在上世纪50年代,一种名为“反应停”的止吐药带给了无数家庭深重的痛苦。这款药物的悲剧性根源在于当时科学家无法有效分离药物分子中“左手”和“右手”镜像结构,这导致大量孕妇在服用混合药物后,生下了畸形婴儿,全球因此出现了数以万计的悲剧。这一惨痛的教训深刻揭示了化学研究的复杂性和对生命的影响,促使科学界认识到,构建手性分子不仅是科学的难题,更关乎个体和家庭的生死存亡。
瑞典皇家科学院于日前宣布,把2026年诺贝尔化学奖授予了两位杰出科学家——亨利·B·卡甘和硖合宪三。此奖项旨在表彰他们在不对称有机合成中发现非线性效应及自催化现象的重大贡献。在多位科学家的眼中,这一研究成果不仅为地球生命的起源提供了重要线索,更在现实中挽救了无数生命,对现代制药产业产生了深远的影响。
要理解诺贝尔化学奖为何青睐这一研究,首先须明确“手性”的概念。手性指的是左右手尽管外观相似,却无法完全重合。在化学领域,许多分子亦存在这种类似于手的镜像现象。根据上海交通大学化学化工学院长聘副教授袁乾家的解释,从单个氨基酸分子到宇宙天体,手性普遍存在。生物体内作为蛋白质基本组成部分的氨基酸几乎完全是“左手”型,而遗传物质中的糖类则多为“右手”型。这种对某一手性的偏好被称为“同手性”。大自然为何会出现如此偏心的现象,成为生命起源研究中的一个悬而未解的难题。 谈球吧
卡甘和硖合宪三的研究恰恰为揭开这一谜团提供了钥匙。早在1986年,卡甘便发现了一个颇为反直觉的现象。在不对称催化的过程中,即便是略微不均的催化剂比例(例如左手与右手的比例为75:25),产出的手性纯度并不会如预期般线性停留在此比例,反而可能激增至90:10,甚至更高,这便是所称的“非线性效应”。它揭示了即便催化剂中存在微量的“手性优势”,也能够在反应中被显著放大,展现出化学反应的神秘与复杂。
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