台北時間10月7日下午，2026年諾貝爾化學獎授予法國化學家亨利·B·卡根和日本化學家硤合憲三，以表彰他們“發現不對稱有機合成中的非線性效應與自催化現象”。
“非常意外，但又在情理之中。”清華大學化學系教授、基礎分子科學中心主任羅三中在接受科技日報記者採訪時說，“意外，是因為手性催化方向此前已三度斬獲諾獎。情理之中，是因為兩位科學家的貢獻極為基礎，早已得到學界公認。”
01. 回答生命起源之問
此次獲獎成果揭示了化學家長期關注的一個問題：自然界中的同手性起源。本應有兩種鏡像結構的分子，為什麼一種結構佔據壓倒性優勢？比如，氨基酸都是左旋結構，糖類分子都為右旋結構。
答案與分子的“手性”有關。此類分子存在兩種互為鏡像的結構，如同左手和右手，被稱為對映體。這類分子被稱為手性分子，這種手性一致性被稱為“同手性”。
化學家在實驗室中合成手性分子時，通常會遇到一種情況：如果反應沒有任何手性偏好，兩種對映體會以接近相等的比例形成，被稱為“對稱性”。要讓其中一種佔據優勢，就必須設法打破這種對稱性，形成“不對稱”。
這是卡根和硤合憲三研究的關鍵所在。
卡根的研究發現，“不對稱”並不一定是簡單的線性關係。20世紀80年代，他的研究團隊發現，在一些不對稱催化反應中，產物的對映體過量並不會隨著手性催化劑的純度成比例變化。也就是說，即使催化劑只具有很小的手性偏差，反應產生的分子也可能表現出遠大於預期的手性偏向。這種現象後來被稱為“不對稱合成中的非線性效應”。
硤合憲三則進一步發現，化學反應本身可以成為放大手性差異的工具。20世紀90年代，他發現了一類“不對稱自催化”反應：生成的手性物質可繼續催化後續反應，促進生成更多同手性的產物，一個極其微小的偏差可在反覆反應中不斷放大，最終形成壓倒性優勢。其中，最著名的就是以他名字命名的“硤合反應”。
據華東師範大學教授姜雪峰介紹，硤合憲三曾用僅0.00005%的手性偏差做出99.5%的光學純度，放大幅度達65萬倍。硤合憲三甚至把隕石、塵埃，乃至碳12與碳13之間僅一個中子的差異作為手性來源進行測試。
“兩位獲獎者提供了一種手性放大的機制與模型。”羅三中說，這為生命中的同手性起源研究提供了關鍵化學機制。
卡根和硤合憲三的研究在物質創製層面也具有重要意義。過去認為，要創製手性物質，起點手性元素必須是100%的純度。羅三中說，卡根和硤合憲三的研究推翻了這一認知，為手性藥物合成提供了新的途徑。
02. 遲到25年的認可
在羅三中看來，2026年諾貝爾化學獎揭曉某種意義上是對今年95歲的卡根“遲到25年的認可”。
2001年，諾貝爾化學獎授予手性催化氫化反應，學界普遍認為卡根應當在列。“卡根最早報導了手性雙齒配體，為後續手性配體的發展提供了設計藍本，其中包括2001年諾獎獲得者野依良治的BINAP配體。”羅三中說。
20年前，羅三中曾接待過卡根在中國的訪問。“卡根是謙謙君子，非常溫和。”羅三中回憶，當時卡根處於相對失落狀態，但後來慢慢坦然接受，近十幾年則基本淡出公開學術視野。硤合憲三留給羅三中的印象與卡根有一點類似，“他們都不太健談、不追求熱點，幾十年如一日地深度耕耘。”
多位業內人士感慨，2026諾貝爾化學獎是對純粹、經典化學之美的一次禮讚，是對化學家執著探索的一次表彰。
羅三中有同樣的感觸：“硤合反應依託的有機金屬試劑親核加成體系，可追溯到19世紀布特列洛夫開展的有機鋅化學研究。這樣一個古老的反應體系，現在讓學生去做可能都不太願意，但卡根和硤合憲三在古老體系中發現全新的化學現象。”
“純粹合成化學不光是創製物質，還能揭示物質創製的奧秘。現在年輕人更願意選AI方向，不願意搖瓶子做濕化學。我們希望借助AI工具，賦能合成化學，讓更多有天賦的同學選擇合成化學方向，體會200多年以來化學研究始終如一的終極魅力：創製新物質、揭示新規律。”羅三中強調。
羅三中團隊正推進去消旋化研究，把兩位獲獎者的體系往前推進，同時尋找與生命起源更適配的不對稱自催化體系。“硤合反應存在一些缺陷，比如怕空氣、怕水等，與生命起源所需的溫和環境並不相容，這正是留給後來者的挑戰。”
“目前，中國在手性催化研究發展迅猛，在手性配體和手性催化體系發展等多個方向取得了領先優勢，一定會有層出不窮的重要新發現。但需要相關學者在一個方向深度耕耘。兩位諾貝爾化學獎獲得者的堅守，或許比獎項本身更有啟示意義。”羅三中說。 (科技日報)