破解百年化学谜题：2026 诺贝尔化学奖，解码生命分子的 “左右手” 之谜

10 月 7 日，瑞典皇家科学院公布 2026 年诺贝尔化学奖得主：法国南巴黎大学亨利・卡根（Henri B. Kagan）与日本东京理科大学硖合宪三（Kenso Soai）。获奖理由为在不对称有机合成中发现非线性效应与自催化作用，二人联手解答了困扰科学界百年的难题：生命分子的同手性，究竟如何自发诞生。很多分子拥有一对镜像结构，如同人的左右手，无法完全重合，化学家称之为手性分子，一对镜像分子互为对映体。这就好比锁匠打造钥匙，每次都会同时产出两把镜像钥匙，仅有一把能够开锁，另一把不仅无效，甚至会损坏锁芯。药物研发中同样存在这个难题：不少药物分子的两种对映体，一种具备治疗效果，另一种却会带来毒副作用，轰动一时的反应停事件，正是手性分子引发的悲剧。生命世界存在一个独特特征 ——同手性。构成蛋白质的氨基酸几乎全部是同一种手性构型，糖类等生物分子也存在固定手性偏好。但常规化学反应里，生成手性分子时，两种镜像产物永远等量共存。化学家一直困惑：原始地球没有生命干预，为何生命会统一选择其中一类手性分子？这个疑问，悬置了一百多年。这个探索故事最早可以追溯到 19 世纪巴斯德的酒石酸实验。巴斯德在显微镜下分离出酒石酸两种镜像晶体，发现二者对偏振光作用相反；后续细菌发酵实验进一步证实，生命体系会选择性识别特定手性分子。由此，科学界意识到生命化学反应自带手性偏好。20 世纪初，马尔克瓦尔德首次实现不对称反应：借助手性催化剂，让反应优先生成某一种对映体。到 1953 年，理论物理学家查尔斯・弗兰克提出理论模型，想要自发产生同手性，反应必须同时满足三点：拥有手性催化剂、反应能放大手性偏向、反应产物可以充当催化剂实现自催化。该理论框架，成为本次诺奖成果的理论基石。卡根：发现非线性效应，放大微弱手性偏向上世纪 80 年代，卡根着手优化不对称合成。当时学界普遍默认：催化剂里两种对映体的比例，会线性传递到最终产物。卡根推翻了这一认知。他研究金属配位催化体系：金属离子可同时结合两个手性分子，形成三种组合催化剂：右 - 右、左 - 左、左 - 右。其中左 - 右混合型催化剂几乎没有催化活性，只有同构型配对的催化剂才能高效推动反应。举个例子：催化剂中右旋占 75%、左旋占 25%，分子随机结合后，活性催化剂几乎全部是右旋配对结构。哪怕催化剂仅有微弱的手性优势，产物的手性偏向也会被大幅放大。催化剂与产物手性比例不再是简单线性关系，也就是不对称反应的非线性效应。1986 年，卡根正式报道该现象，完成弗兰克模型第二项条件，为手性分子高效合成提供全新工具，在药物、香料、新材料制造领域意义重大。硖合宪三正是受此启发，继续推进研究。硖合宪三：自催化反应，从零创造手性硖合宪三在研究非线性不对称反应时发现，反应产物和催化剂结构高度相似，由此萌生构想：设计反应，让生成的产物反过来催化自身合成，实现自催化。经过大量筛选，他找到 5‑嘧啶基烷醇体系。1995 年实验中，反应初始仅有 2% 的对映体过量，反应结束后提升至 87%。2003 年，硖合宪三完成里程碑实验：从完全非手性原料出发，依靠反应本身随机波动产生的极微小手性偏向，通过自催化不断放大。初始仅 0.00005% 的微弱优势，经过多轮补加原料迭代，产物单一构型纯度突破 99.5%。反应启动时两种镜像分子同步生成，随机扰动让其中一方略微占优，自催化机制持续放大差距，最终近乎只产出单一手性分子。重复实验时，随机条件不同，胜出的对映体也可能互换。这是人类第一次在实验室，脱离生命体系，自发生成高度同手性分子。硖合宪三完整实现弗兰克模型全部条件，为理解生命起源阶段同手性如何诞生给出核心实验证据。诺奖成果的价值诺贝尔化学委员会主席海纳・林克评价：同手性自发起源是百年化学谜题，卡根与硖合宪三给出了答案。卡根发现的非线性效应，如今已是不对称合成的基础工具，帮助化学家高效制备高纯度手性药物、香精、农药。硖合宪三建立的自催化手性放大体系，虽不等同于原始生命化学过程，但证实无需生命参与，单纯化学反应就可以自发产生同手性。现在全球科学家，正沿着这条路线尝试合成手性氨基酸、糖类，进一步还原生命诞生之初的化学图景。

