化學獎，時年97歲。

硤合憲三通過電話對委員會成員表示：“收到這個好消息，我非常激動。毫無疑問，這是我人生中最振奮的日子之一。”他說，諾貝爾委員會聯絡到他時，他正在家附近購物。硤合憲三於1950年生於日本廣島，目前任職於東京理科大學。

諾貝爾化學委員會主席海納・林克（Heiner Linke）表示：“亨利·B·卡甘與硤合憲三解開了一個跨越百年的化學謎題：同手性如何自發產生。他們研發的化學反應令人驚嘆。”

亨利·B·卡甘與硤合憲三的發現，對設計藥物合成反應起到了決定性作用。

01. 一個百年謎團：生命分子為何只偏愛“一隻手”？

早在1857年，法國著名科學家、微生物學和免疫學先驅路易·巴斯德（Louis Pasteur）就發現，生命中的化學分子似乎存在一種特殊的“偏好”：面對一對互為鏡像的分子，細菌只會利用其中一種。此後研究發現，天然氨基酸和DNA中的糖也都遵循類似規律。

認識到生命分子只選用一對對映異構體中的一種後，新的問題隨之而來：生命起源之初發生了什麼，讓生命化學擁有了這種“單手性”？

化學家在實驗室合成手性分子時，得到的永遠是兩種異構體等量混合的產物。那麼，為什麼生物體只使用氨基酸的其中一種鏡像形態？同手性究竟如何產生？

02. 亨利·B·卡甘推翻固有認知找到放大目標分子的辦法

上世紀80年代初，亨利·B·卡甘和眾多化學家一同致力於最佳化不對稱反應，目標是製備高純度的對映異構體，用於藥物製造等領域。反應純化的重要性，早已被20世紀60年代初的反應停（沙利度胺）事件所證實：這種鎮靜劑導致數千名新生兒先天缺陷。研究者事後查明，正是藥物活性成分的鏡像異構體造成了毒害。

當時學界普遍認為，催化劑中兩種鏡像分子的比例，會按照“線性關係”傳遞給最終產物。

亨利·B·卡甘對這個假設提出質疑。

他發現了一個意料之外的現象：左旋-右旋型催化劑的反應活性和另外兩種完全不同。他用不同異構體配比的催化劑開展實驗，發現產物比例並不像其他化學家所假設的那樣呈線性關係；亨利·B·卡甘繪製的結果曲線是彎曲的。

這意味著他找到了放大產物中某一種對映異構體生成量的方法。

1986年，他報導了至少三種展現出化學家所稱非線性效應的不對稱反應。這是歷史性突破，大批化學家開始研究這一新現象，東京理科大學的硤合憲三便是其中之一，他完成了這條思想鏈條的最後一環，促成2026年諾貝爾化學獎。

03. 硤合憲三的“神奇”化學反應：能讓分子實現自我放大

硤合憲三研究一種具有強烈非線性效應的不對稱化學反應。仔細分析該反應的催化劑與產物結構後，他發現二者高度相似。一個想法由此萌生：能不能設計一個反應，依靠自催化過程，讓催化劑由反應自身生成？

通過測試大量不同分子，硤合憲三找到了一種手性物質——5-嘧啶基烷醇，它可以實現自我生成。1995年發表的論文中，他描述了這項開創性實驗：起始原料中，某一對映異構體僅多出2%，最終產物中該異構體過量比例達到87%。該反應具備自我放大特性。

硤合憲三又持續探索了八年，尋找最理想的自催化體系。2003年，他終於報導了這樣一個化學反應：反應生成過量的某一對映異構體，而該異構體又可以作為催化劑不斷自我複製。這是自生命誕生以來，人類首次從非手性的原料混合物中創造出手性分子。

硤合反應被認為是化學史上最精巧的實驗之一。啟動催化過程時，兩種對映異構體都會生成，但反應由隨機因素主導，其中一種會略微更多。這一點點微小的過量，就足以讓這種異構體主導整個化學反應，最終在產物中的佔比可以高達99.99%。重複實驗時，也可能換成另一種異構體佔據主導；最終得到那一種異構體，取決於反應開端的隨機事件。

04. 惠及醫藥、香料、農用化學品等眾多領域

亨利·B·卡甘和硤合憲三的研究成果改變了化學家製造藥物分子的底層方法：面對一對幾乎一模一樣的“鏡像分子”，化學家第一次擁有了更強的能力，讓反應“選擇”自己真正需要的那一個。

2022年由英國皇家化學學會出版的專業參考書《不對稱自催化：硤合反應》專門總結了Soai反應的應用。其中提到，Carreira團隊曾利用不對稱自催化及其手性放大機制，完成了HIV治療藥物依非韋倫（efavirenz）關鍵中間體的手性合成。

硤合反應重新點燃了化學家探索生命起源的熱情。如今世界各地的研究者正在復現硤合憲三的成果，目標是合成同手性的氨基酸與糖。

亨利·B·卡甘發現的非線性效應，已經成為化學家設計新反應的重要工具。反應呈現非線性特徵，可以幫助研究者理解反應機理，進而最佳化反應，儘可能獲得高純度的產物對映異構體。對於所有生產和生命體發生作用的化學品的企業來說，這一點至關重要，相關產品包括藥物、香精、香料與農用化學品，在部分新材料的生產中同樣意義重大。  (每日經濟新聞)

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