左手右手互为镜像却无法重合，生命体内氨基酸、核糖等关键分子也存在这样的镜像形态，可地球生命却近乎一致地只选用其中一种构型。生命这套统一的 “手性” 究竟从何而来？

北京时间 10 月 7 日，2026 年诺贝尔化学奖揭晓，瑞典皇家科学院将这一奖项授予法国化学家亨利・B・卡甘与日本化学家硖合宪三，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”，为破解这一百年科学谜题提供重要理论依据与实验模型。记者邀请南京大学化学学院俞寿云教授进行科普解读。

生命镜像谜题：生命分子为何偏爱单一构型

手性，通俗理解类似人的左右手：互为镜像，却无法完全重合。化学中将这种镜像不重合的特性称之为手性。构成生命的核心物质，氨基酸、糖类等都属于手性分子。

一个十分特别的生命现象是，地球上生命体保持严格的同手性：构成蛋白质的氨基酸几乎全部为 L‑构型，组成核酸的核糖则均为 D‑构型。俞寿云介绍，长久以来，化学家面临两大核心追问：原始地球上，生命这套统一的手性从何而来？人类又该如何高效制备单一手性的功能分子？这两大问题，一直是手性化学领域萦绕多年的重要谜题。

回溯学术史，不对称催化早已是诺贝尔化学奖的 “常客”。2001 年，诺贝尔化学奖颁给不对称氢化、氧化方向的研究者，奠定现代手性合成的发展基石。

人体本身就是一套精密的手性识别系统，一对镜像手性分子进入人体，往往会产生截然不同的生理效果。上世纪的反应停事件给全球医药行业敲响警钟：该药物当初是以两种构型混合的消旋体上市，两种镜像异构体分别体现镇静止吐、致畸的不同作用。

值得注意的是，该药物两种构型在人体内还会发生相互转化，即便分离出单一构型，也无法完全规避安全风险。这一惨痛教训推动全球医药界形成共识，药物研发必须高度重视手性分子差异，尽可能对不同手性异构体开展单独评价、制备单一手性活性分子。这也正是产业的现实需求，不断倒逼不对称合成技术迭代升级。

同手性可以如何产生？卡根终获诺奖肯定

在不少同行学者看来，卡根作为现代不对称催化的奠基人之一，2001 年就该站上诺贝尔化学奖领奖台。当年法国科研部长还曾致信诺贝尔基金会表达遗憾与不解。时隔 25 年，96岁的他，凭借在非线性效应领域的重大发现终获诺奖肯定。

瑞典皇家科学院指出，2026 年诺贝尔化学奖表彰的发现，让化学家可以驱动化学反应走向形成同手性。诺贝尔化学奖委员会主席海纳・林克评价：“同手性如何自发产生，是一个已有百余年历史的化学谜题。亨利・卡根和硖合宪三为它提供了解答。他们开发的化学反应令人惊叹。”

卡甘长期任教于巴黎南大学，早年间开发出 DIOP 等具有 C₂对称性的手性配体，为金属催化构建手性分子打下重要基础。真正让他今年摘得诺奖的，则是 1986 年提出的不对称催化非线性效应，刷新了人类对于催化反应运行规律的传统认知。

困扰化学家百年的，正是同手性的自发起源问题。自然界生命天然实现同手性，但在普通实验室化学反应中，往往生成等量的两种镜像分子。原始地球环境，几乎不可能一开始就存在高纯度手性物质，只可能通过矿物、偏振光等外界条件产生极其微小的手性偏向。按照传统线性催化的认知，这点微弱差异很难进一步扩张。

俞寿云介绍，在传统认知下，不对称催化反应遵循线性效应规律：催化剂的手性纯度，决定最终产物的手性纯度，二者呈正向对应关系。过去化学家普遍认为，如果催化剂本身手性纯度很低，就很难得到高光学活性的产物。而卡根的非线性效应理论打破了固有认知，证明体系内微弱的初始手性信号，可通过特殊反应机制持续放大、富集，最终形成单一手性构型，从理论上破解了生命同手性的起源难题。

日本科学家硖合宪三的核心贡献，是通过手性自催化反应，从实验层面验证了卡根的理论，证实手性自放大过程可自发发生，为生命手性起源提供了直观的化学实验支撑，完善了整套理论与实验体系。

基础突破赋能未来化工医药

非线性效应，属于化学机理层面的重大突破，目前暂未形成可大规模工业化应用的通用合成技术，但它拓展了化学家理解不对称反应的边界，也为后续手性自催化研究奠定了理论基础。

手性自催化的核心特征，是反应生成的产物可同步充当自身反应的催化剂。整个体系仅需一个极其微弱的手性起始信号，首轮反应便可产出手性纯度提升的产物；生成的产物继续作为催化剂参与下一轮反应，经过多轮循环迭代，原本微弱的手性偏差被持续放大，最终形成近乎单一构型的主导分子。

这项成果最重大的价值，是为生命同手性起源提供一套可行的化学模型。在原始地球环境下，圆偏振光、手性矿物等条件，都可能造成两种镜像分子极其微小的数量差异，而非线性效应结合自催化机制，就可以把这份微小差异不断放大，最终形成生命世界统一的手性特征。

不过，这套经典体系也存在局限。俞寿云表示，自催化体系条件十分苛刻，要求产物与催化剂是同一种物质，绝大多数有机化学反应很难满足该条件，目前可供参考的成熟案例屈指可数，属于“可遇而不可求”的反应类型。

放眼国内，我国有大量科研团队深耕不对称催化、手性合成大方向，但专门针对非线性效应、复刻 Soai 自催化体系的研究并不多。日常科研中，科研人员大多默认体系服从线性效应，只有遇到现有理论无法解释的实验现象时，才会专门验证是否存在非线性效应。

在俞寿云看来，今年诺奖表彰的两项成果，核心价值集中在解答化学基础本源问题，重在解释生命手性的起源逻辑，并不属于可广泛落地的通用合成技术。与之相对，面向创新药物、精细化工领域的不对称催化合成，依托极强的产业实用价值，仍将是未来很长一段时间该领域的主流研究方向。

诺贝尔奖既会奖励走向产业落地的实用技术，也会肯定追问本源的“从 0 到 1”基础发现。面对“生命为何拥有统一手性”这一百年谜题，两位科学家推开了一扇新的观察窗口——而窗口之外，更多未知的手性放大机制、更多可工程化的不对称合成路径，仍在等待化学家继续追问。

扬子晚报/紫牛新闻记者  杨甜子