2026诺贝尔化学奖：95岁Kagan与Soai因不对称自催化获奖

2026年诺贝尔化学奖刚刚公布。

瑞典皇家科学院把今年的奖项颁给了法国巴黎第十一大学的Henri B. Kagan（亨利·卡根）和日本东京理科大学的Kenso Soai（硤合宪三），理由是两人在不称有机合成中发现了非线性效应与自催化。

法国化学泰斗Kagan今年已经95岁，他曾在2001年与诺奖失之交臂，当时引发过不小争议。

25年过去，他终于把属于自己的这座诺贝尔奖拿到手，化学界为此相当振奋。

诺奖官方对这项成果评价很高，诺贝尔化学委员会主席Heiner Linke的表态是：

“亨利·卡根和硤合宪三解决了一个困扰化学界上百年的谜团：生命的单一手性究竟是如何自发产生的。他们开发的化学反应极其壮观。”

生命为什么偏偏只认某一种镜像分子？这两人到底做出了什么，能让化学分子像生命那样学会“选边站”？

为什么大自然只选一只手？

要弄明白两位大师的贡献，先得说清楚化学里最神奇的“手性”。

把自己的左右手伸出来，看着一模一样，可无论怎么转，手心朝上时左手永远没法跟右手完全重合。互为镜像、又叠不到一起，这种性质在化学里就叫手性（Chiral）。

19世纪中叶，微生物学奠基人路易·巴斯德研究葡萄酒中的酒石酸时，用显微镜发现有些分子居然存在互为镜像的两种形态，也就是对映异构体。

更神的是，生命只用了其中一只“手”。

你体内蛋白质的氨基酸，全是左手性的；DNA里的糖，则全是右手性的。这种情况叫同手性，词源来自希腊语中“相同”和“手”这两个词。

生命只采用单一镜像分子，这个现象有个名字——单一手性（Homochirality）。

两只手，选哪只，结果可能天差地别。

上世纪60年代初的反应停（thalidomide）事件就是最惨痛的例子。这种镇静药在全球造成上万名婴儿出生缺陷，后来一分析才知道，药里真正管用的是其中一种镜像分子，而闯祸的恰恰是它的另一只手。