10 月 7 日，瑞典皇家科学院公布 2026 年诺贝尔化学奖得主：法国南巴黎大学亨利・卡根（Henri B. Kagan）与日本东京理科大学硖合宪三（Kenso Soai）。获奖理由为在不对称有机合成中发现非线性效应与自催化作用，二人联手解答了困扰科学界百年的难题：生命分子的同手性，究竟如何自发诞生。

很多分子拥有一对镜像结构，如同人的左右手，无法完全重合，化学家称之为手性分子，一对镜像分子互为对映体。这就好比锁匠打造钥匙，每次都会同时产出两把镜像钥匙，仅有一把能够开锁，另一把不仅无效，甚至会损坏锁芯。药物研发中同样存在这个难题：不少药物分子的两种对映体，一种具备治疗效果，另一种却会带来毒副作用，轰动一时的反应停事件，正是手性分子引发的悲剧。

生命世界存在一个独特特征 ——同手性。构成蛋白质的氨基酸几乎全部是同一种手性构型，糖类等生物分子也存在固定手性偏好。但常规化学反应里，生成手性分子时，两种镜像产物永远等量共存。化学家一直困惑：原始地球没有生命干预，为何生命会统一选择其中一类手性分子？这个疑问，悬置了一百多年。

这个探索故事最早可以追溯到 19 世纪巴斯德的酒石酸实验。巴斯德在显微镜下分离出酒石酸两种镜像晶体，发现二者对偏振光作用相反；后续细菌发酵实验进一步证实，生命体系会选择性识别特定手性分子。由此，科学界意识到生命化学反应自带手性偏好。

20 世纪初，马尔克瓦尔德首次实现不对称反应：借助手性催化剂，让反应优先生成某一种对映体。到 1953 年，理论物理学家查尔斯・弗兰克提出理论模型，想要自发产生同手性，反应必须同时满足三点：拥有手性催化剂、反应能放大手性偏向、反应产物可以充当催化剂实现自催化。该理论框架，成为本次诺奖成果的理论基石。

卡根：发现非线性效应，放大微弱手性偏向

上世纪 80 年代，卡根着手优化不对称合成。当时学界普遍默认：催化剂里两种对映体的比例，会线性传递到最终产物。卡根推翻了这一认知。他研究金属配位催化体系：金属离子可同时结合两个手性分子，形成三种组合催化剂：右 - 右、左 - 左、左 - 右。其中左 - 右混合型催化剂几乎没有催化活性，只有同构型配对的催化剂才能高效推动反应。

举个例子：催化剂中右旋占 75%、左旋占 25%，分子随机结合后，活性催化剂几乎全部是右旋配对结构。哪怕催化剂仅有微弱的手性优势，产物的手性偏向也会被大幅放大。催化剂与产物手性比例不再是简单线性关系，也就是不对称反应的非线性效应。1986 年，卡根正式报道该现象，完成弗兰克模型第二项条件，为手性分子高效合成提供全新工具，在药物、香料、新材料制造领域意义重大。硖合宪三正是受此启发，继续推进研究。

硖合宪三：自催化反应，从零创造手性

硖合宪三在研究非线性不对称反应时发现，反应产物和催化剂结构高度相似，由此萌生构想：设计反应，让生成的产物反过来催化自身合成，实现自催化。经过大量筛选，他找到 5‑嘧啶基烷醇体系。1995 年实验中，反应初始仅有 2% 的对映体过量，反应结束后提升至 87%。2003 年，硖合宪三完成里程碑实验：从完全非手性原料出发，依靠反应本身随机波动产生的极微小手性偏向，通过自催化不断放大。初始仅 0.00005% 的微弱优势，经过多轮补加原料迭代，产物单一构型纯度突破 99.5%。反应启动时两种镜像分子同步生成，随机扰动让其中一方略微占优，自催化机制持续放大差距，最终近乎只产出单一手性分子。重复实验时，随机条件不同，胜出的对映体也可能互换。这是人类第一次在实验室，脱离生命体系，自发生成高度同手性分子。硖合宪三完整实现弗兰克模型全部条件，为理解生命起源阶段同手性如何诞生给出核心实验证据。

诺奖成果的价值

诺贝尔化学委员会主席海纳・林克评价：同手性自发起源是百年化学谜题，卡根与硖合宪三给出了答案。卡根发现的非线性效应，如今已是不对称合成的基础工具，帮助化学家高效制备高纯度手性药物、香精、农药。硖合宪三建立的自催化手性放大体系，虽不等同于原始生命化学过程，但证实无需生命参与，单纯化学反应就可以自发产生同手性。现在全球科学家，正沿着这条路线尝试合成手性氨基酸、糖类，进一步还原生命诞生之初的化学图景。