20世纪50年代,一款名为“反应停”的止吐药给无数家庭带来了难以愈合的创伤。当时化学家无法分离药物分子中的镜像结构正规股票配资,导致孕妇服用混合药物后,全球上万名婴儿出现畸形。这一惨痛教训让化学界认识到构建单一手性分子的重要性。

瑞典皇家科学院宣布,2026年诺贝尔化学奖授予科学家亨利·B·卡甘和硖合宪三,以表彰他们在不对称有机合成中发现非线性效应和自催化现象。多位科学家认为,两位新晋诺奖得主的研究不仅关乎地球生命起源,还在现实中拯救了无数人的生命,彻底改变了现代制药工业。

要理解今年的诺贝尔化学奖,首先要理解“手性”。左手和右手看起来一样,但无论怎么旋转都无法重合。在化学世界里,许多分子也存在两种互为镜像的变体。上海交通大学化学化工学院长聘副教授袁乾家表示,从氨基酸到天体现象都存在手性,在生物体内,组成蛋白质的氨基酸几乎全是“左手”型,而构成遗传物质的糖类则几乎全是“右手”型。这种单一手性偏好被称为“同手性”,其成因一直是生命起源研究中的未解之谜。

卡甘和硖合宪三的研究为解答这一谜题提供了关键线索。1986年,卡甘发现了一个反直觉的现象:在不对称催化中,即使使用比例略低的催化剂,产物的手性纯度也可能显著提高,这就是“非线性效应”。这意味着催化剂中的一点点“手性优势”就能在反应中被放大。
硖合宪三则发现了“自我复制机制”。他在实验中设计了一种特殊反应,产物本身能催化反应,并优先生成与自己手性相同的产物。上海科技大学物质科学与技术学院副教授杨晓瑜比喻说,这就像滚雪球,一开始催化剂可能只有微弱的优势,但最终产物的比例能达到很高。这种“自催化”现象首次在实验室中模拟了手性从无到有、从弱到强的演化过程。
值得一提的是,2021年诺贝尔化学奖也授予了“不对称有机催化”。杨晓瑜解释说,2021年的奖项表彰的是“工具”的发明,而今年更偏向于“基础理论”,解决的是手性合成的起源问题。我国手性化学发展迅速,已达到世界一流水平,但在从实验室走向工业化生产方面仍面临挑战,如催化剂用量和稀有金属的成本与生物兼容性问题。未来用铁、钴、镍等丰产金属替代稀有金属,实现更高效、更低成本的手性合成是研究热点之一。
两年前的诺贝尔化学奖颁给了AlphaFold,但至今它还会把分子的左右手弄反。袁乾家表示,AI和高通量筛选可以加速科研进程,但取代实验仍然困难,许多重大突破往往来自实验中的意外发现。
今年的获奖者之一卡甘已经95岁,其实他早在2001年就是诺贝尔化学奖的热门人选。25年前,他与另外两位同行一同获得沃尔夫奖,但遗憾落选诺贝尔化学奖。25年后,他终于获得了这份荣誉。杨晓瑜感慨道,卡甘当年设计了全新的手性配体并应用于不对称氢化反应,如今已成为制备手性化合物的重要方法之一。
这项基础研究的意义远不止于解答学术谜题。在制药领域,单一手性药物可以避免类似“反应停”的悲剧;在农药领域,单一手性农药能减少对土壤和生态的负面影响;在材料科学中正规股票配资,手性分子与圆偏振发光现象密切相关,可用于3D显示等新技术。2026年诺贝尔化学奖再次证明,最深刻的科学发现往往源于对最基本问题的执着探索。亨利·卡甘和硖合宪三的工作不仅解释了自然界的“偏心”,更为人类创造更安全、更美好的未来提供了无限可能。
元鼎证券股票配资推荐:资金托管与风控透明化解析提示:本文来自互联网,不代表本网站观点。