导语: 就在刚刚,2026年诺贝尔化学奖揭晓。得主是两位老人—— 法国的 Henri B. Kagan,95岁;日本的 Kenso Soai(硖合宪三) ,76岁。奖金1200万瑞典克朗,两人平分。 颁奖词写得很学术:"在不对称有机合成中发现非线性效应与自催化。"翻译成人话其实就一句话: 他们搞清楚了,化学怎么从"左右手各一半",变成"只要左手"。 这件事和你今天吃的每一粒药都有关。 先讲个你可能听过的故事 上世纪60年代,一种叫沙利度胺的镇静药在欧洲卖得很火,孕妇用来止孕吐。很快,上万名新生儿长出了像海豹鳍一样的四肢。 后来查清楚了:这种药分子有两种镜像。一种确实能镇静,另一种会致畸。更麻烦的是,人体还会把一种慢慢转成另一种。 从那以后,全球药监部门立了一条死规矩:手性药物必须把两种镜像分别做毒理,或者干脆只给单一构型。药厂被逼着学会一件事—— 怎么只造出有用的那一种,不造出另一种。 分子也分左手右手 有些分子长得像你的左手和右手:互为镜像,看起来一样,但怎么都叠不到一起。化学家叫它们"手性分子"。 怪事在于: 生命是"左撇子"。 你身上所有蛋白质里的氨基酸,几乎全是左旋;而DNA里的糖,全是右旋。没有例外。 问题来了:在试管里随便造,永远是左右各一半。那地球上最早的那一点点"左撇子倾向",是怎么变成今天整个生命体系的? 这个问题,从1848年巴斯德研究酒石酸晶体算起,悬了快180年。 卡根:一个被所有人默认的"想当然" Henri Kagan,1930年生,巴黎第 十一 大学荣休教授。 他其实是不对称催化的祖师爷级人物——1971年发明的 DIOP 配体,是后来一整代手性催化剂的模板。 但这次获奖,靠的是他1986年的一个"反常发现"。 那时候化学家有个默认假设:催化剂里右手配体占多少比例,产物里右手产物就占多少比例,是一条直线。 卡根多想了一步:金属催化剂在反应时,会同时抓两个配体分子。如果体系里混着左手L和右手R,就会出现三种催化剂——LL、RR,还有一种"左右混搭"的LR。 他赌LR这种混搭催化剂活性很差。实验一做,果然: 他把配体按75% R、25% L混在一起,产物里R型居然占到了90%。 催化剂里只多出来25%的优势,产物里被放大成了40%。这就是诺奖说的"非线性效应"。 对药厂意味着什么? 不必再花大价钱买99%纯的 手性 配体,用八九十 percent 纯度的就行。 默克公司后来用这个思路,把一种抗炎药关键中间体的光学纯度从70%的原料做到了95%的产物,省了一大笔拆分成本。 硖合宪三:那个"自己生自己"的反应 Kenso Soai,1950年生于广岛,东京大学博士,导师是向山光昭,现在是东京理科大学荣休教授。 他注意到一件事:在那些非线性效应特别强的反应里,催化剂和产物长得很像。于是他问了一个大胆的问题—— 能不能让产物本身就是催化剂,自己催化自己生成? 1990年代初,他筛了一大堆分子,最后盯上了一种叫"嘧啶基烷醇"的东西。1995年论文里报了一组数据:用对映体过量率只有5%的产物当种子,下一轮产物到了55%;再投回去,87%;循环五次,爬到90%以上。 真正炸裂的是后来的一组数字: 起始 手性 偏好只有0.00005%——大概相当于一百万个分子里多偏了50个——经过三轮自催化,最终产物的手性纯度超过99.5%。 放大约63万倍。 更绝的是:如果原料里完全没有手性呢?他做了37次重复实验,结果完全随机——18次偏向左手,19次偏向右手。 最后倒向哪一边,纯粹是反应开头那一下的统计涨落。 这是巴斯德以来,人类第一次在试管里亲眼看到: 从一锅完全没有"偏向"的原料出发,化学自己长出了一只手。 当然,诺奖委员会也把话说在前面:这个反应用的是锌的有机金属体系,不是生命体内的水相反应。它证明的是"这件事在化学上可能",不是"地球生命当年就是这么来的"。但光是"可能"两个字,已经够激动整个领域了。 这个奖为什么颁给两个老人 卡根做出这个发现是1986年,56岁;2026年拿奖,96岁(按官方资料1930年12月生,还差两个月满96)。硖合宪三1995年发Soai反应,45岁;现在76岁。 化学奖最近这些年,越来越像在"补旧账"。2001年奖不对称催化,2021年奖不对称有机催化,2026年奖非线性效应和自催化—— 其实是同一条主线上的三块拼图:怎么让反应不对称,怎么把不对称放大,以及不对称怎么自己长出来。 这两位的工作,今天已经长在每一条现代手性药生产线上。你下次吃药片的时候,可以想一下:那粒药里为什么只含一种镜像,背后站着的就是1986年那条向上弯的曲线,和1995年那个自己复制自己的反应。 诺奖委员会主席 Heiner Linke 说了一句话,我觉得挺到位:他们解开的,是一个超过一个世纪的化学谜题。 参考资料: