破解世纪谜题，引领药物研发新潮流！95岁法国化学家与76岁日本学者共享800万诺奖

在药物研发的征程中，化学家们长期面临着一个棘手的难题：众多药物分子存在两种互为镜像却性质迥异的形态，其中一种能发挥治疗功效，而另一种则可能引发有害的副作用。这一现象犹如一把双刃剑，给药物研发带来了巨大的挑战。

这一问题的根源与生命的基础化学特性紧密相连。许多构成生命的分子，存在着外观相似却并非完全相同的两种形态，即同手性（homochiral），就如同人的左手和右手，看似对称却有着不同的功能指向。

数十年来，科研人员虽然在理论上知晓可以设计出仅生成其中一种镜像分子的反应，但在实际操作中如何实现这一目标，始终如同笼罩在迷雾中的谜团，难以被解开。

直到10月7日，徽声在线传来重磅消息，亨利·B·卡甘（Henri B. Kagan）与硖合宪三（Kenso Soai）荣获2026年诺贝尔化学奖，他们成功找到了破解这一谜团的关键答案。两人将共同平分1200万瑞典克朗（约合人民币803万元）的奖金。

亨利·B·卡甘于1930年12月15日出生在法国布洛涅 - 比扬古，他就职于巴黎第十一大学。这位在化学领域深耕多年的学者，在科研道路上有着诸多传奇经历。

图片来源：诺贝尔奖官网

回顾过往，2001年诺贝尔化学奖表彰不对称催化领域的研究时，亨利·B·卡甘的落选曾引发法国科学界的强烈抗议。时光流转，时隔25年，95岁高龄的他终于得偿所愿，获得这一至高荣誉。不过，目前最高龄诺奖得主的纪录仍由约翰・B・古迪纳夫（John B. Goodenough）保持，他在2019年因对锂离子电池研发的卓越贡献获得诺贝尔化学奖，当时年已97岁。

硖合宪三在得知获奖消息后，通过电话向委员会成员表达了自己的激动之情：“收到这个好消息，我简直欣喜若狂。毫无疑问，这是我人生中最令人振奋的日子之一。”他透露，诺贝尔委员会联系他时，他正在家附近购物。硖合宪三1950年出生于日本广岛，目前任职于东京理科大学。

诺贝尔化学委员会主席海纳・林克（Heiner Linke）高度评价道：“亨利·B·卡甘与硖合宪三成功解开了一个跨越百年的化学谜题，即同手性如何自发产生。他们所研发的化学反应，堪称化学领域的奇迹，令人惊叹不已。”

亨利·B·卡甘与硖合宪三的这一重大发现，对药物合成反应的设计起到了决定性的推动作用，为药物研发开辟了新的道路。

百年谜团：生命分子为何独宠“一只手”？

早在1857年，法国著名科学家、微生物学和免疫学的先驱路易·巴斯德（Louis Pasteur）就敏锐地发现，生命中的化学分子似乎存在着一种独特的“偏好”：当面对一对互为镜像的分子时，细菌只会选择利用其中一种。此后，进一步的研究发现，天然氨基酸和DNA中的糖也都遵循着类似的规律。

当认识到生命分子只会选用一对对映异构体中的一种后，新的问题接踵而至：在生命起源之初，究竟发生了什么，使得生命化学拥有了这种“单手性”的特性呢？

化学家们在实验室中合成手性分子时，得到的往往是两种异构体等量混合的产物。那么，为什么生物体却只使用氨基酸的其中一种镜像形态呢？同手性究竟是如何产生的呢？这些问题如同一个个巨大的问号，困扰着科研人员。

亨利·B·卡甘：推翻固有认知，探寻放大目标分子之路

上世纪80年代初，亨利·B·卡甘和众多化学家一样，致力于优化不对称反应，其目标是制备高纯度的对映异构体，以满足药物制造等领域的需求。反应纯化的重要性，在20世纪60年代初的反应停（沙利度胺）事件中得到了惨痛的证实：这种原本用于镇静的药物，却导致数千名新生儿出现先天缺陷。后来研究者查明，正是药物活性成分的镜像异构体造成了这一毒害后果。

