评委一句"令人惊叹",揭开诺贝尔化学奖最大亮点
"亨利·卡甘和硖合宪三为一个困扰化学界逾百年的谜题提供了解答:同手性如何自发产生。他们开发的化学反应令人惊叹。"
这是10月7日,诺贝尔化学委员会主席海纳·林克在瑞典皇家科学院新闻发布会上,对刚刚揭晓的2026年诺贝尔化学奖的评价。
当天,95岁的法国科学家亨利·B·卡甘和76岁的日本科学家硖合宪三,因"发现不对称有机合成中的非线性效应和自催化现象"共享这一奖项,两人平分1200万瑞典克朗(约合802万元人民币)奖金。
亮点一:打破线性思维——催化剂"左右混搭"反而更强卡甘的贡献,要从1986年说起。
在那之前,化学家们有一个默认假设:催化剂的手性纯度和产物的手性纯度是线性关系——催化剂80%纯,产物大概也就80%纯。想要更纯的产物,就得用更纯的催化剂。
但卡甘偏偏不这么想。他琢磨:金属原子会同时结合好几个手性分子,如果把左手型和右手型混在一起,会不会形成"左左""右右"和"左右"三种不同的催化剂组合?
实验结果出乎意料:"左右"组合的催化剂,反应速度远慢于"左左"和"右右"组合。
这意味着,哪怕一开始右手只比左手多一点点,"右右"组合的优势也会被明显放大——产物的手性纯度,远远高于催化剂本身的手性纯度。
诺贝尔化学委员会委员彼得·绍姆福伊评价说,在开发合成手性药物分子所需方法时,这些发现是"设计和分析这类反应的基本工具"。
亮点二:从0.00005%到99.99%——微小优势滚雪球如果说卡甘让"放大"成为可能,那么硖合宪三则让"放大"自己会放大。
他设计了一种更特别的反应:让刚刚生成的分子,反过来当"帮手",催化更多同类分子生成。这就是"自催化"——产物自己催化自己。
1995年,硖合宪三取得关键突破:产物不仅接着当"帮手",还能让原本略占上风的那一种镜像分子占比进一步提高。
到了2003年,他做出了后来被称为"最酷的有机化学实验"——"硖合反应":从没有手性的反应物出发,无论其中哪一种最初偶然占据微弱优势,最终都会在产物中占据高达99.99%的比例。
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。他甚至把陨石、尘埃,乃至碳12与碳13之间仅一个中子的差异,都作为手性来源进行测试。
亮点三:回答了生命最古老的谜题——为什么生命只用"一只手"?两位获奖者的工作,为什么被评委称为"令人惊叹"?因为它们碰的是化学里最像哲学的问题。
所有氨基酸都是左旋的,DNA里的糖都是右旋的。生命为什么只选了"一只手"?这个问题,从1857年巴斯德观察到细菌只发酵一种酒石酸异构体开始,已经困扰了化学家160多年。
1953年,物理学家弗兰克提出了一个理论模型:如果一种镜像分子既能促进自身生成,又能抑制另一种生成,那么起初微小的优势就可能不断扩大。但这个模型,在之后几十年里一直是个"思想实验"。
卡甘的非线性效应,补上了弗兰克模型的第二个条件;硖合宪三的自催化反应,补上了最后一环。
两人一起,从实验上证明了:从无到有、从微小到压倒性的手性偏向,是完全可能在化学反应中自发产生的。
当然,硖合宪三自己也说:"这当然不是最终答案。"
亮点四:95岁得主,迟到了25年的诺奖还有一个让人感慨的细节:卡甘今年已经95岁了。
2001年,诺贝尔化学奖颁给了手性催化领域的三位科学家——诺尔斯、野依良治和夏普莱斯。学界普遍认为,卡甘应当在那份名单里。
他开发的DIOP手性配体,是后来所有手性配体的设计蓝本,其中也包括2001年诺奖得主野依良治的BINAP配体。
当时法国学界甚至公开抗议,连《自然》杂志都专门写了报道。而最有分量的那句话,来自获奖者自己——诺尔斯在一次专访中公开点名,说卡甘完全配得上这份荣誉。
25年后,这通来自斯德哥尔摩的电话,终于打到了卡甘手里。
—— 本文基于新华社、诺贝尔奖官网、科技日报等公开信息整理。今年三大科学诺奖不约而同指向了三个起源命题:宇宙起源、生命起源、意识起源。科学的内核,或许就是对最根本问题的不懈探索。欢迎在评论区留言讨论。