新智元报道
2026年诺贝尔化学奖正式揭晓，殊荣花落法国巴黎南大学Henri Kagan与日本东京理科大学Kenso Soai，以表彰他们在不对称有机合成中发现的非线性效应和自催化作用。
这两位科学家的发现，不仅解答了“生命为何具有手性”这一困扰学界百年的终极谜题，更深刻改变了现代制药工业，挽救了无数生命。
现年95岁的Kagan历经25年等待，终于弥补了当年与沃尔夫奖同行一同落选诺奖的遗憾。而赛前备受关注的华人化学家刘如谦此次未能获奖。值得注意的是，尽管AlphaFold等AI模型在结构预测上表现卓越，但在处理分子手性问题上仍存在显著缺陷。
造物主的恶作剧——致命的「双胞胎」
理解本届诺奖的核心在于「手性」。如同左手与右手互为镜像却无法重合，许多化学分子也存在两种互为镜像的变体，即「对映异构体」，俗称「左手分子」和「右手分子」。
生命系统具有严格的手性识别机制。若药物中混入错误的手性分子，不仅无效，甚至可能引发灾难。20世纪60年代的「反应停」（沙利度胺）悲剧便是明证：其右手分子具有镇静作用，而左手分子则导致胎儿畸形。由于当时工艺无法分离两者，造成了成千上万例先天缺陷婴儿的出生。
这一惨痛教训促使化学界致力于开发能够精准合成单一手性分子的技术。
自然界的偏心：试管里的「五五开」
在常规实验室条件下，若无外界手性干预，化学反应生成的左右手分子比例恒为50:50，即「外消旋体」。然而，地球生命却呈现出极致的单手性特征：蛋白质氨基酸均为左旋（L-型），DNA/RNA糖类均为右旋（D-型）。
这种从随机到纯净的跃迁被称为「生物同手性之谜」。1953年，物理学家Charles Frank提出理论模型，指出实现这一过程需满足三个苛刻条件：
1. 自催化：产物能催化自身形成。
2. 不对称反应：反应偏向某一侧。
3. 相互抑制：左右手分子相遇时互相抵消或抑制对方生长。
Frank预言这在实验室中或许可行，但随后几十年间，这成为化学界难以攻克的难题，直到Kagan与Soai的出现。
Kagan的「反直觉」突破——非线性效应
20世纪80年代，Henri B. Kagan挑战了当时化学界的常识：催化剂纯度决定产物纯度。他提出，若催化剂以双分子形式工作，情况将截然不同。
当左右手催化剂混合时，会形成三种组合：左-左、右-右以及左-右。Kagan发现，异手性的「左-右」组合活性极低甚至失活，而同手性的「左-左」或「右-右」组合则高效工作。这种现象被称为「非线性效应」（NLE）。
这意味着，即使使用纯度不高的催化剂，由于异手性组合的「自我淘汰」，剩余的有效催化剂纯度会大幅提高，从而生成高纯度的手性产物。1986年，Kagan发表此发现，证明了Frank模型中的「相互抑制」条件，为制药工业提供了低成本提纯手性药物的关键工具。
Kenso Soai的「封神之作」
受到Kagan启发，Kenso Soai致力于寻找一种既能自催化又能放大手性的分子。经过多年试错，他在1995年发现嘧啶-5-甲醛与二烷基锌的反应产物具有不对称自催化特性，首次凑齐了Frank提出的前两个条件。
2003年，Soai团队完成了一项史诗级实验：初始催化剂的手性偏差仅为0.00005%，经过三轮自催化循环，最终产物纯度超过99.5%。微小的随机涨落被放大了63万倍，实现了从近乎非手性到绝对同手性的飞跃。
甚至在完全无手性起始条件下，Soai通过37次重复实验证明，哪只手胜出完全取决于初始的瞬间随机性，随后自催化机制将其固定并放大。2009年，他更将触发信号极限压缩至单个碳同位素的差异。Soai反应完美验证了Frank的全部三个预言。
破解生命起源的终极密码
Soai反应为生命起源提供了合理解释：在地球原始环境中，微小的统计涨落或环境因素导致某一手性分子略占优势，随后通过自催化和非线性放大机制，迅速淘汰另一手性分子，最终形成当今生命纯粹的单手性世界。
AI拿了诺奖，却还会弄反左右手
尽管AI在科学领域进展迅猛，但在手性识别上仍显稚嫩。AlphaFold 3在处理D型氨基酸组成的蛋白质复合物时，手性错误率高达51%，基本等同于随机猜测。这表明，尽管AI能预测结构，但在底层化学逻辑的理解上，尤其是手性这一关键维度，仍有长路要走。
致敬探索未知的引路人
Nobel Committee主席Heiner Linke评价道，Kagan和Soai解决了一个世纪之谜，其发现的化学反应堪称奇观。95岁的Kagan与Soai平分1200万瑞典克朗奖金，但他们为人类带来的安全药物和对生命起源的认知，价值远超金钱。
向2026年诺贝尔化学奖得主Henri Kagan与Kenso Soai致以崇高敬意。
参考资料：
编辑：Aeneas 大卫 摩西