在当时，学界普遍存在一种认知，即催化剂中两种镜像分子的比例，会按照“线性关系”传递给最终产物。

然而，亨利·B·卡甘却对这个假设提出了质疑。他凭借着敏锐的洞察力和勇于探索的精神，开启了一场颠覆传统的科研之旅。

在实验过程中，他发现了一个令人意想不到的现象：左旋 - 右旋型催化剂的反应活性和另外两种催化剂完全不同。于是，他用不同异构体配比的催化剂开展了一系列实验，结果发现产物比例并不像其他化学家所假设的那样呈线性关系，亨利·B·卡甘绘制的结果曲线呈现出弯曲的形态。

这一发现意义重大，它意味着亨利·B·卡甘找到了放大产物中某一种对映异构体生成量的方法，为解决手性分子合成难题迈出了关键一步。

1986年，亨利·B·卡甘报道了至少三种展现出化学家所称非线性效应的不对称反应。这一历史性突破，如同在化学领域投下了一颗重磅炸弹，引发了大批化学家的关注和研究。东京理科大学的硖合宪三便是其中之一，他沿着亨利·B·卡甘的研究思路，完成了这条思想链条的最后一环，最终促成了2026年诺贝尔化学奖的诞生。

图片来源：央视新闻

硖合宪三：“神奇”化学反应，开启分子自我放大新时代

硖合宪三将研究重点放在了一种具有强烈非线性效应的不对称化学反应上。在仔细分析该反应的催化剂与产物结构后，他发现二者存在着高度的相似性。一个大胆而新颖的想法在他脑海中萌生：能否设计一个反应，依靠自催化过程，让催化剂由反应自身生成呢？

为了验证这一想法，硖合宪三进行了大量的实验，测试了无数种不同分子。终于，他找到了一种手性物质——5 - 嘧啶基烷醇，它能够实现自我生成。在1995年发表的论文中，硖合宪三详细描述了这项开创性实验：在起始原料中，某一对映异构体仅多出2%，但经过反应后，最终产物中该异构体过量比例竟然达到了87%。这一实验充分证明了该反应具备自我放大特性。

然而，硖合宪三并没有满足于此，他又持续探索了八年之久，只为寻找最理想的自催化体系。功夫不负有心人，2003年，他终于报道了这样一个化学反应：反应能够生成过量的某一对映异构体，而该异构体又可以作为催化剂不断自我复制。这是自生命诞生以来，人类首次从非手性的原料混合物中成功创造出手性分子，堪称化学领域的重大里程碑。

硖合反应被认为是化学史上最精巧的实验之一。在启动催化过程时，两种对映异构体都会生成，但反应过程由随机因素主导，其中一种异构体会略微更多。就是这一点点微小的过量，就足以让这种异构体主导整个化学反应，最终在产物中的占比可以高达99.99%。而且，在重复实验时，也可能换成另一种异构体占据主导地位，最终得到哪一种异构体，完全取决于反应开端的随机事件。

研究成果惠及多领域，推动化学与生命科学发展

亨利·B·卡甘和硖合宪三的研究成果，如同一场及时雨，改变了化学家制造药物分子的底层方法。面对一对几乎一模一样的“镜像分子”，化学家第一次拥有了更强的能力，能够让反应“选择”自己真正需要的那一个，大大提高了药物研发的效率和准确性。

2022年，由英国皇家化学学会出版的专业参考书《不对称自催化：硖合反应》专门总结了Soai反应的应用。其中提到，Carreira团队曾利用不对称自催化及其手性放大机制，成功完成了HIV治疗药物依非韦伦（efavirenz）关键中间体的手性合成，为艾滋病的治疗带来了新的希望。

硖合反应不仅在药物研发领域发挥了重要作用，还重新点燃了化学家探索生命起源的热情。如今，世界各地的研究者正在积极复现硖合宪三的成果，目标就是合成同手性的氨基酸与糖，进一步揭开生命起源的神秘面纱。

亨利·B·卡甘发现的非线性效应，已经成为化学家设计新反应的重要工具。当反应呈现非线性特征时，可以帮助研究者深入理解反应机理，进而优化反应条件，尽可能获得高纯度的产物对映异构体。这对于所有生产和与生命体发生作用的化学品的企业来说，至关重要。相关产品涵盖了药物、香精、香料与农用化学品等多个领域，在部分新材料的生产中同样具有重大意义。