川观新闻记者 宁宁
北京时间10月7日晚，2026年诺贝尔化学奖揭晓，颁给法国科学家亨利·B·卡甘和日本科学家硖合宪三，表彰他们解开了这个困扰化学界一百多年的谜题：生命为什么只选择一种“手性”的分子？
科学家亨利·B·卡甘和硖合宪三 图源：诺奖官网
何为“手性”？又从何而来？
何为“手性”？回答这个问题之前，不妨伸出双手看看——左手和右手长得几乎一样，但怎么转都对不上。镜子里的你，右手就变成了左手。
四川轻化工大学研究生院院长杨郭解释，这里的“左”和“右”是帮助理解空间形状的比喻。比如大家熟悉的苯分子，结构呈六圆环对称，没有左右之分。但有些分子和我们的双手一样，是有“左右之分”的，化学家称之为“对映体”，这种看着像但不能重合的性质也称为手性。
“简单来说，药物等手性分子要和体内手性的靶点结合，通常只有一种构型才有想要的活性——起作用的要么是‘左手’，要么是‘右手’。”杨郭说。
比如，生命体系的关键分子就出奇地“专一”：蛋白质中的氨基酸几乎都是L-型，也就是“左手型”；DNA中的糖则是D-型，即“右手型”。这种生命体系中只存在一种镜像形式的现象，化学家称为“同手性”。需要说明的是，这里的“左、右”指分子构型，与“左旋、右旋”的旋光方向不是一回事。
硖合宪三设计的反应。
那么，这种“单手性”从何而来？这一直是科学界的谜题。但让它变得紧急的，源于一个悲剧。
上世纪60年代，一种叫“反应停”的药闯了大祸，孕妇吃了它止吐，结果全球约1.2万名婴儿畸形。后来科学家才发现：这药两个互为镜像的对映体，药理和毒性并不相同——(R)-构型主要起镇静、缓解孕吐作用，(S)-构型则致畸性最强。更麻烦的是，两种构型在人体内会互相转化，所以即便只用"安全"的那一种，也躲不开风险；而当时上市的，正是两种各占一半的外消旋体。通俗点说，相当于买一瓶药，“一只手”是药，“另一只手”是毒，而且这两只手还会在身体里互相变来变去。
从那时起，化学家就有了个实际目标：尽量多制造有用的“那一只手”，而不是先得到两种再费力区分。于是，他们请来手性催化剂当“帮手”——不仅能促进反应，还能让其中“一只手”生成更多。
硖合宪三设计的反应。图源：诺奖官网
两位科学家，接力破解
“要把本次诺奖两位获奖者的贡献放在一起理解，才能看清全貌。”杨郭说。
传统看法以为，催化剂的手性会“按比例”传给产物。但1986年，卡甘发现了一个反常识的现象：哪怕催化剂只有一点点手性偏向，产物也可能放大成很大的偏向。“这就是催化剂手性成分与产物手性纯度之间的‘非线性效应’。”杨郭说，这一发现的核心在于手性催化剂的纯度，此后吸引了更多化学家探索，也为改进不对称反应打开思路。
不过，放大一次差别，与让差别不断扩大还不是一回事。硖合宪三想找到一种更特别的反应：让刚刚生成的分子也成为“帮手”加入生产线。这便是自催化的基本思路：让生成的物质又能促进原料变成更多同类物质。
他设计出一个能“滚雪球”的反应：从只有2%的手性偏差出发，让反应自己催化自己，越滚越大，反应结束后这一过量扩大到87%。杨郭解释，这一反应中，产物本身就能当催化剂，越反应越有活性。
本次化学诺奖解开了化学界百年谜题。图源：诺奖官网
所以，这有啥用？当前，这项发现已经走进药厂和实验室，它究竟解决了什么、又留下了什么，值得说清楚。
在杨郭看来，一直以来，工业化生产并没有很好地解决不对称合成难题，也就是合成只有“左手”没有“右手”的化合物很难。而这一发现最直接的好处在于，能帮助科学家在药物研发中更好地拆分手性分子，从而更精准地合成药物，只用造出有用的那一种。此外，作为理解和设计不对称合成反应的重要工具，还可应用于蛋白质、大分子化合物合成等领域。
目前，我国在不对称合成领域持续发力。在四川，成都有机化学有限公司是国内最早从事手性技术研究的机构之一，研究方向已覆盖不对称催化反应、手性药物合成、生物催化等多个领域，与多家药企持续开展合作。
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