■ 本报记者 杨千莹 林辰辰

　　2026年诺贝尔化学奖授予法国科学家亨利·B·卡甘（Henri B·Kagan）和日本化学家硖合宪三（Kenso Soai），以表彰他们发现不对称有机合成中的非线性效应和自催化现象。官方评价是：两人“提供了一个逾百年化学谜题的解答”。

　　科学家们究竟发现了什么？又能应用于哪些领域？解答这些问题，首先需要认识一个概念——“手性”。

　　人的左手和右手，虽然互为镜像，却无法完全重合。一些药物分子也是如此，尽管化学成分相同，但由于分子的空间结构不同，可能表现出不同的性质。这就是化学中的“手性”，也是本次诺贝尔奖发现中的关键概念。

　　“许多化学分子具有手性，也就是组成原子的种类、数量完全相同，物理性质也几乎一样，只是空间结构不同，我们称之为‘对映异构体’，比如乳酸、葡萄糖等。”浙江工业大学药学院教授凌飞解释，它们的差别看似微小，实际却可能导向截然不同的轨迹。

　　手性，是药物开发安全性的关键因素之一。“人体内的蛋白质由氨基酸组成，药物分子需要与这些形态各异的空间结构正确结合，才能发挥作用。”凌飞将其比作“锁”和“钥匙”。作为“锁”的蛋白质空间结构固定，一把正确的“钥匙”能够让药物发挥疗效，但如果“钥匙”错了，就可能产生意想不到的毒副作用。

　　在历史上，就曾发生过“潘多拉魔盒”的悲剧。上世纪五十年代，沙利度胺被用于缓解妊娠反应。其R型能有效缓解孕吐，S型却有强烈致畸性，最终导致全球上万名“海豹肢畸形”婴儿出生。诸如此类事件，让科学家们不断探索，能否在药物开发时，只生产需要的那只“手”？卡甘和硖合宪三的发现，从不同角度解答了这个问题。

　　浙江大学化学系教授林旭锋用一个清晰的对比来解释两人的贡献：“传统的不对称催化，需要外加手性催化剂，而且催化剂本身不参与产物的构建。而卡甘和硖合宪三的工作表明，不需要外加手性催化剂，手性分子可以自我增值、自我放大。”

　　过去，人们总是认为催化剂的纯度与反应产物的纯度呈正相关，卡甘发现的“非线性效应”驳斥了这种直觉。他指出，手性催化剂可以是纯度不那么高的混合物，产物却可能表现出更高的手性纯度。

　　硖合宪三在此基础上发现了自催化现象：某些手性产物能够反过来充当催化剂，推动更多相同构型的产物生成。产物越多，推动反应的力量也可能越强，最终在“滚雪球”中生成高手性纯度的产品。

　　“我们所说的‘发挥疗效’，其实就是看药物分子与人体靶点是否正确结合。”凌飞说，过去“左右手”混合的消旋体药物的镜像构型产生的毒副作用很可能盖过正确构型的疗效，导致药物被代谢前就对人体产生毒害。因此，非线性效应和自催化的发现，对于提高药物安全性有着极大的促进作用。

　　如今，两位获奖者的发现已成为理解和设计不对称合成反应的重要工具，广泛应用于制药等领域。

　　全球小分子药物中75%以上为手性药物，其中60%可以通过不对称催化技术实现更高效、更绿色的合成。在我国，不对称催化也已经走完了从基础研究到产业应用的完整路径。“不管是浙江相关领域，还是从全国范围来说，我们这一领域在国际上都属于比较强的行列。”林旭锋表示，在产业端，大量来自中国的手性药物原料药已出口海外。

　　手性技术的用武之地，不止于药物。

　　在香精香料行业，同一种化合物的不同构型可能呈现不同的气味。通过控制构型，生产者可以更有针对性地获得所需香气，提高香料的品质和利用效率。

　　农药是另一个值得关注的方向。“过去农药一般使用‘左右手’混合物，如果能够提高有效构型，生成同手性产物，就有机会在达到相应防治效果的同时减少用量，进而降低成本与毒性。”凌飞说。根据其主要生产商的估算，常用农药金都尔在2025年的全球用量已超过6万吨。“如果做成手性化合物，每年可能减少3万吨以上用量。”

　　“左右手”的探索还未结束。凌飞介绍，目前学界研究的一个重要方向是寻找更便宜的催化材料，尽可能用铁、铜、镍等相对廉价的金属替代部分贵金属催化剂；另一个方向则是探索光照、电催化等新方法，让手性分子的制备更高效。