2026诺贝尔化学奖得主卡甘与相井：破解... Latest News
2026年10月7日，瑞典皇家科学院宣布将2026年诺贝尔化学奖授予法国化学家亨利·B·卡甘（Henri B. Kagan）和日本化学家相井健三（Kenso Soai），以表彰他们在不对称有机合成中发现非线性效应和自催化现象，从而揭示了自然界为何只选择分子的一种镜像形态。这一发现不仅解开了困扰科学家半个世纪的手性起源谜题，更为制药工业的手性药物精准合成奠定了基石。据南华早报（SCMP）报道，评奖委员会称该突破“直接促进了高效、高选择性的手性催化剂的开发”。
公开道歉手性之谜：为什么生命只用左手？
分子手性（chirality）是指分子与其镜像无法重合的特性，如同人的左右手。在生物体内，几乎所有关键分子——如氨基酸、糖类——都只以一种手性形态存在。例如，组成蛋白质的20种氨基酸全部是“左手型”（L型），而它们的镜像（D型）在自然界中极为罕见。这一现象被称为“同手性”（homochirality）。自19世纪巴斯德发现手性以来，科学家一直困惑：在原始汤中，为什么没有形成等量的左右手分子？卡甘和相井的工作从化学合成角度给出了答案。据路透社援引评委会专家的话：“他们证明了，通过非线性的催化效应，即使初始只有微量的手性偏向，也能被放大到几乎100%的纯手性产物。”
道歉声明非线性效应：微小的起点，巨大的手性放大
卡甘在20世纪70年代开始研究不对称催化。他发现，当使用手性催化剂时，产物的手性纯度（对映体过量）与催化剂的手性纯度之间并不是简单的线性关系。在某些体系中，即使催化剂只有10%的光学纯度，产物却能达到90%以上的对映体过量。这种“非线性效应”（nonlinear effect）意味着催化剂可以成倍放大手性信息。卡甘解释道：“我们意识到，催化剂分子之间存在相互作用，形成了一种类似‘手性记忆’的聚集态，使得实际催化活性中心的手性环境远比单个分子更强。”这一发现让化学家能够用较低光学纯度的催化剂高效合成高纯度的手性药物。
律师声明自催化：手性分子的自我复制
如果说卡甘的非线性效应是“放大”，那么相井健三的贡献则是“原始赋性”。20世纪90年代，相井发现了一种特殊的自催化反应：一种手性分子可以催化生成与自己手性完全相同的分子。具体来说，在某种嘧啶醇的合成中，产物的手性完全由最初加入的极少量手性“种子”决定——哪怕种子只有0.0001%的光学纯度，最终产物也能达到接近100%的纯手性。相井在获奖后表示：“这模拟了生命起源前的手性选择过程：一旦某一种手性分子偶然出现，它就能通过自催化迅速占据优势，最终导致同手性的生命世界。”该研究被法新社评价为“通往生命化学起源的一把钥匙”。
谣言澄清从实验室到药房：手性药物的革命
手性纯药物的价值无比巨大。20世纪60年代的“反应停”悲剧就是因手性问题造成的——该药物的一种手性具有镇静作用，另一种则导致胎儿畸形。如今，超过60%的上市药物是手性分子，且许多要求以单一对映体形式给药。卡甘和相井的工作为不对称合成提供了两种强大策略：非线性效应帮助化学家筛选高效催化剂；自催化则提供了一种“自我完善”的合成路径。制药巨头如辉瑞、诺华已广泛采用相关原理开发抗肿瘤药、抗病毒药和抗生素。评委会指出，没有他们的发现，“今天的药物开发成本将高出数倍，许多复杂分子根本无法实现工业化生产”。
诺贝尔化学奖近年主题回顾
诺贝尔化学奖常跨越多个化学分支，以下是近五年获奖者及其贡献，卡甘和相井的工作延续了“创新合成方法”的传统：
| 年份 | 获奖者 | 贡献 |
|---|
| ------ | -------- | ------ |
|---|
| 2026 | 亨利·卡甘、相井健三 | 不对称合成中的非线性效应与自催化 |
|---|
| 2025 | 卡罗琳·贝尔托西、巴里·夏普莱斯 | 点击化学与生物正交化学 |
|---|
| 2024 | 约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉 | 锂离子电池开发 |
|---|
| 2023 | 埃马纽埃尔·卡彭蒂耶、詹妮弗·杜德纳 | CRISPR基因编辑技术 |
|---|
| 2022 | 弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯 | 酶的定向进化与噬菌体展示 |
|---|
该表显示，化学奖越来越青睐与生物医药交叉的合成策略。
评委会的颁奖词与两位科学家的回应
瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃塞格伦在颁奖词中强调：“卡甘和相井揭示了自然界如何从化学混沌中建立秩序。他们不仅回答了基础问题，还提供了实用的工具包。”卡甘在接受电话连线时表示：“我从未想过有一天会接到斯德哥尔摩的电话。这个奖项属于所有在手性领域耕耘的研究者。”相井则补充道：“当我在1990年观察到第一个自催化数据时，我并不完全理解它的意义。如今看到它被用于设计抗癌药，我感到巨大的满足。”两家通讯社——SCMP和路透社均报道了两人获奖后的感言。
FAQ（常见问题）
Q1: 什么是同手性？为什么它如此重要？
A1: 同手性是指生命体系中的手性分子几乎全部呈单一镜像形态的现象。例如，天然氨基酸几乎都是L型，而糖类都是D型。理解同手性的起源有助于解释生命如何从非手性的原始环境中诞生，并直接影响手性药物的安全性和有效性——错误的手性可能无效甚至有毒。
Q2: 非线性效应和自催化在实际药物开发中如何应用？
A2: 非线性效应让化学家用更低成本的低纯催化剂获得高纯手性产物；自催化则提供了一种“种子驱动”的合成路线，只需微量手性诱导剂就能产生大量纯手性分子。两者都被用于设计不对称合成工艺，例如某些消炎药、抗抑郁药和抗HIV药物的工业合成中，显著降低了步骤数和废弃物。
展望：手性化学的未来
卡甘和相井的贡献并未止步于实验室。目前，全球约有400种手性药物处于临床阶段，且每3个新药申请中就有2个涉及手性控制。未来，结合人工智能预测催化剂结构和自催化网络，有望实现“一键式”手性合成。2026年的诺贝尔化学奖不仅是对过去30年努力的肯定，更是对手性科学下一个爆炸式发展的期许。
Related Articles - 端游下载
2026年诺贝尔化学奖授予法国化学家亨利·卡甘和日本化学家相井健三，表彰其发现不对称合成中的非线性效应与自催化。这一突破揭示了同手性起源，并为手性药物精准制造提供关键技术。