于是制药行业有了硬性需求：合成手性分子时，只要其中一只“手”，另一只得尽量少。

麻烦在于，化学家每次在试管里合成手性分子，拿到的永远是左手一半、右手一半。怎么让反应偏向一边，甚至只产出一边，成了化学界上百年没解开的难题。

1953年，理论物理学家查尔斯·弗兰克（Charles Frank）提出过一个著名数学模型。在他看来，要从无到有实现单一手性，化学反应得同时满足三个苛刻条件：

1、反应不称，且要有手性催化剂；

2、得有一种机制压制劣势镜像、大幅放大优势镜像；

3、产物自己就是催化剂，能自我复制、指数级增长（自催化）。

弗兰克的模型在化学界流传很广，成了课堂上的一道经典谜题：道理上说得通，现实中究竟做不做得出来？

而这一次的诺奖，给出的正是答案。

第一条没过多久就落实了。

△诺贝尔官网

此后化学家们不断设计出具备实用价值的不对称催化反应，这一方向的开拓者在2001年和2021年两次摘得诺贝尔化学奖。

今年颁出的这个奖，对应的是后面那两个条件。

从线性关系被打破，到耦合反应的实现：百年手性难题如何解开

卡根是怎么搞定第二条件，先来说说。

20世纪80年代之前，学界有一个很难撼动的看法：催化剂中左手分子占比多大，产物中左手分子的占比就差不多是多大。

在大家眼里，这就是一条笔直的关系线。

可在巴黎第十一大学任职的卡根，就是不认这个理。

他把金属催化剂的微观机理翻来覆去地推敲：反应过程中，一个金属中心常常会同时挂上至少两个手性配体。

配体这样搭配下来，催化剂就有了三种形态：右-右、左-左，还有左-右。

那么这种左右搭伙的异手性催化剂，干起活来效率到底怎么样？

1986年，卡根拿出的实验结果让学界吃了一惊：“左-右”混合的那种催化剂活性非常低，反应慢得跟蜗牛爬一样。

于是出现了一个和直觉相反的结果。

打个比方，催化剂里掺进75%的右手分子和25%的左手分子，左手分子大批被拽进作废的左右搭配里，真正起作用的催化剂，效果等同于右手占到九成。

把这种关系画到图上，产物比例与催化剂比例之间是一条弯曲线，跟人们设想的那条直线完全对不上。

△诺贝尔官网

这便是非线性效应（non-linear effects）：产物中单一镜像的纯度，有可能比催化剂自身的纯度还高。

1986年，卡根在《美国化学会志》（JACS）上一次性报告了三个呈现该效应的反应，弗兰克模型要求的第二个条件由此满足。

这条曲线可别小看。它后来变成了化学家手里的诊断工具：反应是否存在非线性，能反映其内部机理，帮化学家调整反应，把产物的手性纯度推到极致。

制药、香精、农药这些跟生命打交道的行当，天天都在用这件工具。

第三个条件，由东京理科大学的硤合宪三拿下。

他那时正在研究一个不对称反应，盯着催化剂和产物的结构看久了，忽然意识到：这两个东西长得实在太像了。

一个大胆的念头浮上来：能不能设计出一种反应，让催化剂自己把自己生出来？

进入90年代，自催化反应的案例已经积累了不少，可带手性的却一个也找不到。硤合宪三没有别的办法，只能一个分子一个分子地挨着试，最终锁定了一种手性分子——5-嘧啶基烷醇（5-pyrimidyl alkanol），它确实能对自身的生成起催化作用。

1995年，他把这个实验公开了：反应启动时只让其中一种镜像占到2%的优势，等反应跑完，这个优势已经涨到87%。

就这样，不对称自催化反应头一回出现在人类历史上，化学界干脆直接称它为Soai反应（Soai reaction）。

不过硤合宪三没打算停在这里。87%和生命所达到的100%之间，还差着一截。

又过了八年，2003年，他推出了终极方案：原料里完全不含手性，反应一旦开始，两种镜像都会冒出来，哪一方能微微领先纯属运气，这个领先幅度或许只有0.00005%。

可这已经足够了。

占上风的那只“手”会推动自身不断复制，雪球随之越滚越大。

△诺贝尔官网

实验里每补一次原料，它的比例就往上跳一级，补到第三次时已经突破99.5%，最高能一路逼近99.99%。

更耐人寻味的是，同一套实验重做一次，胜出的也许换成了另一只手。开局那点随机的涨落，就这样定下了整锅反应的走向，跟抛硬币似的。

自生命出现以来，这还是头一回有人从不含手性的原料起步，硬是造出了接近纯的单手性。官方科普文件里写得很直白：除了生命本身，此前没人办到过这件事。

Soai反应也被公认为化学史上最漂亮的实验之一。

弗兰克1953年提出的那三个条件，至此被逐一走通。

两位诺奖得主

今天诺奖结果落定，两位大师的科研传奇也再度被人提起。

亨利·卡根（Henri B. Kagan）1930年生于法国布洛涅-比扬古，如今已是95岁高龄。他早年在巴黎大学理学院和巴黎国立高等化学学院求学，1960年于法兰西公学院拿到博士学位。

之后他长期在巴黎第十一大学工作（该校现已并入巴黎萨克雷大学），是不对称催化领域公认的开拓宗师。

1971年，卡根就做出了传奇手性配体DIOP，给催化不对称合成的发展添了一把力。

△诺贝尔官网

2001年诺贝尔化学奖颁给不对称催化领域时，卡根的落选曾在学界掀起不小的争议。

等了整整25年，斯德哥尔摩的电话终于打来了，电话那头是95岁的他。在这之前，沃尔夫化学奖、富兰克林奖章、法国科学院院士，这些殿堂级荣誉早已收入囊中。

Kenso Soai（硤合宪三）是日本有名的有机化学家，1950年生在广岛，如今是东京理科大学名誉教授。他早年就读于东京大学，跟着日本有机化学宗师向山光昭做研究，1979年拿到博士学位。

之后他去了美国，在北卡罗来纳大学教堂山分校，师从著名立体化学家Ernest L. Eliel，做博士后。

1981年进入东京理科大学，此后几十年他一直扎在立体化学里。1995年，他发现了不对称自催化现象，后来开创的“Soai反应”被写进全球顶尖化学教科书，成了不对称合成与生命起源研究中绕不过去的一座丰碑。

他和中国也有一段渊源：东京理科大学网站刊载的个人履历显示，2010年至2015年，他担任过吉林大学访问教授（Visiting Professor）。

这个奖，和我们有什么关系？

往近了说，两位得主的工作就是制药业每天在用的工具。药物分子只要选对那只“手”，副作用就更少、成本也更低，香料、农药、新材料行业也是同样的道理。

往远了说，Soai反应让科学家对生命起源重新燃起了热情。全世界不少实验室正顺着这条思路，试着造出同手性的氨基酸和糖，想弄明白四十亿年前，生命到底是怎么挑中一只“手”的。

化学界被这个问题困了上百年，今天算是有了一个教科书级别的答案。